Самодельный ветрогенератор для дома и дачи: принципы работы, схемы, какой и как делать. Как сделать вертикальный ветрогенератор своими руками Генератор. Окончательная сборка

Набор необходимых коммуникаций для обеспечения комфортных условий в здании любого предназначения предполагает, в том числе, устройство системы вентиляции. В идеале, она должна быть энергонезависимой – это очень актуально в современных условиях без остановки растущих цен на энергоресурсы. Именно поэтому еще на этапе проектирования коммуникаций в первую очередь рассматривается естественная вентиляция. При этом правильный подход к технологическому решению системы – интегрированный в вентканал ротационный дефлектор.

Проблем с тягой быть не может

Смысл любой вентсистемы – отвод из помещений загрязненного воздуха, излишней влаги, то есть обеспечение нормального воздухообмена. Это будет иметь место, если вентиляционный канал функционирует эффективно и правильно – тяга в нем отличная. Если в этом плане имеются проблемы, то часто они провоцируются попаданием в шахту канала дождя, снега, ветровых масс. Также плохая тяга может быть вызвана некорректным расположением вентиляционной трубы, ее недостаточной высотой или неправильно подобранным диаметром воздуховода. Такие недочеты естественной вентиляции и призвана устранить установка ротационного дефлектора.

Справка. Ратационный дефлектор имеет еще другие наименования – турбодефлектор или ротационная турбина. Это сложный механизм с вращающейся частью – активной головкой, снабженной специальной системой лопастей. Также в конструкции имеется статичная часть – основа, к которой крепится головка и соединяемая с вентиляционной трубой.

Достоинства ротационного дефлектора

• Независимо от направления ветра вращательные движения активной головки происходят в одном и том же направлении. В результате, получается эффект «частичного вакуума» в вентканале – воздух разрежается, сила движения потока увеличивается, а риск возникновения обратной тяги приближается к нулю.
• Ротационные модели полностью исключают влияние на эффективность вентиляции внешних факторов – осадков и порывистого ветра.
• Автономность функционирования механического устройства, увеличивающего производительность системы воздухообмена – один из важнейших его плюсов.
• Невысокие затраты на модернизацию вентиляции.
• Быстрая окупаемость инвестиций на установку дефлектора с турбинами.
• Защита вентшахты от попадания мусора, птиц, пр.
• Декоративная законченность выведенной на крышу трубы – любой фасад от наличия такого шарообразного объекта выигрывает.

Важно! Ротационный дефлектор увеличивает эффективность стандартной естественной приточно-вытяжной вентиляционной системы в 2-4 раза. При этом «усиление» не требует подключения к электропитанию, что соответствует современным тенденциям энергоэффективности зданий и строений.

В чем недостатки турбодефлектора

Ротационная конструкция погодозависима – это фактически единственный, но очень важный его минус. В тихую погоду турбодефлектор по сути ничем не отличается от обычного защитного козырька на трубе воздуховода.

Можно ли изготовить ротационный дефлектор своими руками

Более простые виды дефлекторов, применяемые на практике давно, мастеровитые домохозяева нередко изготавливают самостоятельно. В принципе, технически подкованный человек с этой работой справиться сможет. Правда, для этого потребуется разработать рабочий чертеж будущей конструкции, грамотно снять замеры, разработать схему монтажа дефлектора.

Касательно турбированной вариации не все так просто – она технически более сложная конструкция. Поэтому, практически всегда, приняв решение использовать именно ротационную модель, приобретают ее в виде профессионально изготовленного изделия.

Что предлагает рынок

Турбовент

Модельный ряд роторных дефлекторов этой торговой марки представлен моделями разных геометрических форм, в части недвижимого основания:

• А – круглая труба;
• В – квадратная труба;
• С – квадратное плоское основание.

Маркировка изделий в сортаменте представлена, как ТА-315, ТА-355, ТА-500. Цифровой индекс указывает на диаметр круглого или параметры прямоугольных оснований. Именно по ним можно судить о габаритах механизма, а также сфере его применения. К примеру, ТА-315 и ТА-355 актуальны при организации воздухообмена в подкровельном пространстве. А вот ТА-500 – это устройство универсальное и может интегрироваться в вентиляцию жилого дома.

Производят ротационный дефлектор «Турбовент» в России – в Нижегородской области, в городе Арзамасе.

Rotowent

Дефлекторы из нержавеющей стали польского производства. Применимы для крыш любых конфигураций. Изделия изготавливаются из высококачественной нержавеющей стали. Устройства универсальные – подходят и для вентиляционных систем, и для дымоходов. Граничный показатель рабочей температуры – 500 С.

Турбомакс

Ротационный дефлектор, выпускаемый компанией из республики Беларусь. Производитель позиционирует свою продукцию, как вращающийся дымоотводной колпак Turbomax1. Но подходит он и для вентиляций также. Без опасений можно применяться на территориях с II и III зонами ветровой нагрузки. Компания акцентирует внимание потребителей на том, что готовы изготовить изделие под заказ по параметрам для конкретного объекта.

Особенности монтажа

Заводской турбодефлектор – конструкция цельная, уже готовая к установке. В ней есть активная подвижная верхняя часть и основа, включающая подшипники с нулевым сопротивлением. Изделие продумано таким образом, что даже при сильном порывистом ветре его не наклонит и не снесет вниз.

Внимание! При монтаже важно учитывать, что дефлектор любой модификации должен возвышаться над крышей на 1,5-2,0 м. При соблюдении этого устройства тяга в вентиляционном канале еще усилится.

В завершение хотим отметить, что ротационные дефлекторы в своем сегменте являются самыми дорогостоящими. При этом потребителю предлагается выбрать подходящую конструкцию из нержавейки, оцинковки или конструкционной стали с защитным полимерным покрытием, цвет которого может подбираться под фасадное оформление. Безусловно, вид материала из которого произведен дефлектор отражается на его стоимости.

Дефлектор вентиляционный – это специальная насадка, монтируемая на верхний торец вытяжной трубы для защиты канала и облегчения процесса вентиляции. Ведь дефлектор перекрывает срез трубы, препятствуя проникновению осадков или мелкого мусора, и, одновременно с этим, создает в канале дополнительное вытяжное усилие, генерируемое за счет ветра, обдувающего эту насадку. Причем вытяжная труба может принадлежать как вентиляции, так и системе отвода продуктов горения из печи или котла (дымоходу).

Такая насадка работает на основе эффекта Бернулли – швейцарского механика, обнаружившего взаимосвязь между скоростью течения потока и статическим давлением в канале. Бернулли установил, что при возрастании скорости потока, провоцируемом сужением канала, давление в воздуховоде или трубопроводе падает, создавая разряжение в определенной области трубопровода.

То есть дефлектор «ловит» ветер, устремляющийся в узкий канал – диффузор, и провоцирующий падение давление в верхней части вентиляционного канала. В итоге разреженную пустоту под диффузором заполняет порция воздуха, затягиваемая вентиляционным каналом.

При этом правильный дефлектор может регулировать потоки воздуха в диффузоре и направление сброса среды, транспортируемой вытяжным трубопроводом. И при должных стараниях конструкторов этой насадки тяга в воздуховоде увеличивается на 15-20 процентов.

Собственно, из-за этих процентов и применяется дефлектор, с помощью которого можно нивелировать недостаточную высоту воздуховода или излишне скромные габариты вентиляционного канала.

Типовые разновидности дефлекторов

Для чего нужен дефлектор мы уже разобрались, поэтому далее по тексту мы рассмотрим разновидности конструкции подобных насадок. По конструкционным особенностям сортамент подобных изделий делят на четыре группы, в которые входят следующие насадки:

• Дефлекторы с плоской «крышкой» (навершием). Такие насадки можно изготовить даже своими руками. Ведь плоскую крышку можно попросту вырезать из листовой стали или меди, без затей с формирование конуса.
• Насадки со съемной крышкой, которые особенно востребованы в случае обустройства дымоходного канала, нуждающегося в периодической чистке.
• Дефлекторы с двухскатной (щипцовой) крышкой. Такие насадки обеспечивают максимальную защиту дымоходного или вентиляционного канала от снега и дождя.
• Насадки с шарообразным навершием, которые используются на «лицевой» стороне экстерьера. Такие дефлекторы обладают максимально эстетичными внешними формами и могут вписаться в любую стилистику дизайна кровли и фасада.

К наиболее востребованным моделям насадок относятся следующие изделия:

• Дефлектор вентиляционный серия 5.904.51 – эта модель выпускается в форме округлых или прямоугольных насадок, монтируемых на трубу диаметром от 200 до 1250 миллиметров или на профильный воздуховод габаритами от400х400 до 1000х1000 миллиметров. То есть в эту серию входят и бытовые и промышленные насадки. При этом дефлекторы серии 5.904.51 распространяются и в форме готовых изделий и в виде схем и чертежей, рассчитанных на самостоятельный раскрой и сборку изделия.
  
• Дефлектор вентиляционный ротационный – это типичная насадка с шарообразной крышкой. Однако под этим навершием сокрыт не только диффузор, но и крыльчатка – ветровая турбина, генерирующая дополнительное вытяжное усилие. В итоге производительность вытяжки увеличивается почти на 50 процентов, а вероятность «опрокидывания» потока воздуха уменьшается практически до нуля. Поэтому ротационные модели монтируют не только на дымоходах, но и на вытяжных каналах промышленной и бытовой вентиляции, фановых стояках канализации, отводах кровельных продухов и так далее. Диаметр вытяжной тубы, на которую монтируется такой дефлектор, изменяется в пределах от 200 до 900 миллиметров. Стоимость подобного изделия 3000-4000 рублей.
  
  
• Дефлектор вентиляционный ЦАГИ – это особая насадка, дополненная цилиндрическим экраном, в который «завернуто» классическое изделие с конической крышей. Диаметр воздуховода, готового принять дефлектор ЦАГИ, колеблется в пределах от 100 до 1250 миллиметров. Причем цилиндрический экран гарантирует отсутствие обратной тяги даже в воздуховодах самого большого диаметра. Стоимость бытового дефлектора ЦАГИ колеблется в пределах от 400 до 5000 рублей, в зависимости от габаритов изделия.
  
  
• Дефлектор Григоровича – классический вариант изделия, монтируемый не на трубу, а на насадку, выполненную в форме усеченного конуса. Причем и насадка, и классическая коническая крышка с распорками образуют единую конструкцию. Это самый распространенный вариант печного и вентиляционного дефлектора, который можно купить в любом магазине или изготовить своими руками.
  
  
• Двойной дефлектор Н-образной формы – представляющий собой классическую модель с необычным входным патрубком. Эта часть насадки выполнена в виде буквы «Н», в среднюю планку которой врезана труба, соединяющая изделий и вытяжку. То есть вместо одного дефлектора мы монтируем на вытяжной канал две насадки, увеличивая эффективность и производительность вытяжки как минимум вдвое.
  
  

Как видите: сортамент дефлекторов изобилует разными моделями и конструкционными схемами. При этом вы можете выбрать из этого разнообразия и высокопроизводительные, активные вентиляционные дефлекторы, и самодельный вариант, для изготовления которого нужно приложить минимум усилий.

Изготовление насадки начинается с расчетов ее габаритов. При этом мы должны понимать, что классический дефлектор состоит из следующих деталей:

• Входного патрубка, пропускные размеры которого должны совпадать с наружным диаметром трубы.
• Расположенного сверху внешнего цилиндра – диффузора, габариты которого должны быть не 30 процентов больше, чем пропускной диаметр воздуховода.
• Конического, шарообразного или плоского колпака, удерживаемого кронштейнами над диффузором. Габариты колпака должны быть больше пропускного диаметра вытяжки на 70-90 процентов.

Ну а по высоте дефлекторы вентиляционных систем должны быть не более полутора внутренних диаметров воздуховодов.

Определившись с габаритами можно приступать к раскрою листовой заготовки из оцинковки или нержавейки – черный прокат для дефлектора не годится. Причем вначале мы вычерчиваем развертки всех элементов конструкции – от входного патрубка до кронштейнов, – а затем переносим эти шаблоны на металл. Отделение заготовок от листа выполняется с помощью ножниц по металлу. Ну а если вы не можете сделать развертку по чертежу заготовки – воспользуйтесь готовыми чертежами и лекалами.

Сборку готовых элементов осуществляют на заклепки, саморезы, болты или сварку. Последняя технология, разумеется, гарантирует максимальную надежность, но «варить» тонкий листовой прокат умеет далеко не всякий сварщик. Поэтому оптимальной сборочной технологией является монтаж на заклепки.

При этом вначале мы собираем диффузор, далее крепим к нему кронштейны, удерживающие колпак, к которым монтируем эту деталь дефлектора. Далее мы крепим нижние кронштейны к входному патрубку и монтируем верхнюю часть этих распорок к конусообразному диффузору.

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.

1. Прежде всего, следует перевести контуры изделия с чертежа на металл. Должны быть развертки всех основных частей устройства: колпак, диффузор, внешний цилиндр, стойки.
2. После этого, нужно вырезать все части устройства, по полученной выкройке.
3. Соединить все части устройства, согласно чертежу или эскиза, при помощи заклепочного пистолета.
4. 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.

Сложно не заметить, насколько стабильность поставок электроэнергии загородным объектам отличается от обеспечения городских зданий и предприятий электроэнергией. Признайтесь, что вы как владелец частного дома или дачи не раз сталкивались с перебоями, связанными с ними неудобствами и порчей техники.

Перечисленные негативные ситуации вместе с последствиями перестанут осложнять жизнь любителей природных просторов. Причем с минимальными трудовыми и финансовыми затратами. Для этого нужно всего лишь сделать ветряной генератор электроэнергии, о чем мы детально рассказываем в статье.

Мы подробно описали варианты изготовления полезной в хозяйстве системы, избавляющей от энергетической зависимости. Согласно нашим советам соорудить ветрогенератор своими руками сможет неопытный домашний мастер. Практичное устройство поможет существенно сократить ежедневные расходы.

Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, созданный для бытовых нужд, нам бы не помешал.

Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.

Ветрогенератор – отличное решение для обеспечения загородного объекта электроэнергией. Причем в ряде случаев его установка является единственным возможным выходом

Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно , 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.