Ветроустановка с вертикальной осью вращения

Эту ветроустановку я сделал год назад. У меня в аренде ставок 15 га расположенный в трех километрах от ближайшего села, я там построил домик и оборудовал 12 вольтовой сетью (свет, телевизор) питаемой от аккумулятора. Аккумулятор надоело возить на подзарядку за 50 км в город, где я живу, и, кроме того, они быстро выходят из строя при таком режиме эксплуатации. Вот и возникла идея о ветряке.

Этот тип ветряка я нашел в интернете три года назад, и он мне понравился простотой изготовления. (в описании он изготовлялся из фанеры). Какой-то инженер якобы рассчитал его и обещал мощность в 800 ватт. Вот на это я и купился. Да ещё всем известные преимущества вертикального ветряка перед горизонтальным окончательно поставили точку в вопросе о выборе конструкции.

На ветряке установлены 4 лопасти. Высота каждой лопасти 1 метр, ширина 0,8 м, диаметр барабана 1,9 м, вес самого барабана около 40-50 кг. Лопасти сделаны из крыш легковых автомобилей, которые скреплены между собой для жёсткости двумя (сверху и снизу) крестовинами, изготовленными из полосы 45мм.

Крестовины крепятся к двухдюймовой трубе от строительных лесов. Снизу к трубе на болтах привернута чрез фланец жигулёвская полуось, вращающаяся на двух подшипниках.


Верхний - 308 от волговской полуоси, а нижний - 306 от жигулёвской полуоси. Подшипники закреплены в разборном пирамидальном основании, сделанном из 40 уголка. Хомуты для крепления подшипников я сначала прихватил вместе с подшипниками, а затем вынув подшипники обварил по кругу оставив немного непровареного места для зажима подшипников, вобщем если расслабить болты, то подшипники легко снимаются.

Я надеялся получить 120-180 оборотов в минуту, но на самом деле без нагрузки при ветре 10-15 м/сек ветряк делает 30 – 40 об/мин. Генератор я сначала взял Г-250 на 60 ампер. Поставил на вал ветряка звёздочку 48 зубьев с заднего колеса от мопеда, которая через цепь крутила маленькую звёздочку на 10 зубьев (ведущая от Д-6). Маленькая звездочка в свою очередь была закреплена на большом шкиве, выточенном из жигулёвского маховика, а тот через ременную передачу крутил генератор. Такой мультипликатор имел редукцию примерно 1/12.

При ветре 4-5 м/с ветряк начинал вращение со скоростью 15 об/мин. Генератор вращался со скоростью 180 об/мин и давал максимум 6 - 8 вольт. Это и отбило у меня желание применять автогенераторы на таком ветродвигателе. И тут я вспомнил инженера, который обещал 800 ватт и понял, что расчёты он не производил вообще. Поэтому я занялся изготовлением дискового генератора, который уже описывал на форуме.

После неудачи с генератором возникла мысль приделать к ветряку насос, для накачивания воды из ставка. В голову приходили разные варианты, как сделать самодельный насос, но когда я понял, что тормозная камера от грузовика подойдёт в качестве насоса с минимальными переделками, то, не раздумывая, приобрёл её и сразу же разобрал (ЗИЛовская передняя разбирается проще всех, всего 2 болта, и самая дешёвая).

Пришлось заменить мембрану, так как она жёсткая, вырезав её из автомобильной камеры, приварить два штуцера с полдюймовой резьбой и просверлить отверстие в штоке, чтобы, нарезав в нём резьбу, прикрутить болтом прижимную пластину для мембраны вот и вся переделка. Прижимные шайбы остались родные, они достаточно широкие - около 50 мм.

Клапана полдюймовые у нас есть в любом сантехмагазине - мне очень понравились, так как у них высокая степень герметичности. Не надо заполнять систему водой, её прекрасно на сухую закачивает прямо со ставка.

Ход штока с мембраной составляет 3 см, то есть сам кривошип 1,5 см. Подшипник стоит 201, болты его прижимающие М6, а болт проходящий сквозь него, на котором он крепится - М10

От ставка до домика 40 метров и от уровня воды в ставке до уровня ёмкости высота 1-1,5 м. При слабом 5-6 м/с ветре установка делает примерно 1 оборот за 4 секунды. 75-ти литровую бочку накачивает приблизительно за 20-30 минут. При таком ветре ветряк под нагрузкой часто останавливается, а при более сильном ветре качает уверенней. Если зажать шлагн, то вода бьет на 4 метра в высоту. Т.е. насос развивает давеление примерно в полатмосферы.

Насос начинает качать примерно с 5-6 м/с. Хочу сделать насос меньше в диаметре, чтобы качал при более низких скоростях ветра, то есть продолжительней.

Почему ветроустановку не опрокидывает ветром сам не пойму даже при штормовом ветре стоит как вкопаная, наверное, я при изготовлении угадал периметр опоры. В установке ничего вообще не сломалось, хотя она крутилась у меня на крыше домика вхолостую всё прошлое лето. Ось не сломало потому, что при таких подшипниках ее и не должно сломать (там ломаться нечему), ведь основную нагрузку несёт верхний волговский подшипник, а он рассчитан нести на себе автомобиль, который весит 1700 кг.

Ветер у меня почти постоянно, только на ночь стихает. Ведь там чистое поле и поблизости посадок почти нет (одна небольшая сзади домика). А стартует ветряк при малейшем ветре, часто крутится, когда ветер вообще не ощущается.

Недостаток один - маленькие обороты. Шума, естественно, при таких оборотах не было, разве что, когда мультипликатор стоял, и то не очень шумело. Вибрации соответственно тоже не наблюдалось.

Как только я установил ветряк на крыше домика, то селяне начали заезжать к нам на ставок под разными предлогами, не забывая, конечно же, спросить о ветряке.

Расходы на изготовление ветроустановки таковы:
Подшипники -34 гр.
12 метров уголка -79 гр.
Два полудюймовых клапана -12 гр.
1 банка краски -10 гр.
Пневмоцилиндр -30 гр.
Полуось б/у -25гр.
Крыши от машин достались бесплатно.
Итого: 190 гривней или 29 евро.