Дефлектор вентиляционный на трубу. Как сделать вертикальный ветрогенератор своими руками Вертикальные оси вращения

23.06.2020

Грядки

В статье описаны разные виды дефлекторов, особенности их устройства, принцип работы и отличия от других видов усилителей тяги. Мы расскажем о необходимости их установки, приведём таблицу с ценами, а также рассмотрим пошаговую инструкцию по сборке дефлектора своими руками.

Дефлектор — устройство, оптимизирующее поток воздуха для усиления тяги в трубе воздуховода или дымохода . В буквальном переводе deflector — отражатель, направляющее устройство. Это в полной мере описывает его функцию и назначение.

Принцип работы и разновидности дефлекторов

Направление потока воздуха происходит благодаря созданию области низкого давления в нижней части устройства. Когда дефлектор обтекается воздушным потоком, в нижней части образуется «завихрение», которое, проходя пространство, ограниченное стенками, создаёт дополнительную тягу. Чем сильнее поток воздуха, тем мощнее тяга внутри устройства. Иными словами, дефлектор направляет ветер параллельно трубе воздуховода, чем усиливает тягу за счёт перепада давления.

Такой эффект возможен при расположении стенок, которое определяется базовым аэродинамическим расчётом. В настоящее время экспериментальным путём выведены несколько моделей дефлекторов, имеющих оптимальные пропорции.

ЦАГИ — разработка Центрального аэрогидродинамического института им. Жуковского. Этот дефлектор усиливает тягу за счёт теплового и воздушного напоров, а также перепада давления на высоте 2 м от кровли. Эта конструкция допускает скрытую установку в канал, поэтому её используют в основном для вентиляционных систем (чистка от продуктов горения затруднена).

Дефлектор Ханженкова. Представляет собой дополнительную стенку вокруг трубы и «тарелку-дождевик», которая служит также вытяжным зонтом. Этот зонт погружен на определённое расстояние внутрь окружной стенки.

Дефлектор Вольперта-Григоровича. Отличается более простой конструкцией — «тарелка» из двух зонтов расположена над облекающей стенкой.

Поворотный дефлектор («Капюшон» или «Сачок»). Представляет собой полукруглый жёлоб-уловитель воздуха, закреплённый на поворотном штоке, установленном внутри канала. При ветровой нагрузке возникает турбулентность и тяга усиливается. Исполняет роль флюгера.

«Дефлектор-капюшон» на видео

Помимо этих моделей существует бесчисленное множество других конструкций, которые часто не поддаются классификации. Среди них можно выделить как современные варианты с увеличенными спиральными лопастями на базе подшипника (они вращаются во время работы), так и простые «зонтики-крышки» из куска оцинковки, которые также усиливают тягу.

Поскольку расчёты производительности и подбор конструкции дефлектора для систем вентиляции — дело профессионалов, мы обратим внимание на отражатели для печных и каминных дымоходов.

Зачем нужен дефлектор

Помимо главной своей цели — отвод продуктов горения, дефлектор выполняет ещё несколько полезных функций:

Значительное усиление тяги. Тяга привлекает больше кислорода и это положительно сказывается на экономии топлива в пиролизных котлах и печах — оно прогорает полностью.
Гашение искр. Эта проблема знакома тем, у кого установлен короткий дымоход для твердотопливного реактора*. Искры из дымохода — признак жарко горящего источника и мощной тяги — может привести к возгоранию. Дефлектор позволяет остановить искру и дать ей возможность безопасно выгореть.
Защита от атмосферных осадков. По идее, с этой задачей справляется обычный «зонтик», но он не даёт двух первых плюсов.

* Реактор — место прохождения реакции горения, очаг, источник продуктов горения (печь, камин, буржуйка, котёл и т. д.).

Все размышления о целесообразности модернизации дымохода сводятся к вопросу, что выбрать: «зонтик» или дефлектор? Простота первого не даёт эффекта второго, но сложность дефлектора по сравнению с «зонтиком» заставляет задуматься многих.

Сколько стоит дефлектор

Вентиляционные устройства рассчитываются вместе со всей системой. Дефлекторы конкретной модели можно приобрести под необходимый диаметр трубы.

Таблица. Цены на дефлекторы

Название	Модель	Вид стали	Диаметр канала, мм	Цена, у. е.
«Вент-Класс» Д-120	Дефлектор Ханженкова	оцинковка	120	18
«Вент-Класс» Д-250	Дефлектор Ханженкова	оцинковка	250	42
«ПечиКамины» ЦАГИ-100	Дефлектор ЦАГИ	оцинковка	100	17
«ПечиКамины» ЦАГИ-220	Дефлектор ЦАГИ	оцинковка	220	40
Turbovent «Стабил 120»	Вольперта-Григоровича	оцинковка	120	21
Turbovent «Стабил 260»	Вольперта-Григоровича	нержавейка	260	46
Turbovent «Дракон» Dr-150-CH-A	Поворотный	нержавейка	150	100
Turbovent «Дракон» Dr-200-CH-A	Поворотный	нержавейка	200	115
Turbovent «Дракон» Dr-300-CH-A	Поворотный	нержавейка	300	140

Дефлекторы часто изготавливают в кустарных мастерских и небольших цехах (в этом случае продукт может не иметь конкретного названия и привязки к модели). Показателем качества работы фирмы будет паспорт изделия с указанием размеров деталей, марки стали и прочих подробностей.

Дефлектор своими руками (Вольперта-Григоровича)

Разумеется, домашние умельцы не остались в стороне и стали делать дефлекторы для собственных нужд в своих мастерских. Это оказалось выгодно — имея лист оцинковки, инструмент и подручный металл, можно сэкономить до 40 у. е. на установке дефлектора.

Для работы потребуется инструмент:

Линейка, рулетка, маркер, чертёжный набор.
Ножницы по металлу, киянка, заклёпочник или сверлоконечные саморезы с прессшайбой 15 мм.
Дрель со сверлами.

Материал:

Листовой металл 0,3-0,5 мм (оцинковка, нержавейка, алюминий и т. д.).
Подручный металл для жёстких креплений — шпилька, алюминий, полоса и т. д.

Расчёт размеров дефлектора

Это самый важный этап всей работы. Формулы расчёта были выведены и отработаны на практике в аэродинамической трубе и привязаны к актуальному параметру — диаметру канала D.

Эти данные заключены в таблице, на основе которой можно рассчитать простой дефлектор под любой размер, исходя из диаметра канала D.

Ход работы

После того как все расчёты выполнены, необходимо перенести чертежи на лист и сделать раскрой деталей изделия:

Вырезать ножницами по металлу детали.
Свернуть корпус диффузора и засверлить оба края. Затем скрепить это дело клёпками.
Склепать верхний и нижний конусы. Верхний будет больше нижнего и его кромку можно использовать для крепления «тарелок» между собой. Для этого нужно вырезать и загнуть лапки (6 шт.) в кромке верхнего конуса.
Перед тем как собрать зонт, не забудьте установить в нижнем конусе шпильки для монтажа к диффузору, если крепление делается на лапки, их можно установить снаружи на клёпки.
Закрепить зонт к диффузору можно при помощи шпилек или алюминиевых пластин. Если есть шпильки, для них нужно изготовить петли на корпус дефлектора — обогнуть шпильку лоскутом оцинковки и сделать в ней монтажные отверстия.
После сборки устройства устанавливаем его. Для этого лучше всего снять верхний участок трубы и смонтировать конструкцию на верстаке, а затем установить обратно. Способ крепления — шпильки или лапки.

Помните, что соединения должны быть надёжными, т. к. дефлектор подвергается значительным ветровым нагрузкам.

Самодельный отражатель не имеет декоративной ценности, но польза от его установки очевидна — усиление тяги на 20-25%, защита кровли от искр. К тому же он заменяет дополнительные 1,5-2 метра высоты трубы. Какой бы дефлектор вы не выбрали, выгоду от его установки вы ощутите уже в ближайший отопительный сезон.

Приток чистого воздуха в помещение обеспечивает вентиляционная система. Её эффективность зависит от внутренней тяги. При попадании в каналы воздуховода пыли и мусора, нормальная работа устройств нарушается. Чтобы исключить подобную вероятность на выходе трубы устанавливают дефлектор вентиляционный – прибор, формирующий тягу в вентканалах. Для чего нужен такой агрегат? – Данное устройство способно защитить шахты воздуховода от влаги, снега и дождя.

Обратите внимание ! Отсутствие указанного решения приводит к постепенному уменьшению диаметра трубы из-за того, что мелкие частицы мусора, пыли и жира накапливаются на стенках труб .

В продаже представлен широкий ассортимент моделей. Их устройство и принцип работы рассмотрены ниже. Самые простые модели можно изготовить своими руками.

Показать всё

Устройство вентиляционного дефлектора

Каждый турбодефлектор для вентиляции состоит из нескольких функциональных элементов:

металлические стаканы (в стандартном варианте их 2);

фиксирующие кронштейны для надёжного крепления;

приточно-отводящий патрубок, который надевается на трубу и крепится при помощи хомута.

По форме наружный стакан отличается формой, расширяющейся у нижней части. Что касается нижнего, то он абсолютно ровный. Цилиндры надеваются один на другой, а у верхней части фиксируется крышка на стойках.

Внимание! Диаметр крышки должен быть больше выходного отверстия, чтобы избежать по падения осадков внутрь системы.

На рисунке ниже показаны составные части разных типов конструкций.

Обратите внимание ! Монтаж отбоев осуществляется таким образом, чтобы уличный воздух создавал дополнительный подсос через выемки между соседними кольцами. Благодаря этому можно ускорить отвод "тяжелого кислорода" из вентиляционной системы .

Устройства дефлектора в вентиляционной системе дома реализовано таким образом, что при направлении воздушных потоков снизу в верх, прибор срабатывает плохо: происходит его отражение от поверхности крыши, после чего кислород устремляется к газам, выходящим в верхней части отверстия. Этот недостаток типичен для всех агрегатов. Для его устранения требуются 2-х конусные решения, соединения между собой «мостиком».

Если ветер имеет боковое направление, то вывод воздушных масс осуществляется как снизу, так и сверху. Вертикальная направленность кислородам способствует оттоку снизу.

Что такое турбодефлектор? Вентиляция без электричества. Замена обычной системы вентиляции

Принцип действия дефлектора вентиляции

Дефлектор для вентиляции работает по простому принципу, вне зависимости от конструкции и модели аппарата:

направленные потоки ветра ударяются о металлический корпуса;
за счёт диффузоров воздух разветвляется, вследствие чего уровень давления понижается;
в трубе системы тяга повышается.

Принцип действия устройства

Чем большее сопротивление создает основание корпуса, тем эффективнее отток воздуха в каналах систем. Принято считать, что качественнее работает аппарат, установленный на крышу под небольшим наклоном к горизонтальной плоскости. Специалисты констатируют – эффективность данных устройств определяется 3 факторами:

конструкцией и формой корпуса;
размером агрегата;
высотой установки.

Какими бы надёжными и качественными не были вентиляционные дефлекторы, у них есть как преимущества, так и недостатки, на которых хотелось бы остановиться подробнее.

О «плюсах» и минусах дефлекторов

Как уже было сказано выше, зонтичные решения способны эффективно препятствовать попаданию грязи и осадков в воздуховоды. При грамотном подборе и профессиональной установке дефлектора улучшается вентиляция. КПД системы в целом увеличивается на 20%.

Вентиляционное устройство помогает создать или увеличить тягу воздуха в каналах вытяжной вентиляции

Совет ! Для регионов со слабыми ветрами рекомендуется оборудовать систему устройством для усиления притока и отвода воздуха. Оно исключит эффект «опрокидывания» тяги.

Устройства не лишены недостатков: при вертикальной направленности ветра, поток соприкасается с верхним участком конструкции, при этом воздух не может полноценно выводится на улицу. Чтобы исключить подобный эффект и были придуманы конструкции с 2 конусами. В зимний период на основании труб появляется наледь, поэтому необходимо регулярно проводить профилактические осмотры.

Виды дефлекторов

Проанализировав или бегло взглянув на виды дефлекторов, представленные на рынке, можно прийти в состояние лёгкого смятения от количества доступных решений.

С точки зрения конструкции устройства принято делить на несколько типов:

ЦАГИ – тяга усиливается за счёт воздушного и теплового напора, высотному перепаду давления. Монтируется непосредственно в вентиляционный канал, что затрудняет профилактические осмотры и чистку;
шарообразные или круглые (типа «Волпер»);
решения Ханженкова в форме тарелки открытого типа – основное конструкционное отличие заключается в дополнительной стенке, расположенной вокруг воздуховода. Вытяжной зонт имеет форму тарелки;
поворотные изделия (капюшон, сачок) – желоб для ветра, который вращается на специальном штоке. За счёт турбулентности тяга в канале усиливается;
агрегаты, функционирующие по принципу, описанному Григоровичем;
в виде звезды.

С точки зрения простоты конструкции и возможности реализации безоговорочное лидерство удерживает устройство вентиляции Григоровича. Он представляет собой несколько пар зонтов, скомпонованных в одной «тарелке», которая монтируется над стенкой канала.

Устройство Григоровича

В последние 2-3 года в продаже встречаются разнообразные изделия, не имеющие чёткой принадлежности к какому-либо виду: вращающийся дефлектор со спиралевидными лопастями, зонтик, агрегаты на подшипниках.

При выборе конкретной модели первостепенное внимание уделяют ее конструкции. Это один из ключевых параметров изделия. Определившись с конструктивным типом устройства, подбирается оптимальный размер агрегата для конкретного случая. Нужный аппарат легче выбрать, если дать ответ на простой вопрос – зачем устанавливается конструкция и для какого объекта.

Лучшие модели:

ASTATO;
ЦАГИ тарельчатого типа.

При выборе учитывают коэффициент потерь и разряжения воздуха. Из этого следует, что данные значения зависят от конкретной модели. Если речь идёт о решениях типа ДС, соответствующий коэффициент составит 1.4. Очевидно, что степень разряжения воздуха зависит от скорости ветра см, табл. ниже:

Таблица для подбора устройства

Вентиляционный дефлектор своими руками

Зная об устройстве и принципе работы прибора, многие хозяева решаются на изготовление вентиляционного дефлектора своими руками. С точки зрения собственноручной реализации, вариант изделия Григоровича вне конкуренции, поэтому мы рассмотрим реализацию именно этого варианта. Главное достоинство – работает такая вентиляция без электричества, круглый год.

Предварительно следует подготовить :

нержавеющая сталь листового типа, можно заменить оцинкованной;
электродрель;
фиксирующие хомуты, болты, заклёпки и гайки;
чертёжный инструмент для металлических поверхностей;
циркуль;
листовой картон;
линейка;
ножницы по металлу и бумаге.

Расчёт параметров устройства (Григоровича)

Даем вам самый простой вариант расчета, без всяких формул:

высота дефлектора равна 1.6 диаметра дымохода.
ширина диффузора равна на 1.2 раза больше, чем диаметр дымохода.
ширина крышки равна двум диаметрам дымохода.

На основе имеющихся размеров и чертежей из картона вырезаются отдельные элементы дефлектора. Для создания вращающегося устройства требуются определенные навыки, поэтому лучше потренироваться на макетах и лишь затем приступать к металлическому аналогу.

Изготовление конструкции

Лекала необходимо приложить к металлическим листам, а после – обвести чертилкой. Далее алгоритм простой – ножницами по металлу вырезаем элементы и детали будущей конструкции. Отдельные части соединяются между собой заклёпками и болтами. Если механизм активный, то лучше зафиксировать детали сваркой.

Макеты дефлекторы для вентиляционных систем из картона

Чтобы надёжно закрепить ротационный колпак, следует подготовить несколько изогнутых металлических полос, которые возьмут на себя роль кронштейнов.

Крепим кронштейны при помощи клепок или болтов

Что касается обратного конуса, то его имеет смысл зафиксировать у зонта.

Дефлектор

Монтажные работы

Нижний из 2-х стаканов устанавливается на выводной дымоход. На него крепится верхний стакан. Для большей конструкцией устойчивости 2 части зажимаются хомутом, аналогичным образом поступают и с вытяжными отверстиями. Колпак прижимается подготовленными кронштейнами. Если речь идёт о регионе, где направление ветра часто меняется, имеет смысл оборудовать установку обратным конусом, который позволит агрегату полноценно работать при любых направлениях ветра.

Итак, в данной статье мы рассмотрели что такое дефлектор в вентиляции. Подытоживая, можно сказать – это простое и эффективное приспособление, улучшающее вентиляцию объектов любой сложности, будь то общественные здания или жилые дома. Небольшой элемент увеличивает производительность вентиляционной системы на 15-20%, надёжно защищая внутреннее пространство от осадков, мелких частичек, мусора и пыли.

В каналах и воздуховодах. Но со временем в шахту может попасть мусор, каналы могут просто забиваться пылью, которая накрепко прилипает к их стенкам, в особенности если на них есть жировой налет. Все это уменьшает диаметр воздуховодов, что негативно сказывается на работе всей системы вентиляции.

Именно поэтому многие домовладельцы устанавливают на оголовках вентиляционных труб специальные устройства под названием дефлекторы.

Особенности работы устройства

устанавливают для увеличения тяги в воздуховодах, шахтах и каналах. Это устройство, отклоняя воздушные потоки создаваемые ветром, создает на выходе системы вентиляции зону пониженного давления. Воздушные массы, находящиеся в трубе, стараясь компенсировать разряжение, поднимаются к оголовку трубы, тем самым увеличивая тягу.

Это описание принципа действия всех дефлекторов, конструкций которых существует огромное количество. Многие устройства не только отклоняют воздушные потоки, но и увеличивают скорость их прохождения над оголовком вентиляционной трубы, за счет сужения канала, тем самым значительно усиливая тягу (принцип аэрографа).

Грамотное использование дефлектора способствует увеличению производительности всей вентиляционной системы до 20%, особенно полезен он на вентиляционных каналах с большими горизонтальными участками и изгибами.

Кроме того, дефлектор на вентиляционной трубе прекрасно защищает от попадания внутрь различного мусора, мелких птиц, насекомых, а главное, атмосферных осадков. В основном, материал, из которого изготавливают эти аппараты, стойкий к коррозийным проявлениям. Это оцинкованная или нержавеющая сталь, керамика или пластик.

Существующие типы дефлекторов

На сегодняшний день существует огромное количество различных конструкций таких приборов. Среди них, наиболее востребованными моделями являются:

– эффективное и простое конструктивно устройство перенаправления ветра.
– также очень популярная конструкция дефлектора.
Н-образный прибор для эффективного увеличения тяги в вентиляционных и дымовых трубах.

Кроме того, часто используются различные конструкции открытых дефлекторов как на оголовках вентиляционных, так и дымовых труб.

Все многообразия моделей можно классифицировать по некоторым отличительным качествам:

По форме навершия устройства.
Вращающийся (роторный или турбинный).
Дефлекторы-флюгеры.

Кроме такого распространенного материала как металл, эти устройства изготавливают из пластика. Дефлектор вентиляционный пластиковый менее долговечный, чем его стальной аналог, но имеет более низкую стоимость и более утонченный внешний вид.

Именно поэтому пластиковые приспособления украшают вентиляционные шахты большинства частных домов. Но у него, кроме срока службы, есть еще один серьезный недостаток. Пластик не выносит высоких температур, поэтому его использовать на дымоходах не рекомендуется.

Флюгеры – дефлекторы, обычно, устанавливают на дымовые трубы, но и для вентиляционных систем они вполне пригодны. Воздушный поток, проходя через систему козырьков и щелей в корпусе изделия, перенаправляется благодаря чему над трубой создается зона пониженного давления. Следует напомнить, что флюгер имеет такую конструкцию, которая позволяет постоянно быть повернутым этому аппарату, рабочей стороной к ветру.

Вращающийся благодаря своей конструкции не только усиливает тягу в вентиляционной шахте, но и эффективно защищает его от различного мусора и насекомых. Этот прибор, как правило, имеет шарообразную форму, поэтому выделяется среди всех оригинальным дизайном.

Существует еще один оригинальный тип вентиляционного дефлектора – ротационный, или как его еще называют турбинный. Это устройство преобразует энергию воздушных потоков во вращательное движение турбины, которая закручивает воздух, по принципу торнадо, тем самым создается увеличение тяги в воздуховоде. Этот аппарат показывает прекрасные результаты даже в теплое время года, создавая тягу в системе вентиляции.

Изготовление простейшего прибора своими руками

Несмотря на сложность конструкции сделать дефлектор своими руками сможет каждый домашний мастер. Достаточно только иметь необходимые инструменты и материалы. Для самостоятельного изготовления этого устройства понадобится:

Лист плотной бумаги или картона.
Лист оцинкованного металла.
Чертеж дефлектора с расчетами относительно диаметра трубы.
Заклепочный пистолет.
Ножницы по металлу.
Дрель с набором сверел.
Маркер или чертилка.

После подготовки инструмента, материала и средств индивидуальной защиты(очки, перчатки), можно приступать к изготовлению вентиляционного дефлектора своими руками.

Прежде всего, следует перевести контуры изделия с чертежа на металл. Должны быть развертки всех основных частей устройства: колпак, диффузор, внешний цилиндр, стойки.
После этого, нужно вырезать все части устройства, по полученной выкройке.
Соединить все части устройства, согласно чертежу или эскиза, при помощи заклепочного пистолета.
Соединить две части дефлектора с помощью стоек, вырезанных из того же металла.

После изготовления можно устанавливать дефлектор на оголовок трубы, тщательно закрепив его с помощью хомутов.

Совет:
Дефлектор создаст дополнительную тягу в каналах только в том случае, если все его детали будут выполнены по определенным размерам. Следует помнить, что установку следует проводить, работая на высоте, поэтому лучше это делать вдвоем и со страховкой. Если вы не уверенны в своих силах обратитесь к профессионалам, которые имеют опыт в изготовлении и установке этих нужных приборов.

В последнее время поклонники возобновляемых источников энергии отдают предпочтение вертикальным конструкциям ветряков. Горизонтальные уходят в историю. Дело не только в том, что смастерить вертикальный ветрогенератор своими руками легче, чем горизонтальный. Основным мотивом такого выбора является эффективность и надежность.

Преимущества вертикального ветряка

1. Вертикальная конструкция ветряка лучше ловит ветер: нет необходимости определять, откуда он дует и ориентировать лопасти под воздушный поток. 2. Установка такого оборудования не требует высокого его расположения, а это значит, что вертикальный ветряк своими руками будет легче обслужить. 3. Конструкция содержит меньше движущихся деталей, что повышает ее надежность. 4. Оптимальный профиль лопастей повышает КПД ветряка. 5. Многополюсный генератор, использующийся для выработки электроэнергии, является менее шумным.

Расскажем о том, как изготовить детали и собрать вертикальный ветрогенератор своими руками.

Алгоритм действий при изготовлении турбины своими руками

1. Опоры (верхняя и нижняя) лопастей представляют собой две концентрические окружности одинаковых по размеру. Изготавливают их из ABS пластика – вырезают лобзиком. В одной из них (она будет верхней) проделывают отверстие диаметром 300 мм.

2. Нижняя опора должна опираться на хаб, в качестве которой можно использовать ступицу легкового автомобиля. Для соединения деталей нужно разметить и высверлить 4 отверстия. 3. Собирая вертикальный ветрогенератор своими руками, особое внимание уделяют креплению лопастей. Для правильного расположения лопастей нужен шаблон. На нижней опоре чертим шестиконечную звезду (звезду Давида), углы которой будут находиться на краю окружности. Проецируем чертеж на верхнюю опору. Лопасти изготавливаем из тонкого листового металла в виде полоски длиной 1160 мм, ширина которых – чуть больше стороны луча звезды.

4. Крепят лопасти двумя уголками вверху и внизу, при этом они должны быть изогнуты так, чтобы образовалась четверть круга. Располагают их друг за другом по окружности, устанавливая на грани лучей.

Изготавливаем ротор

1. Основания для ротора диаметром 400 мм выпиливают из фанеры толщиной 10 мм. По внешнему радиусу с помощью жидких гвоздей или эпоксидного клея крепят постоянные неодимовые магниты с высокой индуктивностью. Располагают их аналогично цифрам на часовом циферблате (ровно 12 шт) с соблюдением полярности (их рекомендуется промаркировать). Чтобы магниты не сошли со своего места, их временно фиксируют распорками из деревянных клиньев.

2. Второй ротор делают аналогично и симметрично первому. Разница в полярности магнитов – она должна быть противоположной.

Как собрать статор

Статор собирается из 9-ти катушек индуктивности. Должно быть з группы последовательно соединенных катушек (по 3 шт. в группе): конец предыдущей соединяется с началом следующей (конфигурация «звезда»). Располагаются катушки симметрично в вершинах трех треугольников, вписанных в окружность. Намотка выполняется медным проводом 0,51 мм в диаметре (тип – 24 AWG). Необходимо 320 витков. Это позволит получить на выходе генератора напряжение 100 В при 120 об/мин. турбины. Вертикальный ветрогенератор своими руками можно смастерить с различными параметрами выходного напряжения и тока путем уменьшения/увеличения количества витков и диаметра намоточного провода статора. Витки катушек наматываются одинаково. Необходимо соблюдать направление намотки и отмечать ее начало и конец. Поверх наружного витка наносится эпоксидный клей и наматывается в четырех местах изолента – для препятствования разматыванию.

Правила и нюансы соединения катушек

Концы катушек необходимо очистить от лаковой изоляции. Соединения выполняются пайкой. Подготовленные таким образом катушки укладывают на бумажный лист, на который наносят схему их расположения (в соответствии с положением постоянных магнитов ротора). Фиксируют их скотчем. Все свободные поля бумаги (кроме центров катушек) заклеивают стеклотканью, заливая эпоксидную смолу с отвердителем. Выводы обмоток должны располагаться снаружи или внутри статора. Для крепления кронштейна в статоре проделывают отверстия.

Окончательная сборка и установка

На одну ось собираются (сверху – вниз): нижняя опора лопастей, диск с постоянными магнитами (верхнее основание ротора), статор, нижнее основание ротора и ступица. Все составляющие крепятся шпильками к кронштейну. Для хорошего контакта используем болты из нержавеющей стали. Доработав остальные мелочи, получаем готовое устройство. Вертикальный ветряк своими руками следует устанавливать на отрытой местности, там, где сила ветра наибольшая. Желательно, чтобы вблизи не было высоких сооружений. Тогда ветрогенератор будет эффективно вырабатывать электроэнергию, что поможет сэкономить средства.

Для привода ветрового генератора изготовлена турбина роторного типа с вертикальной осью вращения. Этот тип ротора очень прочен и долговечен, имеет относительно небольшую скорость вращения и легко может быть изготовлен в домашних условиях, без канители с аэродинамическим профилем крыла и другими проблемами, связанными с изготовлением рабочего винта для ветрогенератора с горизонтальной осью вращения. Более того, такая турбина работает практически бесшумно и вне зависимости от того, куда дует ветер. Работа практически не зависит от турбулентности и частой смены силы и направления ветра. Для турбины характерны высокие пусковые крутящие моменты, работа при относительно низких скоростях. Эффективность этой турбины небольшая, но для питания устройств небольшой мощности этого достаточно, все окупается простотой и надежностью конструкции.

Электрогенератор

В качестве генератора используется доработанный компактный автомобильный стартер на постоянных магнитах. Выходные данные генератора: переменный ток мощностью 1,0…6,5 вт (в зависимости от скорости ветра).
Вариант переделки стартера в генератор описан в статье:

Изготовление турбины ветрогенератора

Эта ветровая турбина практически ничего не стоит и проста в изготовлении.
Конструкция турбины состоит из двух или более полуцилиндров установленных на вертикальном валу. Ротор вращается за счет различного сопротивления ветру каждой из лопастей, повернутых к ветру с различной кривизной. Эффективность ротора несколько повышается за счет центрального зазора между лопастями, так как некоторое количество воздуха дополнительно воздействует на вторую лопасть при выходе из первой.

Генератор закрепляется на стойке за выходной вал, через который выходит провод с полученным током. Такая конструкция позволяет исключить скользящий контакт для съема тока. Ротор турбины устанавливается на корпус генератора и фиксируется на свободные концы монтажных шпилек.

Из алюминиевого листа толщиной 1,5 мм вырезается диск диаметром 280…330 мм или квадратная пластина, вписанная в этот диаметр.

Относительно центра диска размечаются и сверлятся пять отверстий (одно в центре и 4 по углам пластины) для установки лопастей и два отверстия (симметричные центральному) для закрепления турбины на генератор.

В отверстия, расположенные по углам пластины, устанавливаются небольшие уголки из алюминия, толщиной 1,0…1,5 мм, для закрепления лопастей.

Лопасти турбины изготовим из консервной банки диаметром 160 мм и высотой 160 мм. Банка разрезается вдоль оси пополам, в результате чего получаются две одинаковые лопасти. Края банки после разреза, на ширине 3…5 мм, загнуты на 180 градусов и обжаты для усиления края и исключения острых режущих кромок.

Обе лопасти турбины, со стороны открытой части банки, соединены между собой П-образной перемычкой с отверстием посередине. Перемычка образует зазор шириной 32 мм, между центральной частью лопастей, для повышения эффективности работы ротора.

С противоположной стороны банки (у дна), лопасти соединены между собой перемычкой минимальной длины. При этом зазор шириной 32 мм сохраняется на всей длине лопасти.

Собранный блок лопастей устанавливается и крепится на диск в трех точках - за центральное отверстие перемычки и установленные ранее алюминиевые уголки. Лопасти турбины закрепляются на пластине строго одна против другой.

Для соединения всех деталей можно использовать заклепки, саморезы, винтовое соединение М3 или М4, уголки или применить другие способы.

В отверстия, с другой стороны диска, устанавливается генератор и фиксируется гайками на свободные концы монтажных шпилек.

Для надежного самозапуска ветрогенератора необходимо добавить в турбину второй аналогичный ярус лопастей. При этом лопасти второго яруса смещаются по оси относительно лопастей первого яруса на угол 90 градусов. В итоге получится четырехлопастной ротор. Это гарантирует, что всегда есть, по крайней мере, одна лопасть, которая в состоянии поймать ветер и дать турбине толчок для вращения.

Для уменьшения размеров ветрогенератора, второй ярус лопастей турбины можно изготовить и закрепить вокруг генератора. Изготовим две лопасти шириной 100 мм (высота генератора), длиной 240 мм (аналогично длине лопасти первого яруса) из алюминиевого листа толщиной 1,0 мм. Лопасти изогнем по радиусу 80 мм, аналогично лопастей первого яруса.

Каждая лопасть второго (нижнего) яруса закрепляется с помощью двух уголков.
Один установлен в свободное отверстие на периферии диска, аналогично креплению лопастей верхнего яруса, но со сдвигом на угол 90 градусов. Второй уголок закрепляется на шпильку устанавливаемого генератора. На фото, для наглядности крепления лопастей нижнего яруса, генератор снят.