Выработка электрической энергии – процесс относительно простой. Базовых знаний физики, небольшого набора инструмента будет достаточно для того чтобы собрать ветряк из пластиковых бутылок своими руками. Требуется лишь заранее подготовить все необходимое. Оптимальное решение – карусельный ветряк. Он отличается простотой своей конструкции, надежностью. Сборка его не занимает много времени.
Перед началом работ нужно выбрать подходящий тип ветряка. Хороший выбор – многолопастный ротор. Представляет собой вертикально-осевую конструкцию, требует установки большого количества лопастей. Основное преимущество – высокий КПД работы. Единственным минусом является сравнительно высокая стоимость. Схематичное изображение многолопастного ротора:
1. Что потребуется для сборки ветряка?
Перед началом сборки нужно спроектировать конструкцию, подготовить все необходимое. Требуется широкий перечень различных материалов. Оптимальное решение – это ветряк карусельного типа. Его отличает простое устройство, простота сборки. Чтобы собрать флюгер из бутылок своими руками такого типа нужно подготовить следующее:
· труба диаметром 25 мм – 2 штуки, по 500 мм каждая;
· труба диаметром 30 мм – 2 штуки, по 400 мм каждая;
· пластиковые бутылки – 16 штук по 1.5 л;
· крышки для пластиковых бутылок – 16 штук;
· подшипники (2 штуки) - №205 (ГОСТ 6205-2RS);
· 5 хомутов (1/2 дюйма);
· 9 винтов М4 на 35 мм;
· 9 гаек М4.
Дополнительно стоит приобрести 16 шайб величиной М5. Они потребуются для крепления крышек пробки, полуоси. Понадобится также закупить отрезок резиновой трубы. Длина её должна составлять не менее 10 см, внутренний диаметр – 25 мм. Она позволит закрепить динамогенератор, его ось. Если возможность приобрести такого типа трубу отсутствует – можно воспользоваться втулкой 25 мм. Она должна снабжаться отверстием 9-10 мм. Требуется для крепления шагового двигателя.
2. Инструменты
Чтобы собрать флюгер из пластиковых бутылок нужно подготовить некоторые инструменты. Понадобится следующее:
· пила по металлу либо труборез;
· дрель;
· сверла по металлу, набор – диаметром от 4 до 8 мм;
· набор отверток;
· гаечный ключ на 7 – позволит закручивать гайки М4.
Перед началом работ нужно подготовить все необходимое. Это сократит время, затрачиваемое на сборку.
3. Сборка
После подготовки всего необходимого можно приступать к выполнению работ. Обычно процедура занимает не более 5-6 часов. За 1 день не составит труда собрать полноценный ветрогенератор – при условии наличия всего необходимого (инструментов, материалов). Выделяют 3 основных компонента:
1. лопасти;
2. ось;
3. генератор.
3.1 Лопасти
При выборе бутылок очень важно выбрать подходящий материал. Он не должен иметь изгибов, ребер. Подобные элементы сказываются на аэродинамическом сопротивлении, препятствуют вращению и генерированию электрической энергии. Изготовление лопасти из бутылки не занимает много времени. достаточно лишь сделать эллиптический вырез сбоку. Величина его – примерно 80% общей площади.
Донышко трогать не рекомендуется. Так как оно необходимо для придания конструкции нужной жесткости. Начинать работу следует осторожно – желательно отверстие для ножниц, начала пропила сделать раскаленным предметом. Например, гвоздем. Это позволит избежать нарушения конструкции. Вырез следует делать максимально аккуратно.
3.2 Ось
Представляет собой основу всей конструкции. Выглядит как консоль, изготовленная из труб. Основные компоненты конструкции:
· вертикальные вращающиеся подшипники;
· пара перекладин – сверху и снизу;
· основа.
Сама ось должна быть прочно закреплена – подшипниками, в перемычках. Генератор располагается ниже самой оси. Процедура её изготовления заключается в необходимости высверливать отверстия для дальнейшего крепления. Делается это по спирали – по аналогии с молекулой ДНК. Отверстия должны быть малого диаметра.
Изначально место сверления желательно отметить маркером. При наличии керна – стоит им воспользоваться. Это позволит избежать ошибок при изготовлении отверстий. Процесс изготовления оси включает следующие основные этапы:
· просверливаются отверстия для крепления бутылок (угол между каждым последующим – 90 градусов);
· изготавливаем сквозное отверстие в трубе – 10 см от нижней части (диаметр отверстия – 4 мм).
Чтобы закрепить лопасти следует воспользоваться пластиковыми крышками. Предварительно следует проделать в дне каждой пробки отверстие 4 мм в диаметре. Используются винты аналогичного сечения. Перед началом работ следует надеть на них шайбы. Полученный узел следует вставить в пробку изнутри. Просовываем все это через трубу. Пробка аккуратно насаживается на ось, надевается шайба, гайка закручивается. Процедуру нужно повторить 8 раз. Необходимо вкручивать каждую пробку на оси для крепления бутылки-лопасти.
3.3 Генератор
Преобразование энергии ветра (механической в электрическую) требует наличия генератора. Оптимальное решение – двигатель от старой стиральной машины «Вятка» либо генератор автомобиля. Подобные конструкции могут производить до 2.5 кВт электрической энергии. Однако стоимость подобных решений сравнительно велика.
Для обеспечения работы пары светодиодных ламп достаточно будет использовать более простое, эффективное решение. Например, динамо от портативного походного фонаря – SB-6020. Преимущества использования такой конструкции:
· цилиндрическая форма диаметром 6 см – она комфортна для обхватывания хомутами;
· присутствует влагозащита – можно безбоязненно устанавливать конструкцию на улице в любую погоду;
· установлен встроенный контролер – вероятность перезаряда полностью исключается;
· присутствует аккумулятор – емкостью до 380 мА*ч.
Не составит труда разобраться, как сделать ветряк из пластиковой бутылки и двигателя электрической дрели.
Но для сборки потребуется выполнить существенную доработку конструкции. Потребуется дугообразный болт с парой гаек, пластиковый корпус.
Изготавливается круг диаметром 13 см из обычной листовой стали – в нем просверливается 3 отверстия под болты. После чего вся конструкция аккуратно крепится к двигателю дрели. Итоговый вариант выглядит следующим образом:
Далее также как в описанном выше техническом решении в центр крепится ось – на ней располагается несколько обрезанных бутылок, выполняющих функцию лопастей.
4. Установка
Для монтажа потребуется штанга длиной от 5 метров. Именно такая высота считается оптимальной для размещения ветряка из пластиковой бутылки. Желательно располагать конструкцию на некотором удалении от домов. Иначе стена дома будет мешать работать генератору на полную мощность. При наличии возможности стоит залить яму цементом, установить на неё платформу. Она позволит жестко зафиксировать мачту – на которой располагается генератор.
Ветряк из бутылки должен не только провернуть вал, но и вращаться на определенной скорости для обеспечения генерирования электрической энергии. Для этого он должен быть жестко закреплен. В качестве основания можно использовать бетонный столб – закрепив на него металлический прямоугольник из стали.
5. Для чего можно использовать?
Стоит отметить: сделав ветряки из бутылок своими руками, не стоит рассчитывать на обеспечение электрической энергией всего дома. При использовании генератора, сделанного из динамо-фонарика либо двигателя дрели можно получить мощность максимум в 2-7 Вт – при достаточно сильном ветре. При желании не составит труда рассчитать мощность электростанции по типовой формуле:
N = p × S × V^3/2, где
· Р – плотность массы воздуха;
· S – общая обдуваемость лопастей;
· V – скорость воздушного потока;
N – мощность воздушного потока.
6. Советы и рекомендации
Сделать флюгер из бутылки просто. Но необходимо заранее подготовиться – это позволит снизить затрачиваемое время, добиться хорошего результата. Рекомендации и советы:
· все бутылки должны быть разрезаны симметрично – это позволит сэкономить энергию;
· питающие кабели стоит проложить внутри трубы-мачты;
· перед установкой нужно ознакомиться с картой ветров – она включает информацию о регионах, интенсивности.
Разобраться, как сделать ветряк из бутылок, не составит труда – достаточно минимальных знаний по физике, некоторых инструментов. Специальное оборудование не требуется. Ветряк из бутылок – хорошее решение для дачи.
Если вам было интересно, возможно вас заинтересует также статьи
Как сделать ветрогенератор своими руками из стиральной машины?
Как сделать солнечный водонагреватель своими руками?
Как сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками?
