Я хочу запропонувати читачам журналу цікавий, як на мене, і корисний пристрій — портативну вітроелектростанцію. У літню пору я з родиною часто відпочиваю на березі Азовського моря. Кожному зрозуміло, що відпочинок стає значно комфортнішим, якщо є джерело електроенергії. Після виготовлення вітряка відпала потреба в економії бортової мережі автомобіля «Запорожець», з’явилася можливість постійно користуватися магнітолою, освітленням, телевізором «Сапфір-401», а навіть під час невеликого вітру — автомобільним холодильником.
Мною було виготовлено кілька варіантів вітроелектростанцій. Пропонований зараз найбільш простий та доступний.
1 – рама, 2 – генератор, 3 – пластина, 4 – вал, 5 – спиця, 6 – лопата, 7 – стабілізатор, 8 – щогла, 9 – розтяжки.
Як генератор, основний агрегат будь-якої електростанції, використовується електродвигун постійного струму (U=48 В, I=15 А, n=1200 об/хв). Ротор обертається із частотою менше 500 об/хв, причому у міру посилення вітру обороти не зростають, а збільшується струм заряду. На валу генератора встановлена ланцюгова зірочка (Z=10) велосипедного двигуна Д-6. Відома зірочка (Z=48) та весь каретковий вузол взяті від дорослого велосипеда. Раму довелося розпиляти та надати їй потрібну форму, а потім заварити. Генератор кріпиться до рами за допомогою болтів М8.
Роликовий ланцюг з кроком 12,7 мм перед установкою потрібно прокип’ятити кілька хвилин в моторному маслі, а потім витерти ганчіркою. Краще використовувати ланцюг від мотоцикла: його термін служби значно довший.
1 – диск, 2 – склянка (головка торцевого ключа на 24).
Вал каретки я виточив новий, довший. При складанні кареткового вузла необхідно змастити підшипники мастилом «Літол-24» або ЦИАТИМ. Потім на вал нагвинчується до упору гайка М16, надягає фланець (рис. 3) і затискається іншою гайкою. До фланця вісьмома болтами М6 кріпиться диск (рис. 4) таким чином, щоб виступ фланця Ø 40 мм увійшов у отвір диска. Фланець виготовляється наступним чином: на токарному верстаті зі сталі виточується диск (рис. 3, поз. 1), потім головка торцевого ключа на 24 відрізається з боку власника по висоті до 20 мм, обидві деталі поєднуються один з одним співвісно і приварюються. У такому випадку, якщо використовуватимуться лише дві лопаті, диск і фланець можна замінити сталевою пластиною (рис. 1, поз. 3).
Лопаті виготовляються з дюралюмінію завтовшки 2 мм. Після виготовлення їм необхідно надати дугоподібної форми. Для цього лопату треба покласти на щось кругле (наприклад, трубу Ø 800 мм і завдовжки не менше 800 мм) і зігнути по лінії, показаній на кресленні. Потім лопата за допомогою шести шурупів кріпиться до дерев’яної спиці, яка виготовляється із струганого дерев’яного бруска 36X55X500 мм. Спиці, своєю чергою (за допомогою двох болтів М8 кожна), приєднуються до диска або пластини.
Для використання слабкого вітру, 5-8 м/с, у мене зроблено шість однакових лопатей. При сильному вітрі раджу використовувати лише дві. Але навіть при невеликому вітрі з двома лопатями вітряк дає струм 4-6 А при напрузі 14 В. В принципі, можна зменшити довжину лопатей до 80 см.
До нижньої частини рами приварений штир (шматок труби довжиною 120-150 мм), який з невеликим зазором входить у трубу-щоглу. Перед монтажем його необхідно змастити і прокласти латунну шайбу, на якій весь вузол легко обертатиметься в горизонтальній площині і за допомогою знімного стабілізатора ставати проти вітру.
Щогла довжиною 3-3,5 м виготовлена з водопровідної труби Ø 34 мм (не менше). До нижньої частини щогли, з торця труби, приварена опорна площадка (S 2-3 дм 2 ), до якої, у свою чергу, приварений штир довжиною 150 мм і Ø 12-15 мм. При установці щогли штир просто встромляється в землю. На відстані 1 м від верхнього кінця труби-щогли, на її колі, я приварив чотири гайки М10 для кріплення розтяжок. Щоглу краще виготовити з двох частин – для зручності перевезення на багажнику легкового автомобіля. У стаціонарних умовах її можна виготовити і з іншого матеріалу, і довшу. Монтаж вітросистеми добре описаний у статті « Вітрова ромашка » («М-К», 1988 № 4).
1 – кіль стабілізатора (дюралюміній), 2 – балка (куточок, дюралюміній).
Декілька слів про пульт контролю та заряджання акумулятора. У нього входять амперметр і вольтметр постійного струму будь-якого типу, але краще за невеликі розміри. Амперметр на максимальний струм 20-30 А, вольтметр на 15-30 В (з розрахунку того, що бортова мережа автомобіля – 12 В). Діод, що розв’язує, — будь-якого типу на струм 20 А. Як реостат можна використовувати дротяний опір типу ППБ-50Г на 5—10 Ом, 50 Вт з доробкою: з лівого краю потрібно зняти кілька витків дроту, щоб у робочому положенні ланцюг розривався. Можна використовувати будь-який інший резистор, що витримує струм 20 А протягом декількох секунд. А потрібне це ось навіщо: якщо акумулятор заряджений повністю і напруга на ньому досягла 14-14,5 В, то резистором протягом трьох секунд закорочуємо генератор і тим самим зупиняємо його, струм при цьому в 3-4 рази менше робочого. Можна потім одну з лопат прив’язати до щогли. Закорочувати генератор різко не можна, оскільки може статися поломка механізму. Вручну, навіть за середнього вітру, за лопату зупиняти дуже небезпечно. Зменшувати цим резистором струм заряду теж не можна, оскільки він вигорить за кілька десятків секунд. Струм заряду можна зменшити шляхом додавання кількості включених в розетку ламп. Струмопровідний провід – будь-який м’який кабель (краще обгумований) перетином 3-4 мм 2 , який пропущений усередині труби щогли.
Експлуатація вітроелектростанції протягом 10 діб навіть із двома лопатями показала, що цієї енергії достатньо: адже вітер на морі майже щодня.
В. КУКЛІН, м. Запоріжжя