Как мы делали мини ветряк

admin   15.09.2022   Комментарии к записи Как мы делали мини ветряк отключены

windmill_1Казалось бы, причем тут роботы… Но ведь роботы использут электронергию в качестве источника питания. Поэтому мы попытались сделать прототип «автономной экологической станции зарядки».
Ветер — это бесплатная энергия (без учета расходов на создание и обслуживание оборудования).
Простейший ветряк можно сделать из обычного комнатного вентилятора. Электричество, которое будет выдавать такое устройство, можно использовать в личных целях: для питания маломощной нагрузки, типа зарядки смартфона,питания лампочки на светодиодах или радиоприемника.

Ветровую электростанцию несложно собрать своими руками в домашних условиях, при этом использовуя минимум инструментов.

Вам понадобится:

  • стойка и винт (лопасти) от домашнего вентилятора (не обязательно нужен исправный вентилятор)
  • электродвигатель
  • пластина из пластика или картон А4 для хвоста
  • деревянная рейка
  • втулка, которая будет осью для винта
  • USB разъем

Сборка:

1) Закрепляем электродвигатель на стойке вентилятора, используя крепление — металлический уголок(крепление должно быть подвижно).
2) На вал электродвигателя закрепляем втулку, далее к ней присоединяем крыльчатку.
3) Собираем электрическую схему ветряка и соединяем с двигателем.
4) Проводим настройку выходных параметров с помощью мультиметра.


Электрическая схема
windmill_escheme


windmill_2 windmill_3

Стоимость такого ветряка (если покупать новые комплектующие и без учета работы) составляет приблизительно 1500 гривен. Если использовать б.у. запчасти и подручные материалы, то себестоимость будет значительно меньше. Например, мы взяли хранящийся в кладовке и неиспользуемый комнатный венилятор, что снизило наши расходы почти в 2 раза.

Корпус + стойка + крыльчатка
(новый, самый бюджетный)
800 грн
Электродвигатель 355 грн
Метизы (болты, гайки, крепление для мотора) 100 грн
Электроника 120 грн
Провод (3м, сечение 0,25) 50 грн
Втулка 30 грн
Планка для хвоста 50 грн
Хвостовик (папка пластик а4) 25 грн

Проверка работоспособности.

В домашних условиях (без ветра) проверить работоспособность можно вращая пропеллер руками. При этом вольтметр покажет наличие напряжения на выходе. Нам необходимо заряжать устройства (повербанки, смартфоны и т.п.) с напряжением 5V. Данный генератор может вырабатывать напряжение до 20V, поэтому необходимо использовать стабилизатор напряжения. Для визуальной проверки можно подключить USB Led лампу или смартфон. При вращении пропеллера лампа должна загораться, а смартфон должен показывать наличие процесса зарядки.

Полевые испытания.

Полевые испытания нам пришлось проводить несколько дней, потому что ветер — не очень надежное и постоянное природное явление. В перый раз испытания проводились днем при небольшом и не постоянном ветре. Led лампе хватило вырабатываемой энергии, однако на видео плохо видно ее свечение. К сожаленью, зарядка смартфона проходила с переменным успехом из-за нехватки энергии.


led_lamps smart_charging

Во второй раз мы проводили испытания в вечернее (когда начало темнеть) время, что позволило нам снять более интересное и презентативное видео. Ветер был очень сильный и мощность ветряка использовалась максимально. Мы подключили USB hub, чтобы запитать одновременно несколько устройств. В результате экспериментов мы выяснили:
1) 3 лампы горят одновременно очень ярко
2) Смартфон заряжается без перебоев
3) При одновременном подключении лампы и смартфона, зарядка последнего не происходит. Так что использование смартфона (повербанка) возможно только в одиночном режиме.
4) Пришлось крепко держать конструкицю из-за сильного ветра, который несколько раз чуть не опрокинул наш ветряк.
5) Ветряк в текущей сборке не может быть использован во влажной среде (под дождем например), так как не имеет защитного корпуса от попадания влаги.



При разработке ветряка была использована статья Вітрогенератор своїми руками. Здесь вы найдете техническое описание и электрические схемы.