Простейший ветряк можно сделать из обычного комнатного вентилятора. Электричества, которое будет выдавать такой ветряк, при наличии ветра, достаточно для питания фонаря для палатки или для зарядки сотового телефона. Для изготовления ветрогенератора не нужен исправный вентилятор, понадобятся только несколько деталей от него. Нужны только стойка и винт. Кроме того, потребуется шаговый двигатель с диодным мостиком для постоянного напряжения. Бутылка от шампуня, крышка от пластикового ведра, пластиковая водопроводная труба длиной 50 см и заглушка для нее.
Сначала нужно выточить на токарном станке втулку, которая будет осью для винта. На втулке закрепим двигатель-генератор. На бутылке от шампуня срежем дно. В цилиндре просверлим отверстие 10 мм для того, чтобы установить ось, выточенную из алюминиевого прутка.
После пайки всех нужных проводов на двигателе, проделываем в корпусе отверстие для их вывода. Протянем провода и оденем корпус на движок.
Теперь нужно сделать для ветряка хвостовик, чтобы он улавливал потоки ветра с разных сторон. Для изготовления хвостовика понадобится трубка из пластика и заглушка к ней. Для крепления хвостовика к корпусу, откручиваем крышку и просовываем трубку. Выточим конец трубки нужного диаметра, чтобы можно было запрессовать ее. Теперь остается пропилить в трубе ножовкой паз под хвостовик. Далее вырежем крыло хвостовика из крышки от пластикового ведра.
Электрогенератор осталось собрать. На заднюю панель подставки установим USB-выход.
Испытания, буквально в полевых условиях, показали, что от генератора работает радиоприемник, происходит зарядка смартфона, он способен давать небольшое освещение на светодиодах. Хочется ветряк покруче? Они есть в этом китайском магазине .
Сегодня интересно-полезное видео о том как собрать простой и эффективный ветрогенератор из подручных средств. А именно из ненужного домашнего вентилятора. Такая штука будет питать любые светодиодные лампы, от него будет работать приемник на огороде или даче,а так же самое главное и нужное свойство этого ветряка заражать мобильный телефон.
Обсуждение генератора
Walker7745
В последний год занимался конструкциями на шаговых двигателях, ну и во время досуга попробовал некоторые в качестве генератора. Так что имею представление об их возможностях.
На тех скоростях, что показаны в видео такой движок работает в почти оптимальном режиме, но имеется пара замечаний, чтобы потом не разочаровываться:
Максимальной энергии такого генератора хватит, чтобы зажечь один-два ярких светодиода, так что особого освещения ждать не стоит (лампочка ни одна не загорится, как ни крути).
Эту энергию можно получить только при достаточно не слабом ветре 5-6 м/сек и выше. А такие ветра не так уж часто бывают.
Тем не менее сама идея использовать шаговый движок в качестве генератора заслуживает внимания, несмотря на их невысокий КПД.
Кто-то тут намекнул, что осталось купить токарный станок, чтобы сделать подобный аппарат. Как-то недостойно для домашнего конструктора прозвучало. Нет станка – есть дрель и напильник. Нет сгоревшего вентилятора – есть фанера, консервные банки… Год назад, например, я нечто аналогичное сделал из половинок двухлитровых пластиковых бутылок, и пластмассовой баночки от лекарства, и оно крутилось.
Вам дали идею – дальше пусть работает ваша фантазия. А если вы не мыслите, как сделать это без токарного станка – лучше не начинайте.
SergIv
Идея нормальная, хоть и реализована в черновике. И зря такие злые комментарии. Это наверное от собственной лени, или привычки покупать готовое, и не париться с вниканием в незнакомые для себя дебри техники… ведь если в чем не разбираешься – чувствуешь себя неуверенно, так?
Насчет токарника – у кого-то он и стоит дома, мне лично не вопрос что-то выточить, если есть настроение. Да и без станка там можно в принципе обойтись, было бы желание.
Насчет вентилятора – недавно проходил я мимо помойки – там именно такой вентилятор нерабочий кто-то выставил, на вид вся механика цела, только двигатель дохлый. Так что не всегда обязательно разламывать рабочий. Да и при жаре от вентилятора можно простыть. Не хватило конкретно замеров тока и напряжения в реалтайме. Хотя это не так трудно было бы показать.
Грамматон Клерик
Мне кажется что у кого есть такой токарный станок ему не надо рассказывать как и из чего собрать ветряк, а тем кому надо рассказывать у них нет такого станка. В следующий раз когда перечисляете то что может понадобится не забывайте упоминать инструмент и применять инструмент более народный, доступный.
В этой статье я расскажу Вам, как сделать двигатель – генератор Бедини из кулера для компьютера. Эта модель устройства является одной из самых маломощных, но при этом она очень удобна в эксплуатации, дешева и проста в изготовлении. С моделью очень удобно проводить эксперименты. Она занимает крайне мало места и неприхотлива в обслуживании. Я поведаю Вам самый лучший, по моему мнению, способ её изготовления.
Вам понадобится: Транзистор 2N3055 TO-3 ; Диод 1 N 4001 и 1 N 4007 ; Резистор 47 Ом – 100 Ом (я рекомендую 51 Ом, 1Вт -2Вт ); Подстроечный резистор 1кОм (я рекомендую R-17N1-B1K, L15KC или 3296W-1-102LF потенциометр 1K(СП5-2ВБ )); кулер для компьютера (я брал JF0925S1H, вентилятор 12В, 92х92х25мм ), но какие на кулере будут наклейки в общем все равно; клемники, крокодильчики. Все это купить можно в радиомагазине, электрике, или вытащить из радиоприборов, я покупал в магазине «Вольтмастер» . Мне очень понравился магазин, цены у них на порядок меньше, чем в других. Еще нужна неоновая лампочка NE – 2. Ее вытащите из стартера для люминесцентной лампы, радиатор (можно взять кусок алюминия, можно вытащить из какой-либо ненужной радиоаппаратуры), кусочек фанеры или органического стекла 16,5мм*15,5мм и другая мелкая фурнитура(одножильные и многожильные провода, болтики, гаечки).
Вот схема, по которой нужно собирать:
Вот наглядная схема:
Теперь закрепите транзистор на радиатор, а радиатор на основание.
Следующим шагом будет подготовка кулера. Снимите наклейку, затем резиновую заглушку с обратной стороны. Маленькой отвёрткой или пинцетом снимите шплинт (стопорное колечко). Снимите лопасти.
Вы увидите 4 катушки, прикрепленные к микросхеме тремя ножками. Возьмитесь пассатижами за сердечник катушек, вставьте маленькую отвертку в место для оси лопастей. Крепко держа все за сердечник, ударьте молотком по отвертке. Микросхема с катушками должны отделиться от всей конструкции.
Отпаяйте катушки от микросхемы. У микросхемы 3 ножки, вы должны вставить обрезок вывода в качестве четвертой. К одной из ножек припаяно 2 проводка, отпаяйте один и припаяйте его к новой ножке, чтобы к каждой ножке шло по одному проводу.
Наденьте узел с катушками обратно на ось, припаяйте 4 разноцветных провода и выведите их наружу.
Компьютерный «системник», пылящийся на балконе, заслуживает более достойного применения. Например, очень интересны возможности старого кулера, еще недавно охлаждавшего процессор. Немного смекалки и терпения – и на его основе можно . Конечно, для электроснабжения всего дома его не хватит, но для питания небольших приборов или устройств – вполне. Обычный ветер скоростью 12км/ч легко заставит генератор давать около 2В для небольшого радиоприемника, лампы или часового механизма.
Почему выгодно сделать мини ветрогенератор из кулера от компьютера
Здесь обязательно стоит отметить следующие преимущества:
- устройство полностью собрано, и вам не придется возиться с мелкими деталями;
- кулер по умолчанию адаптирован на вращение, и в его дополнительной настройке нет необходимости;
- вы экономите на покупке дополнительных деталей;
- достать старый кулер от компьютера не составляет никакого труда, и вы сможете сразу приступить к сборке устройства.
Перечень необходимых материалов
Помимо старого кулера сравнительно крупных размеров, для работы потребуется:
- плотная пластиковая бутылка;
- провод, рассчитанный на работу под слабым напряжением;
- небольшой деревянный брусок 1,5 дюйма диаметром;
- металлические трубки, входящие одна в другую;
- эпоксидный и суперклей;
- ненужный диск CD;
- затягивающиеся хомуты.
Все перечисленное можно легко найти в домашней кладовой или приобрести на ближайшем рынке.
Чтобы быстро изготовить работоспособное устройство и не тратить время на его исправление и ремонт, постройте сборку генератора в такой последовательности:
- Компьютерный кулер «заточен» под свои основные задачи. Поэтому для его волшебной трансформации в генератор лишние детали необходимо удалить. Снимите резиновый уплотнитель и скрытое под ним стопорное кольцо. Так удастся снять «лишние» лопасти кулера, поскольку они будут заменены более крупными.
- На медных катушках обмотки кулера найдите места соединения проводов. Это коннекторы. У одного из них два провода, у других – по одному. К последним нужно добавить по одному дополнительному проводу, аккуратно припаяв их к соединению.
- Переменный ток, который будет образовываться в новом генераторе, должен быть преобразован в постоянный. Для этого потребуется 4 диода. Их попарно обрезают до расстояния в 1см: одну пару – у края с черными штрихами, другую – на противоположной стороне. Длинные концы загибаются таким образом, чтобы форма диода напоминала букву П. Обрезанные диоды припаиваются. Одновременно к вентилятору подсоединяют провод нужной длины.
- Теперь можно протестировать устройство. Для этого потребуется бытовой тестер или светодиоды. Подсоедините их к кулеру, раскрутите его и посмотрите, удается ли ему выработать электрическую энергию.
После того как электрическая часть полностью готова, можно приступать к мини ветрогенератора:
- Основа конструкции лопастей – плотный пластик чистой бутылки из-под воды, шампуня или бытовой химии. После обрезки дна и верха с крышкой получившийся цилиндр обрезается вдоль.
- На бумаге рисуем чертеж лопасти. Ее длина зависит от длины пластикового цилиндра, полученного из бутылки. На конце лопасти для последующего удобного соединения вырезается угол 120 градусов.
- При вырезании лопастей обратите внимание на их полное совпадение по размерам. В противном случае, необходимо подровнять элементы, чтобы они работали в одинаковом режиме.
На следующем этапе лопасти соединяют с кулером. К его пластиковой стороне с помощью суперклея поочередно приклеивают детали. Изогнутая форма лопастей обеспечит отличную аэродинамику и эффективность вращения. Поэтому выравнивать детали не стоит. В качестве опоры готовой конструкции с лопастями будет служить деревянный брусок.
Для изготовления хвостовика следует использовать компакт-диск. В бруске делается сквозное отверстие по диаметру металлической трубки. Если отверстие получилось больше, его можно заделать эпоксидным клеем. Также с помощью клеевого состава можно обработать места пайки проводов и точку соединения бруса и кулера. Хвостовик из диска вставляется в небольшой пропил на конце бруска и затем фиксируется тонкими шурупами через сквозные отверстия в месте пропила.
На завершающем этапе монтажа металлическую трубку большего диаметра вставляют в меньшую, уже присоединенную к конструкции генератора. В качестве подшипника, обеспечивающего вращение внутренней трубки можно использовать фторопласт.
Чтобы убедиться в работоспособности мини ветрогенератора, сделанного своими руками из моторчика, проведите заключительное тестирование. Остается найти подходящее место для нового устройства и выполнить его монтаж.
Самое логичное применение компьютерного вентилятора не по назначению – это конечно же ветрогенератор. Простота и доступность компьютерного кулера вдохновили многих самодельщиков. Идея создать портативную зарядку своими руками для мобильных устройств не дает покоя многим. Вот и автор этого замечательного видеоурока давно хотел проверить – на что реально способна это вертушка?
Берем любой корпусной вентилятор, чем больше в диаметре, тем лучше. Многие наивно полагают, что его электродвигатель сразу превратится в генератор, стоит его только покрутить. Однако, максимум, на что он способен в таком исполнении – это зажечь слабенький светодиод. Неужели это предел? Почему так мало? Чтобы понять причину, нужно заглянуть внутрь устройства. Весь фокус в том, что в таких кулерах стоит безколлекторный двигатель. Он конструктивно не приспособлен работать в обратном режиме как генератор, и вот почему: его обмотки намотаны последовательно двойным проводом, да еще и противоположно друг другу, а полюса магнита чередуются. Поэтому при вращении вентилятора в катушках будет возникать противо-эдс и такой генератор будет неэффективен.
Первый способ реконструкции кулера в генератор тока
Первый способ выхода из этой ситуации – это попытаться вылечить родной моторчик, то есть перемотать статор новым проводом. Конечно, процедура эта весьма кропотливая, но для тех кто умеет работать руками – вполне посильная.
А в образовательных целях даже полезно. Главное теперь – чередовать направления намотки провода на каждом сердечнике. Таким образом у нас получится простейший однофазной генератор переменного тока. Между собой катушки соединены последовательно. Чем больше число витков и тоньше провода, тем лучше. Начало первой катушки и конец последней будут соответственно выводами нашего генератора. Теперь можно все собрать и проверить. Но не забываем, что напряжение получится переменное. Поэтому нужно сделать простенький выпрямитель или купить готовый.
После всей этой процедуры лечения показатели конечно улучшились, но не радикально. Причиной тому может быть как слишком большой зазор между статором и ротором, так и слабое кольцевого магнита. Его собственно магнитом-то можно назвать с большой натяжкой. Плюс выпрямитель еще съедает от одного до двух вольт. К сожалению, такая переделка себя не оправдала.
Второй вариант переделки кулера в ветряк
Ну что же, переходим к плану “Б”. Возьмем обычный щеточный моторчик от принтера. Он легко превращается в генератор без всяких переделок. А благодаря механическому коллектору при вращении сразу выдает постоянный ток. И никаких выпрямителей не нужно. Сила страгивания у него минимальная, что немаловажно для маленькой крыльчатки. Однако, надо заметить, для эффективной работы ему требуются высокие обороты, а значит и скорость ветра. Посмотрим что удастся из него выжить, проведя серию испытаний. Можно сделать вывод, что на ветре со скоростью до пяти метров в секунду ловить вообще нечего, а вот в диапазоне от пяти до десяти метров в секунду вполне можно запитать крупный светодиодный фонарь и на практике применить для дежурного освещения небольших помещений, коридоров, уличных дорожек или в качестве маячка. Можно отказаться от батарей в небольшом радиоприемнике, а если в цепь добавить накопитель в виде ионистора, то решится проблема с порывами ветра и конструкция станет более практичной. Если вы проживаете в высотном доме, то идеально разместить такой ветрогенератор на балконе и найти ему свое применение. А вот о зарядке мобильных телефонов таким ветрячком, придется забыть. Просто не хватит мощности. Набрать вольтаж не проблема, на что сработает схема телефона и как бы покажет процесс зарядки, но ток при этом будет не более 50 мА при ветре около десяти метров в секунду. А это мизерная мощность. Для нормальной зарядки нужно раз в десять больше. Увы, такое возможно только при ураганном ветре. Кстати, большой плюс маленького ветрячка в том, что он не боится сильных порывов ветра и ему соответственно не нужна защита, а дешевизна и простота конструкции способны разбудить фантазию гораздо большего числа самодельщиков, которые способны своими руками творить чудеса.
Детально процесс изготовления ветряка из кулера от компа показан на видео.
Сфера применения
Изготовить ветрогенератор, взяв за основу вентилятор, казалось бы, чего проще? Однако на пути такого технического перевоплощения встанут несколько препятствий. Как их преодолеть, для чего может быть применена ветроэлектростанция, изготовленная из вентилятора, и расскажет эта статья.
Сразу стоит оговориться, рассчитывать, что плодом трудов станет агрегат, которым можно заряжать промышленные аккумуляторы или отапливать здания не стоит. Зарядка мобильного телефона, или работа небольшого осветителя на светодиодах — примерно такие задачи сможет решать ветрогенератор, явившийся, если можно так выразиться, продуктом глубокой переработки вентилятора.
Отчего же внешне такие похожие устройства для перевоплощения друг в друга требуют усилий? Этому есть технические объяснения, которые нелишним будет рассмотреть.
Различия
Особенности конструкции электродвигателей и генераторов
Движение электронов, электрический ток, происходит в проводнике под воздействием изменяющегося внешнего магнитного поля. Аналогично устроены и электрические двигатели, только в обратной последовательности — на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле действует сила, которая и заставляет проводник менять свое положение в пространстве, т.е. приводит к движению ротора.
Как в генераторах, так и в двигателях это самое магнитное поле создается в статоре, или в роторе, в зависимости от модели, постоянными магнитами или электромагнитами (обмотками возбуждения). Если мотор притягивает железные предметы — он на постоянных магнитах. Этот вариант с точки зрения использования его в качестве генератора оптимален, так как не требует никакой модернизации.
«Применение же для получения электроэнергии двигателя с обмотками возбуждения окажется сложнее, ведь придется обеспечить питание этих самых обмоток. А это заметно усложнит конструкцию».
Так на самом деле работает автомобильный генератор. На ротор через «таблетку», щетки и контактные кольца подается 12В. Вместе с ротором вращается созданное им магнитное поле. Оно-то и создает электрический ток в обмотке статора (конечно же, вырабатывается тока больше чем тратится, иначе зачем нужен генератор).
Когда АКБ полностью заряжена, а мощные потребители выключены, ток на ротор почти не подается и генератор вращается вхолостую. А используя автогенератор в качестве ветроэлектростанции, этот ток придется подавать и контролировать его параметры.
Иногда предлагают для такого случая удалять обмотки с ротора и вместо проволоки вклеивать ниодимовые постоянные магниты (в этом случае ток не нужен), но это тема для отдельной статьи.
Особенности геометрии лопастей
Так как конструкция вентилятора отвечает цели — толкать массу воздуха, а , наоборот, приводятся в движение течениями воздушных масс, то и геометрия будет незначительно отличаться. Угол атаки кончиков лопастей обоих типов мало различается.
Чем ближе перемещаться к центру — наблюдаются различия.
Винт ветроэлектростанции:
Участок лопасти у центра практически не участвует в выработке энергии, так как движется во много раз медленнее, чем вся лопасть, поэтому его делают с углом атаки равным нулю, чтобы воздушные массы могли спокойно проходить, не создавая заторов в виде завихрений. У неподвижного вентилятора потребности в изменении угла атаки лопасти нет.
Так как в целом геометрия схожа, то пропеллер вентилятора будет работать и как ветрогенератор.
Скорость вращения
Вряд ли хотя бы один вентилятор под воздействием ветра выдаст такие же обороты, как будучи включенным в сеть. Поэтому не стоит надеяться, что ветрогенератор, мощностью 100 Ватт, сделанный из вентилятора 12в, такое же напряжение выдаст и обеспечит работу потребителей в 100 Ватт.
Примеры изготовления
Из детского игрушечного вентилятора на батарейках
Такой ветрогенератор изготовить проще простого. В игрушке используется электромотор чаще всего на 1,5 или 4,5 вольта с независимым возбуждением от постоянных магнитов. Имеется готовый винт. Необходимо достать батарейки, к контактам + и − подсоединить провода, поместить вентилятор в поток воздуха, включить, и можно замерять на контактах характеристики вырабатываемого тока.
Чтобы такой ветрогенератор работал лучше, лопастям винта не помешает добавить мощности, например, накладками, вырезанными из пластиковой трубы в форме лепестков. Ну и придется снабдить агрегат некоторыми другими обязательными для электроветряка элементами.
Вентилятор придется защитить от осадков специальным кожухом и закрепить на подвижной раме. Подвижное крепление рамы к мачте, должно включать в себя контактно-щеточный механизм (без него ток вниз не передашь). Противоположный конец рамы снабжают стабилизатором, его задача — разворачивать ветрогенератор навстречу воздушным потокам.
То, на что можно рассчитывать, если двигатель 4,5В, это 2,5…3В максимум, не хватает даже для зарядки телефона (как правило 5В). Но питание светодиодов, которыми, к примеру, можно обозначить границы въездных ворот, или осветить границы садовой дорожки, такое устройство при достаточном ветре вполне способно обеспечить.
Из вентилятора охладителя процессора (кулера)
Этот вентилятор имеет чаще всего двигатель 12в, как и в предыдущем примере на постоянных магнитах и превращение его в ветрогенератор происходит в таком же порядке.
Отличия состоят в том, что:
- лопасти кулера изначально никуда не годятся — пропеллер нужен новый;
- вырабатываемого тока при определенной скорости ветра вполне хватает для зарядки андроида или планшета 5в (использования контроллера в этом случае не избежать и как нельзя лучше подойдет обычное автомобильное зарядное устройство).
Из вентилятора охлаждения радиатора двигателя автомобиля
Вариант посложнее, но если предыдущие варианты изначально рассматривались как игрушки, то от этой конструкции может быть вполне осязаемая отдача. Рассматриваемый ветрогенератор может служить, к примеру, для зарядки аккумулятора 12в. Запасенную в АКБ электроэнергию, пропустив через преобразователь 12/220, можно использовать в качестве домашней сети.
В конструкции применяется двигатель от вентилятора 24в. Лопасти укорачивают, оставляя лишь фрагменты, необходимые для крепления новых — вырезанных из трубы ПВХ (использовать для этих целей бутылки ПВХ не получится — из-за малой жесткости их будет попросту загибать ветром).
Вырезаются лопасти примерно по такому шаблону, как на фото.
Количество лопастей может быть любым, чаще всего используются варианты 3, 4 или 6.
Компонуется ветрогенератор по классической схеме (Рис. 3). Напряжение, им вырабатываемое при умеренном 4…7 м/с, будет больше 12в, что позволит заряжать АКБ. В электрическую цепь должен быть добавлен диод, чтобы в случае отсутствия ветра электростанция не превратилась в вентилятор на мачте.
Не помешает и контроллер зарядки АКБ, регулирующий зарядный ток и размыкающий цепь по окончании зарядки. Можно обойтись и без него, но тогда придется постоянно следить за процессом зарядки и регулировать его вручную.
