Двигатель от шуруповерта как генератор. Ветряк из шуруповерта своими руками

Возможность сделать ветряк из шуруповерта б/у имеет не только теоретическую, но и практическую основу, однако, стоит подумать о конечном результате.

Имеющиеся сегодня в продаже шуруповерты достаточно мощные инструменты, его рабочее напряжение при зарядке от аккумулятора 18 вольт, в качестве генератора может обеспечить мощность около 40-50 вт. Такая мощность позволит зажечь пару-тройку светодиодных лампочек, это когда дует ветер, а если штиль?

Если речь идет о свободном времяпрепровождении и утилизации хлама, то есть смысл развернуть деятельность. Если же нужна работающая модель, то ветряк, сделанный на основе аксиального дискового генератора, выработает больше энергии.

Процесс превращения шуруповерта в домашний ветряк полезен накоплением обшей информации в области физики, аэродинамики, электроники, что также познавательно и интересно.

Составные части

Все что может пригодиться, это ротор из того самого шуруповерта.

Другие недостающие части придется прикупить, это неодимовые магниты подходящих габаритов, различные выпрямители, преобразователи, инверторы и контроллеры заряда.

Или найти, например, цепной редуктор для корреляции скорости вращения ротора и генератора.

Кое-что достать — подшипники для лопастей.

В результате получится ветрогенератор мощностью 30-40 вт при скорости ветра 5-7 м/с.

Но это еще не все, своими руками нужно смастерить:

• лопасти: из подручных материалов, листов алюминия толщиной 2-3 мм;
• кожух: защищающий общую конструкцию от непогоды;
• хвост ветрогенератора: поворачивает его по направлению ветра;
• подпорную мачту из труб: на которой крепится ветрогенератор.

Не менее ответственным является вопрос изготовления лопастей определенной формы, для этого решается задача по аэродинамике.


Для получения полезной рабочей мощности, лопасти ветряка должны быть длиной в 1,5-3 метр, а для этого нужна полезная площадь. При креплении их к генератору болтами, необходимо очень точно рассчитать положение креплений, чтобы иметь правильно сбалансированное, отрегулированное вращение лопастей.

Здесь возникает резонный вопрос, стоит ли ветряк из подручных материалов и шуруповерта таких трудов и усилий, тем более что окупаемость его стремится к нулю. Если сравнить затраты на изготовление ветряка своими руками и стоимость готовой типовой комплектации ВЭУ (ветроэнергетическая установка), второй вариант более предпочтительный.

Предварительная подготовка

При конструировании ветряка своими руками из подручных средств, если целью является иметь действующее, полезное в хозяйстве устройство, а не напоминание о необдуманном стремлении сотворить нечто, необходимо рассчитать зависимость возможной исходной мощности установки от скорости ветра.

Нужно учесть, что мощность ветра прямо пропорциональна площади обдуваемой поверхности и скорости ветра, возведенной в 3-ю степень. Простейшая арифметика покажет, что полученная энергия достаточна разве только для зарядки мобильника.


Прежде чем приступить к процессу изготовления “столь полезного” в домашнем обиходе устройства своими средствами и собственными умелыми руками, следует определить характеристики сопутствующих параметров:

• скорость ветра и его основные сезонные направления;
• окружающая территория;
• тип ветрогенератора;
• социальные аспекты.

При построении ветряка из шуруповерта, целесообразно выбрать горизонтально-осевой тип ветрогенератора, так как ось вращения ветряка такого типа может работать при любом направлении ветра. Хвостовая лопасть такой конструкции уравновешивает и поворачивает рабочую головку конструкции на мачте по направлению ветра.

Мощность, вырабатываемая ветрогенератором горизонтального типа прямо пропорциональна высоте его мачты, так как на высоте 6-10 метров скорость ветра больше, чем на меньших уровнях. Здесь также есть “но”, подобная установка не может находиться в непосредственной близости от построек. Ее лучше разместить на расстоянии около 300 м от жилой зоны, где нет деревьев, а лучше на возвышенности в таком случае начинаются проблемы с обслуживанием ветряка и его безопасности.

Обслуживание

Как и любой механизм, ветрогенератор, пусть даже сделанный своими руками, нуждается в некотором обслуживании.

Например, при резких порывах шквалистого ветра установка должна быть снабжена механизмом торможения, купленного в магазине или же изготовленного также своими руками, во избежание разрушения конструкции.

Другие защитные мероприятия, это обязательное заземление мачты и наличие выключателей, чтобы можно было подойти к конструкции в случае необходимости.

Нельзя сбрасывать со счетов суровые климатические условия зимой, так как в этот период лопасти или трубы генератора могут обледенеть и быть причиной аварии.


О смазывании трущихся частей ветряка и говорить не приходится, так как сам ветрогенератор уже является источником пусть небольшого, но шума, а дополнительный скрежет и скрип других частей установки может вызвать расстройство не только у соседей, но и у членов семьи доморощенного конструктора, который своими же руками устроил дискомфорт себе и своим близким.

Вывод

Воспользоваться возможностью и своими руками создать устройство для применения практически бесплатной, иначе дарованной богом энергии, особенно если находишься вдали от цивилизации или же просто хочешь экономить, весьма похвально, но экономическая оправданность начинается при скорости ветра не менее 4м/с.

Хочется спросить доморощенных кулибиных, не лучше ли за почти те же деньги купить типовой ВЭУ. Такая установка собирается за 2-3 часа, вырабатывает электричество при скорости ветра 1-2 м/с и имеет срок окупаемости 5-7 лет.

Как сделать ветрогенератор своими руками: полезные советы

Ветроэнергетические ресурсы в русском секторе занимает многозначное положение. Применение таких устройств рассматривается с 2-ух сторон. С одной самодельный ветряк – это хорошее решение для экономии электроэнергии механическим методом. Этому содействуют бескрайние равнины, где находится неизменная скорость ветра и набирается достаточная возможная энергия, превращаемая в ближайшем будущем посредством ветряка в кинетическую. Но в неких регионах обширной страны ветра отличаются слабеньким потенциалом по причине неравномерного и неспешного воздействия. В северных районах выделяют третью сторону, где бесчинствуют буйные и непредсказуемые ветра. Кто домовладелец может содержать в хозяйстве свой} вес ветряк. Брать такое устройство – драгоценное наслаждение, потому лучше сделать ветровой генератор для работы по дому самостоятельно. Определимся: какой определенный тип ветряка подойдет чем просто и с какими целями он выбирается?

И неважно изберите ли вы ветрогенератор вертикальный, роторный ветряк иначе говоря другой тип, схематическое устройство изделия имеет последующие идентичные составные детали:

• Генератор тока в кустарных условиях (употребляется доступный вариант).
• Лопасти (делаются из жесткого материала, неспособного к коррозии и деформациям при работе)
• Подъемник башенного типа нужный для поднятия установки на подходящий уровень.
• Опционально инсталлируются дополнительные авто аккумуляторы с системой электрического управления.

Легче и дешевле собирать ветрогенераторы своими руками с ротором либо аксиальной конструкцией на магнитах. Чтоб избрать подходящий, изучим устройство каждого.

Ветряк 1 - конструкция роторного типа

Самодельный ветрогенератор с роторной турбиной делается из 2-ух, пореже 4, лопастей. Отличается легкой конструкцией, ввиду чего делается без помощи других из подручных материалов. Таковой ветрогенератор для домашней работы не обеспечит нужным количеством электроэнергии двуэтажный пригородный коттедж. Мощности ветрового генератора хватит на снабжение электричеством малеханького садового домика. Ветряк для личного дома употребляется для подачи освещения на прилежащие к домовладению хозяйственные постройки, придомовые фонари, осветительные приборы, бытовые приборы: обогреватель ветерок, фен, холодильник и остальные.

Подготовка деталей и расходников

Читайте так же

В зависимости от срока проекта, на какую мощность рассчитывается ветряной генератор на дому, подбирают соответственный генератор для ветряка. Будут рассмотрены ветряки самостоятельно с мощностью до 5 Квт. Сделать ветрогенератор в кустарных условиях с ротором просто. Для этой цели подготовим последующие материалы:

Ветрогенератор своими руками из шуруповерта

Ветрогенератор своими руками .

Генератор на 12в из шуруповёрта

В этом видео начнём собирать ветрогенератор из сломанного шуруповёрта . Наш генератор получится на 12 вольт.

1. Автомобильный генератор на 12 вольт. Для создания устройства используют кислотный либо гелиевый аккумулятор от автомобиля.
2. Регулятор напряжения для преобразования переменных токов: 12 – 220 вольт.

Чтобы сделать электро генераторы на 220 своими руками понадобиться стандартный набор монтажных инструментов: болгарка с дисками, маркер, шуруповерт, дрель со сверлами, ножницы по металлу, набор накидных ключей, газовые ключи №1,2,3, кусачки, рулетка.

Ход конструкторских работ

Для создания конструкции ветряка изначально подготавливают ротор. На следующем этапе модифицируют шкив генератора. В роли ротора используется металлическая емкость: кастрюля или ведро. С помощью рулетки и маркера отмеряем четыре равные части. Затем проделываем отверстия на концах расчерченных линий, чтобы разделение на составные части было легче. Разрезаем емкость ножницами по металлу. При отсутствии таковых проделываем те же Из полученных частей вырезаем лопасти будущего ротора, но не до конца прорезая заготовку.

Читайте так же

Не допускается резка емкостей из оцинкованных материалов или изделий с тонкими жестяными стенками, так как материал перегревается и деформируется.

Чтобы ветряк из автомобильного генератора правильно работал, лопасти ротора должны соответствовать между собой по размеру. Как вариант создают генератор из стартера своими руками. Поэтому замеры требуют тщательных проверок.

Теперь подготавливаем генератор для ветряка своими руками . В первую очередь определяем сторону вращения шкива. Для этого возвратно-поступательными движениями руки крутим его влево – вправо. По стандарту он вращается по часовой стрелке, но случаются исключения из правил. На следующем этапе соединяем роторную часть с генератором. С помощью дрели проделываем ровные отверстия в днище емкости и шкиве генератора.

Отверстия должны располагаться по симметрии. В противном случае возникает риск дисбаланса в движении ротора.

Края лопастей немного выгибаем для увеличения скорости вращения от ветра. Чем больше угол изгиба, тем эффективнее роторная установка воспринимает потоки воздуха. Лопасти ротора изготавливают не только из емкости. Можно сделать лопасти для ветрогенератора своими руками в виде отдельных деталей, которые соединяются с металлической заготовкой в форме окружности. В таких моделях легче проводить ремонтные работы по восстановлению отдельных крыльчаток.

Чтобы подключить генератор, берем емкость с изготовленными лопастями и надежно крепим к шкиву генератора ботами М16×70 мм или меньшего диаметра. Теперь собранная конструкция целиком устанавливается на мачте. Фиксируем в доступных местах металлическими хомутами. Монтируем электрическую проводку и собираем замкнутую цепь. Каждый контакт подсоединяется в соответствующий разъем. При необходимости предварительно записываем маркировку и цвет каждого провода в отдельности. Проволокой крепим проводку к мачте.

Альтернативная энергетика – одно из перспективных направлении развития глобальной энергетики и на сегодня самое модное направление, для неуемного желания простого обывателя - это вложить собственный экспериментальный вклад в дело развития прогресса.

У большинства в кладовке или гараже найдётся старый шуроповерт у которого давно «умерли» аккумуляторы, а он абсолютно работоспособен, поэтому и не был выкинут. Вот из него и не жалко сделать свой первый в жизни источник альтернативной энергии.

Постараемся подробно и последовательно рассказать, как будет смонтирован ветряк из шуруповерта , при этом выделим три основных этапа:

• подготовка;
• изготовление;
• непосредственный монтаж собранной установки.

Подготовительный этап

Для начала разбираем имеющиеся у нас шуруповерт снимаем и вытаскиваем из него:

Подготавливаем детали и приспособления, поэтому нам необходимо:

Сборка ветрогенератора из шуруповерта

Закрепляем на основание патрон с шестеренкой при помощи 2 полумуфт и скобы, которой мы сжимаем подшипники и жестко притягиваем их к пластине. Также крепим электродвигатель с помощью хомута, при необходимости под муфту и электродвигатель подкладываем резинки или пластинки линолеума, чтобы вращающиеся детали не касались основания, как на фото.

Собираем механизм крепления лопастей путем крепления диска к шестерни, а к диску лопастей болтами и гайками М4.

Всю конструкцию прячем в заранее приготовленную банку и закрываем крышками, для того чтобы не попадали осадки внутрь конструкции.

На металлической пластине длиной 500 миллиметров с одного края крепим с помощью кронштейна конструкцию ветрогенератора с другой пластину, для стабилизации по направлению ветра. Делим эту пластину в отношении 1/3 к 2/3 и проделываем посредине отверстие для крепления на шест. Крепим к шесту с помощью заранее приваренного болта М6 х 50 мм, втулки размером на 2 мм больше, чем толщина несущей пластины и двумя шайбами 20 диаметра и гайкой все это мы прикручиваем, не забыв обильно смазать солидолом, чтобы конструкция могла следовать направлению ветра.

Монтаж ветряка

К электромотору от шуруповерта прикрепляем медный гибкий кабель типа ШНВП 2 х 1,5 мм2 и опускаем вниз к потребителю. Устанавливаем ограничители на шесте, чтобы конструкция ни могла вращаться, но могла поворачиваться почти на 360 градусов. Крепим шест к любой конструкции типа гараж или сарай.

Вот мы и получили готовый ветряк из шуруповерта - осталось только наслаждаться сделанной работой.

Заключение и выводы

К сожалению, таким полученным электротоком можно заряжать только небольшие аккумуляторы бытовой техники или подключить маломощный светодиодный фонарь, так как напряжение даже при очень интенсивном ветре будем получаться не более 5 В.

Чтобы ветрогенератором такого типа можно было заряжать, хотя бы автомобильный аккумулятор нам необходимы более интенсивные обороты на электрогенераторе. Для этого мы должны использовать шуроповерт полностью, так чтобы редуктор работал по принципу мультиплексора и передаваемые обороты от лопастей увеличивались в разы.

Но тут мы сталкиваемся с рядом существенных проблем, таких как необходимость увеличения диаметра лопастей и их количества, что существенно усложнит общую конструкцию ветряка из шуруповерта . Причем такая конструкция не будет вращаться при обычном слабом ветре, будет работать при сильных порывах ветра.

Подобный ветряк можно собирать для проверки своих сил и понимания общей конструкции самодельных ветрогенераторов. Если все получилось, можно попробовать собрать .

Как добыть бесценную электроэнергию буквально из воздуха? Очень просто, для этого нужен только старый шуруповерт (можно сломанный) и всякий хлам из мастерской.

Это будет максимально простая модель ветрогенератора. Никаких специальных навыков или знаний не потребуется. Самая сложная часть – просверлить дырки в шестерне. Но об этом чуть позже, а сейчас немного теории, чтобы четко понимать, как все работает.

Принцип работы

Суть в том, чтобы преобразовать механическую энергию в электрическую.

Поток ветра вращает лопасти ветрогенератора. Лопасти вращают ротор, то есть двигатель шуруповерта. Ротор генерирует электричество. Вот, собственно, и все.

Расчеты

Отправная формула: P=0.6⋅S⋅V³

Работающая формула: P=(0.6⋅S⋅V³⋅0.4⋅0.8-20%)/2

S – площадь ометания или круга лопастей. Высчитывается по отдельной формуле: S=πr² (r – радиус, π – число Пи, 3.14)

V – скорость ветра. Измеряется специальным прибором – анемометром. .Его тоже можно .

Отправная формула показывает мощность ветреного потока. Однако даже заводской ветрогенератор не может всю эту мощность преобразовать в электроэнергию. Самодельный ветрогенератор из шуруповерта, собранный своими руками, совсем далек от этого значения.

Куда девается энергия?

Лопасти, выпиленные в гараже на глазок, могут принять только 40% от мощности ветряного потока.

Эти 40% поступают в генератор. Но он может обработать только 80% от них. Цифра зависит от КПД конкретно вашего двигателя.

Еще примерно 20% потеряются на проводке и аккумуляторе.

А уже финальную цифру нужно поделить еще на 2. Только так получится пессимистичный, но приближенный к показателям вольтметра ответ.

На примере это выглядит так.

1. Лопасть 97 см. От конца лопасти до центра винта 3 см. Значит, площадь ометания высчитывается как – 3.14 ⋅1²=3.14 м².
2. Скорость ветра, скажем, 10 м/с.
3. Отправная мощность – 0.6⋅3.14⋅10³=1884 Вт.
4. От этой цифры оставляем только 40%, которые захватит винт – 1884⋅0.4=753.6 Вт.
5. А от этой оставляем только 80%, которые усвоит двигатель – 753.6⋅0,8=602.88 Вт.
6. От сюда еще минус 20% – 602.88-120.576=482.304 Вт.
7. И финальные сокращения – 482.304/2=241.152.
8. Итого: 0.6⋅3.14⋅10³⋅0.4⋅0,8-20%=482/2=241.

Так получается честная цифра, на которую вы можете рассчитывать.

Конечно, можно идеально рассчитать угол лопастей, провести проводку как надо, припаять контроллер и компенсировать потери. Но это статья о том, как без заморочек собрать ветрогенератор своими руками из двигателя шуруповерта. Чтобы почувствовать свою власть над природой и понять, как это в принципе работает.

Если хотите смастерить более мощный ветрогенератор, тогда лучше забыть о шуруповерте и найти . Ну а пока, работаем с тем, что имеем.

План работы

Подготовка

Гвоздь программы – шуруповерт. Нам понадобится зажимной патрон и двигатель от шуроповерта. Остальные части пока не нужны.

Выпиливаем лопасти из ПВХ труб или чего-нибудь еще. Подойдут: алюминиевый лист, плотная пластмасса или пластиковые бочки. Главное, чтобы лопасти были прочными и легкими. В длину около метра. Если есть желание, можно покорпеть над формой. Скопируйте пропорции с заводского ветрогенератора. Тогда лопасти будут поглощать больше воздуха и вертеться даже без сильного ветра. Но вообще-то можно сделать и на глазок, лишь бы крутились.

Выпиливаем пластину для их крепления. Пластина должна выйти прочной. Материал: стальной лист, диск от фрезы или кусок дерева. Она сильно влияет на сбалансированность, поэтому делайте впритык. Должно быть место для надежного крепления лопастей, но ничего сверх этого.

Сверлим отверстия в пластине и шестерне. Количество отверстий определяйте сами. Как минимум два отверстия под каждую лопасть на краю пластины и три в центре, столько же в шестерне.

Делаем корпус по диаметру подшипников для места сцепления. Бутылочные крышки, баночки, трубки, да все что угодно. Корпус необязателен, он нужен только для защиты ротора от пыли.

Сборка

Намертво зажимаем вал двигателя в зажимной патрон и проверяем, чтобы ось двигателя крутилась.

Крепим лопасти к пластине, а пластину к шестерне, желательно болтами. Если делали форму по чертежам, тогда побольше внимание уделяйте месту крепления. Это сильно влияет на баланс винта и может свести все усилия, потраченные на правильную форму, к нулю.

Вставляем корпус.

Чтобы вся конструкция выглядела более цельной, можно притянуть ее зажимами к деревянному бруску.

В принципе все готово. Перед нами ветрогенератор из шуруповерта. Осталось его установить и подключить.

Установка

Сильнее дует ветер – больше вырабатывается энергии, а ветер дует на высоте. Поэтому чем выше, тем лучше. Уже на высоте 5 метров порывы ветра будут достаточными, но если у вас завалялась десятиметровая матча было бы просто прекрасно. Из возможных вариантов: голое дерево, крыша домика или ПВХ труба, вогнанная в землю.

Подключение к электроприборам

От обмотки двигателя уже отходят два проводка: плюс и минус. Что-нибудь простое, например, лампочку можно подключить к ним напрямую. Главное – соблюдать полярность.

Для более сложной техники мощность должна быть постоянной. Чтобы сгладить перепады, нужен аккумулятор и контроллер. Они уже есть в шуруповерте, поэтому просто восстанавливаем родную цепь. От двигателя длинные провода идут к контроллеру, а контроллер соединяется с аккумулятором. А уже от аккумулятора можно подключать к технике.

Как использовать такой ветрогенератор

Для зарядки телефона или планшета. Хотя затея опасная, перепады мощности могут сломать зарядное устройство или сжечь телефон.

Для работы светодиодного освещения. Хватит на 15 таких лампочек.

Для гирлянд. У всех шторм, а у вас праздник.

И других мелочей: фонариков, лампочек, вывесок, вентиляторов…

Стоит делать или нет?

Теперь вы умеете собирать простенький ветрогенератор из шуруповерта своими руками. В штормовую погоду он выдаст 200-240 Вт. С экономической точки зрения такой ветряк оправдает себя, только если все запчасти достались даром или валялись в гараже никому ненужные.

Но все мы понимаем, что дело тут не в деньгах, а в том, чтобы создать нечто самому. Добыть энергию из ничего при помощи старого хлама. Это ли не чудо.

Вероятно, после этого захочется , который обеспечит светом весь дом. Это сложнее, но базовый принцип вам уже известен, так что дерзайте.

И чего только не придумают наши изобретательные Кулибины, у которых золотые руки и логически мыслящая голова! С успехом можно использовать электромотор проржавевшей стиральной машины и приспособить служить себе даже детали обыкновенного домашнего вентилятора, предназначенного на выброс.

Не выбрасывайте старый шуруповёрт

Например, пришёл в негодность аккумулятор шуруповёрта, а все остальные детали – хоть куда. Не выбрасывать же агрегат. Именно в таких случаях и делают умельцы ветрогенераторы на основе бытовых устройств, где таковым является, в данном случае, обыкновенный всем известный шуруповёрт.

Посмотрите на рис. 1, где изображён обыкновенный шуруповёрт в разрезе. Как же его можно заставить начать новую жизнь совсем в ином ракурсе? Первую часть своей службы человеку он брал электроэнергию, чтобы помогать в строительстве и ремонте, а теперь его можно приспособить давать электроэнергию с помощью ветра.

Отсоединяем всё лишнее и вынимаем роторную часть агрегата. Вот он движок, изображённый на рис.2. Считайте, что это без пяти минут будущий ветрячок-бодрячок, который будет давать вам дармовой электрический ток, если его вращать. Вращать будет ветер. Вал двигателя зажимаем и укрепляем скобой (см. рис 3 и 4). На концевой шестерёнке сверлим четыре отверстия, болтами присоединяем к ней круглую стальную пластину для крепления лопастей из ПВХ-трубы.

Показываем весь агрегат в собранном и укреплённом виде без лопастей. Так выглядит конструкция самодельно ветрогенератора, сконструированного на базе электродвигателя от шуруповёрта (см. рис.5). Точно таким же образом можно собрать ветрогенератор на базе электродвигателя от сломанной дрели.

Итак, собрали. Теперь надо надёжно укрыть весь механизм от атмосферных осадков. Есть шутливая поговорка «Голь на выдумки хитра». Недаром вспомнилось народное изречение, которое точно передаёт изворотливость технического ума наших умельцев. Для укрытия механизма самодельного ветрогенератора некоторые применили, вы не поверите, обыкновенную банку из-под кофе! (см. рис.6). При этом в ход пошёл герметик, укрепляющий крышку и дно банки с двух сторон, а саму банку обмотали изолентой.

В итоге получилась вот такая нехитрая конструкция (см. рис. 7). Осталось укрепить 4 лопасти, вырезанные из трубы ПВХ, и самодельный ветрогенератор на основе бытовых устройств (дрели, шуруповёрта или стиральной машины) готов к работе. Если вы хотите, чтобы ваш самодельный ветрогенератор был эффективнее, возьмите за основу редуктор от гайковёрта, он намного мощнее и даёт более 5квт/час.

Используйте электродвигатели от бытовых устройств!

Поскольку речь идёт о монтаже ветроустановки из бытовых устройств, то необходимо отметить следующий нюанс. У всех этих приборов обычно выходят из строя аккумуляторы или контроллеры, либо ржавчина разъедает корпус. Все остальные детали, и электродвигатель в том числе, остаются вполне пригодными для дальнейшей службы человеку. В таком случае, данный агрегат может успешно работать в качестве генератора.

Посмотрите и представьте себе в границах любой страны, сколько отработавших свой срок стиральных машин, шуруповёртов и дрелей валяются на свалках, чердаках, мастерских и гаражах. В то же самое время дармовой ветер гуляет, как хулиган, тратя свою энергию на шалости. Примените готовые двигатели к усилиям ветра – и вы получите бесплатную электрическую энергию для тех же самых гаражей, мастерских, да ещё обеспечите работу радиоприёмника и телевизора. Дерзайте, изобретайте, ищите радости в буднях каждый час, каждый день – находите постоянно. И обретёте счастье по-настоящему пульсирующей жизни!

Пенсионер смастерил ветряк: