ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВЕТРОГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В БЫТУ ИЛИ СОЗДАНИЕ БИЗНЕСА

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Белобровкин Е.Е. 1

---

1БОУ ОО"Созвездие Орла"

Азарова Л.А. 1

---

1БОУ ОО"Созвездие Орла"

Работа в формате PDF

97.2 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

На нашем дачном участке электроэнергия подаётся нестабильно. Мы не раз сталкивались с перебоями электроэнергии и связанными с ними неудобствами и порчей техники. Учитывая, что дачный участок расположен на горе и поблизости нет высотных зданий, было принято решение изготовить ветрогенератор для дачи.

Цель работы:

изготовить ветряной генератор электроэнергии своими руками с минимальными трудовыми и финансовыми затратами.

Задачи:

1. Изучить законность установки ветрогенератора.

2. Проанализировать литературу и электронные ресурсы по устройству, принципу действия и технологии изготовления ветрогенераторов.

3. Проанализировать экономическую эффективность, реализации доработанного ветрогенератора.

Законность установки ветряного генератора

Для обеспечения электроэнергией дачи достаточно малой ветроэнергетической установки, мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований. Нами было выяснено, что в дачном кооперативе отсутствуют нормативные акты, касающиеся индивидуального энергосбережения, которые могли бы создать препятствия в установке и эксплуатации изготовленного ветряка. Наш дачный участок стоит обособлено, соседей нет, поэтому неудобства, связанные с использованием ветряка, никто не испытает.

Никакого налогообложения производства электроэнергии, которая расходуется на обеспечение собственных бытовых нужд, не предусмотрено. Поэтому маломощный ветряк можно устанавливать, вырабатывать с его помощью бесплатную электроэнергию, не уплачивая при этом государству никаких налогов.

Принцип работы ветряной установки

Ветроэлектрическая установка (ВЭУ) – это устройство, которое используется в целях преобразования кинетической энергии потока ветра в механическую энергию. Полученная механическая энергия вращает ротор и преобразуется в необходимый нам электрический вид.

В состав ВЭУ входят лопасти, образующие пропеллер; вращающийся ротор турбины; ось генератора и сам генератор; инвертор, который преобразует переменный ток в постоянный, использующийся для зарядки батарей; аккумулятор.

В процессе вращения ротора образуется трехфазный переменный ток, который затем проходит через контроллер и заряжает аккумуляторную батарею постоянного тока. Дальше инвертор преобразует ток, чтобы его можно было потреблять, питая освещение, радиоприемник, телевизор, микроволновую печь и так далее.

Принцип работы ветрогенератора заключается в следующем: в процессе вращения возникает три вида силового воздействия на лопасти: тормозящее, импульсное и подъёмное. Импульсная и подъёмная силы преодолевают тормозящую силу и приводят в движение маховик. На неподвижной части генератора ротор формирует магнитное поле, чтобы электрический ток пошел по проводам.

Часть энергии, полученной от ветрогенератора аккумулируется, а часть – потребляется.

Изготовление ветрогенератора

Было принято решение изготовить генератор вертикального типа. Основные преимущества генераторов вертикального типа заключаются в том, что их не требуется настраивать – потоки ветра не играют роли;
возможна установка ниже 4 метров. Единственный минус – сравнительно малый КПД. Причина проста – низкая скорость вращения ротора.

Вертикальный ветрогенератор своими руками собрать и обслуживать проще.

Для изготовления ветрогенератора необходимы материалы: генератор, вольтметр, светодиод, провода, лопасти, детали для корпуса и лопастей;
Инструменты: дрель со сверлами, отвертка, пассатижи, молоток и т.п.

Основные компоненты системы:
1) Генератор – необходим для выработки переменного тока.
2) Лопасти приводят в движение вал генератора благодаря кинетической энергии ветра.

Изготовление корпуса:

Для изготовления корпуса потребовалось: профильная труба 15мм, 2 подшипника, шпилька. Профтруба была распилена по чертежу на части и сварена электрической дуговой сваркой. Получилась кубическая конструкция, на которой были укреплены подшипники и вал.

Изготовление лопастей.

Был приобретен лист оцинкованного металла, согласно чертежу, была произведена разметка и разрезка ножницами по металлу. Металлические лопасти были изогнуты под углом 45˚, и установлены на вал. Поставлена электроника и накинута ременная передача на вал. Конструкция покрашена краской.

Установка ветрогенератора

При установке ветрогенератора учитывались следующие параметры:

Высота мачты 5 метров. Учитывались ограничения на высоту индивидуальных построек и местонахождение дачного участка. Конструкция не сможет препятствовать перелетным птицам.

Созданная модель ветрогенератора максимально вырабатывает напряжение 7В, а средняя мощность 3,4Вт. Измерения проводились с помощью мультиметра.

Параметры создаваемого шума определялись при помощи шумомера, который показал 39 ДБ, что не превышает установленные шумовые нормы.

В идеале при создании ветряка должна быть предусмотрена защита от создания телепомех там, где устройство может такие неприятности обеспечить. К сожалению, созданная модель создает помехи. Мы собираемся ликвидировать источник помех, заизолировав корпус и некоторые детали.

Планируемые потребители ветрогенератора и планы по открытию бизеса

Потребителями будут являться жители отдалённых регионов России или граждане, живущие в деревнях, где отключили энерго снабжение из-за малого количества населения, или же обычные жители частных домов, которые хотят экономно распределять свои средства. Ниже предоставлены таблицы, которые показывают планируемые затраты и прибыл на открытие ИП и дальнейшего ведения.(без учета НДС, НДФЛ, налогообложения).

Элементы себестоимости

Стоимость оборудования

Прогноз финансовых результатов

Вывод:

Рассмотрены преимущества ветроэнергетики, учтена экологическая чистота использования ветрогенератора, изучен принцип работы ветрогенератора и создана его действующая модель, а также некий план по развитию бизнеса.

Изготовленная модель ветрогенератора позволяет понять и изучить физические законы аэродинамики.

Использование ветрогенератора как источника электрической энергии оправдано. Созданная модель ветрогенератора реально вырабатывает напряжение 7В и мощность станции составляет 3,4Вт. Приведенные величины малы даже для бытового применения, но и размеры изготовленного мной устройства невелики, тем более, что это прототип. Для повышения производительности установки можно увеличить диаметр ротора, а также площадь лопастей, применить другие материалы для их изготовления. Изготовленную установку можно рассматривать в качестве вспомогательного источника электроэнергии или резервного, на случаи перебоев в линиях электропередач.

Литература

1 Ветроэнергетика, - под ред. Д. де Рензо, Москва, 1982 г.

2 Как создать источник питания своими руками, С.Б. Шмаков. – СПб.: Наука и техника, 2013 – 288

3 Массовая Радио-библиотека, Как сделать самому ветроэлектрический агрегат - Е.М. Фатеев, Госэнергоиздат, 1949г.

4 Секреты радиомастеров, А.П.Кашкаров. – М.: ИП «Радио Софт», 2010 – 320 с.