Как сделать ветрогенератор из лего

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 19.09.2024

Идея сделать ветрогенератор своими руками, возникла, когда был получен земельный участок, где не подведено электричество.

На участке не было подведено электричество, и каждый решал эту проблему по своему, в основном за счет солнечных панелей и бензогенераторов.

Как только был построен домик, то первым делом надо было подумать о освещении, и была приобретена солнечная панель 120 ватт. Летом она хорошо работала, но зимой её эффективность сильно упала и в пасмурные дни она давала ток всего 0,3-0,5А/ч, это никак ни устраивало, так-как даже на свет еле хватало, а еще надо было питать ноутбук и другую мелкую электронику.

Поэтому было решено построить ветрогенератор в домашних условиях, чтобы использовать еще и энергию ветра.

Сначала было желание построить парусный ветрогенератор. Такой тип ветрогенераторов очень понравился, и после некоторого времени проведенного в интернете в голове и на компьютере накопилось много материалов по этим ветрогенераторам. Но строить парусный ветрогенератор довольно затратное дело, так-как такие ветрогенераторы маленькие не строят и диаметр винта для ветрогенератора такого типа должен быть как минимум метров пять.
Большой ветрогенератор не было возможности потянуть, но все-таки очень хотелось попробовать сделать ветрогенератор, хотя бы небольшой мощности, для зарядки аккумулятора. Горизонтальный пропеллерный ветрогенератор сразу отпал так-как они шумные, есть сложности с изготовлением токосьемных колец и защитой ветрогенератора от сильного ветра, а так-же трудно изготовить правильные лопасти.

Хотелось чего-то простого и тихоходного, посмотрев некоторые видеоролики в интернете очень понравились вертикальные ветрогенераторы типа Савониус.

По сути это аналоги разрезанной бочки, половинки которой раздвинуты в противоположные стороны. В поисках информации нашел более продвинутый вид этих ветрогенераторов — ротор Угринского.

Обычные Савониусы имеют очень маленький КИЭВ ( коэффициент использования энергии ветра), он обычно всего 10-20%, а ротор Угринского имеет более высокий КИЭВ за счет использования отражённой от лопастей энергии ветра.

Ниже наглядные картинки для понимания принципа роботы данного ротора

Схема разметки координат лопастей

КИЭВ ротора Угринского заявлен аш до 46% , а значит он не уступает горизонтальным ветрогенераторам. Ну а практика покажет что и как.

Изготовление лопастей ветрогенератора

Прежде чем приниматься за изготовление ротора, сначала были изготовлены модельки из пивных банок двух роторов. Одна моделька классического Савониуса, а Вторая Угринского. На модельках было заметно что ротор Угринского работает заметно на более высоких оборотах в сравнении с Савониусом, и было принято решение в пользу Угринского.

Решено было сделать двойной ротор, один над вторым с разворотом под 90 градусов чтобы добиться более ровного крутящего момента и лучшего старта.

Материалы для ротора выбраны самые простые и дешевые. Лопасти сделаны из алюминиевого листа толщиной 0,5мм. Из фанеры толщиной 10мм вырезаны три круга. Круги были расчерчены по рисунку выше и были сделаны бороздки глубиной 3 мм для вставки лопастей. Крепление лопастей сделано на маленьких уголочках и стянуто на болтики. Дополнительно для прочности всей сборки фанерные диски стянуты шпильками по краям и в центре, получилось очень жёстко и прочно.

Размер получившегося ротора 75*160см, на материалы ротора потрачено примерно 3600 рублей.

Изготовление генератора

Перед тем как делать генератор было много поисков готового генератора, но их в продаже почти нет, а то что можно заказать через интернет стоило приличных денег. У вертикальных ветрогенераторов небольшие обороты и в среднем для этой конструкции около 150-200 об/м. А для таких оборотов трудно найти что-то готовое и не требующее мультипликатора.

В поисках информации на форумах оказалось многие люди делают генераторы сами и в этом нет ничего сложного. Решение было принято в пользу самодельного генератора на постоянных магнитах. За основу была взята классическая конструкция аксиального генератора на постоянных магнитах, сделанная на автомобильной ступице.

Первым делом были заказаны неодимовые магниты шайбы для этого генератора в количестве 32 шт размером 10*30мм. Пока шли магниты изготавливались другие детали генератора. Вычислив все размеры статора под ротор, который собран из двух тормозных дисков от автомобиля ВАЗ на ступице заднего колеса, были намотаны катушки.

Для намотки катушек сделан простенький ручной станочек. Количество катушек 12 по три на фазу, так-как генератор трехфазный. На дисках ротора будет по 16 магнитов, это соотношение 4/3 вместо 2/3, так генератор получится тихоходнее и мощнее.

Для намотки катушек сделан простой станочек.

На бумаге размечены места расположения катушек статора.

Для заливки статора смолой изготовлена форма из фанеры. Перед заливкой все катушки были спаяны в звезду, а провода выведены наружу по прорезанным канальцам.

Катушки статора перед заливкой.

Свеже залитый статор, перед заливкой на дно был постелен кружок из стеклосетки, и после укладки катушек и заливкой эпоксидной смолой поверх них был уложен второй кружок, это для дополнительной прочности. В смолу добавлен тальк для крепости, от этого она белая.

Так-же смолой залиты и магниты на дисках.

А вот уже собранный генератор, основа тоже из фанеры.

После изготовления генератор сразу был покручен руками на предмет вольт-амперной характеристики. К нему был подключен мотоциклетный аккумулятор 12 вольт. К генератору была приделана ручка и смотря на секундную стрелку и вращая генератор были получены некоторые данные. На аккумулятор при 120 об/м получилось 15 вольт 3,5А, быстрее раскрутить рукой не позволяет сильное сопротивление генератора. Максимум в холостую на 240 об/м 43 вольта.

Подключение генератора

Для генератора был собран диодный мост, который был упакован в корпус, а на корпусе были смонтированы два прибора это вольтметр и амперметр. Так-же знакомый электронщик спаял простенький контроллер для него. Принцип контроллера прост, при полном заряде аккумуляторов контроллер подключает дополнительную нагрузку, которая съедает все излишки энергии чтобы аккумуляторы не перезарядились.

Первый контроллер спаянный знакомым не совсем устраивал, по этому был спаян более надежный программный контроллер.

Установка ветрогенератора

Для ветрогенератора был сделан мощный каркас из деревянных брусков 10*5 см. Для надежности опорные бруски были вкопаны в землю на 50 см, а так-же вся конструкция была дополнительно усилена растяжками, которые привязывались к уголкам вбитым в землю. Такая конструкция очень практична и быстро устанавливается, а так-же в изготовлении проще чем сварная. Поэтому было принято решение строить из дерева, а металл дорого и сварку некуда включать пока.

Вот уже готовый ветрогенератор.

На этом фото привод генератора прямой, но в последствии был сделан мультипликатор для поднятия оборотов генератора.

Привод генератора ременной, передаточное соотношение можно менять заменой шкивов.

В последствии генератор был соединен с ротором через мультипликатор. В общем итоге ветрогенератор выдает 50 ватт на ветру 7-8 м/с, зарядка начинается на ветру 5 м/с, хотя начинает вращаться на ветре 2-3 м/с, но обороты слишком маленькие для зарядки аккумулятора.

Со временем, планируется поднять ветрогенератор по выше и переработать некоторые узлы установки, а также возможно изготовление нового более большого ротора.

Возрастная группа: старший дошкольный возраст.

Вид деятельности: познавательно-исследовательская, конструктивная.

Форма совместной деятельности: НОД.

Форма организации: подгрупповая, парная.

Учебно-методический комплект: лего-технология.

демонстрационный материал: видео-письмо, игрушечный ветрячок;

Цель: Развитие познавательной инициативы дошкольников в процессе конструирования.

• расширять представления детей об окружающем мире;

• закрепить навык работы по технологической карте и без нее;

• развивать пространственное мышление;

• развивать умение ставить цель и оценивать полученный результат;

• развивать познавательный интерес и навыки конструирования.

• воспитывать навыки сотрудничества в процессе совместной деятельности;

• поощрять стремление воспитанников к самостоятельности.

Ход НОД

Здравствуйте, ребята! К нам сегодня пришло видеописьмо, давайте вместе посмотрим его.

Ребята, поможем малышам?

- Как мы можем узнать, есть ли на улице ветер, и какой он силы?

- Какие бывают устройства, вращающиеся под действием ветра?

Действительно, если мы посмотрим на ветрячок, установленный на улице, мы можем определить наличие ветра.

- совершенно верно, вращаться – это значит двигаться по кругу, например, вокруг оси.

Давайте с вами рассмотрим конструкцию ветрячка и определим наиболее важные детали. /дети рассматривают ветряк, находят основные элементы (ручка, ось, лопасти)/

Предлагаю вам сегодня сконструировать ветряк и исследовать силу ветра. Вы готовы?

Мы с вами определили, из каких основных элементов состоит ветряк – это ручка, ось и лопасти. Найдите и приготовьте их для работы. Рассмотрите технологические карты, и проверьте, все ли необходимое у вас есть?

Предлагаю вам попробовать собрать ветряк самостоятельно. Напоминаю вам о том, что мы работаем в паре, поэтому выберите партнера и начинайте работу. Если у вас возникнут вопросы, вы можете советоваться друг с другом или со мной. Также вы можете воспользоваться технологической картой.

/Дети самостоятельно и с помощью педагога конструируют ветряк. /

Понравилось вам быть конструкторами? Что мы с вами сегодня сделали? /ветряк/ Какие детали нам потребовались? /Ось, лопасти, ручка, крепежные элементы/

Ребята, кто помнит, с какой целью мы собрали наши ветряки? /Помочь малышам определить, какой сегодня на улице ветер. /

Предлагаю во время прогулки сначала показать наши ветряки малышам, а потом исследовать силу и направление ветра, и отметить эти показания в календаре погоды. До встречи на прогулке!

Предисловие:

Что такое ветрогенератор? Если рассказывать очень просто, то это некая мельница, которая улавливает ветер, крутится и преобразует движения лопастей в энергию, которая становится электричеством. Главное преимущество таких генераторов – нет сырья и нет отходов, очень экономично и экологично!

Теперь можно поговорить и о конструкторе:

Знакомьтесь, перед Вами набор с артикулом №4999, вышедший в 2008 году. Фургон, ветрогенератор, домик, 3 фигурки, собака. Мило. 815 деталей. Запомните эти данные.

Задняя часть коробки, довольно интересное изображение. Обратили внимание, что в 2008 году Ветряк стоял в полях, а теперь на берегу моря.

Бригада высококвалифицированных монтажников выгружают аппаратуру, надеюсь это лишь техобслуживание и с ветрогенератором ничего не случилось.

Если докупить к набору комплект Power Function (изображено на коробке справа, это электромоторы из Лего) и присоединить как в инструкции то конструкция придет в движение и фонари у домика будут светиться. Знающие люди говорят, что такие крупные ветрогенераторы невероятно шумные, поэтому никто не строит дома вблизи них.

Видимо, действительно не произошло ничего плохого, можно и отдохнуть, как удачно лавочка расположена! И шум совсем не мешает.

Я прочитал множество комментариев о том, что набор не очень, и смотреться будет плохо и никуда его не поставить и вообще ужас ужасный. Но я с этим мнением не согласен, смотрится впечатляюще!

Факты, выводы, итоги:

Дата выхода набора – 23 ноября. Цена в России – 15000. Деталей 826, мотор в комплект не входит, придется приобретать отдельно.

Набор смотрится довольно олдскульно, в нем есть прекрасные, редкие зеленые детали скал, и вообще он дополнит многие Города Лего и смотрится внушительно и современно!

Однако нельзя не заметить тенденцию к перевыпуску, сначала Тадж-Махал, теперь Ветрогенератор. Лично я считаю, что это ОЧЕНЬ плохо, теряется эксклюзивность, появляется страх, а что любой набор могут перевыпустить и он потеряет эксклюзивность. Для меня коллекционность и уникальность Лего это очень важная если не самая важная составляющая

Вступайте в группу Вконтакте и Инстаграме - бурные обсуждения и прикольные картинки не дадут вам заскучать.

Мою статью можно репостнуть и показать практически в любую социальную сеть, покажите друзьям, возможно их заинтересует.

Лего радовало и радует нас до сих пор. По нему фанатеют и дети, и взрослые. Однако в нынешней ситуации, когда вся планета ищет альтернативные решения по замене пластика, LEGO встает в интересную позицию. Крупная компания просто не имеет права оставаться в стороне на фоне мирового рынка. И она не остается.

В партнерстве с компанией Vestas, создающей ветровые турбины, игровой бренд в Черную Пятницу предложит на своем сайте огромную ветряную турбину, которая сделана из кирпичиков Лего, которые сделаны из волокон сахарного тростника.

Красный коттедж, зеленые холмы, фигурки Лего – весь комплект призван повысить уровень осведомленности о возобновляемых источниках энергии, причем вам не придется переживать, что вы увеличиваете процент потребляемого пластика.

Компания LEGO представила конструктор, выполненный в виде полностью функционирующей ветряной турбины. Ветрогенератор высотой 1 метр состоит из 826 кирпичиков LEGO.

Как сообщает производитель, экологична не только сама идея, но и ее исполнение. Детали конструктора изготовлены из пластика, созданного на основе растительных компонентов - в том числе элементов сахарного тростника. Лопасти ветряной турбины регулируются и оснащены сигнальными лампами.

Кроме самой ветряной турбины конструктор состоит из миниатюрного красного коттеджа, зеленых холмов и небольшого лесного массива.

Продукт был представлен на Климатической неделе в Нью-Йорке и был создан в партнерстве с энергетической компанией Vestas.

Теперь компания планирует продавать конструктор в своих магазинах с 23 ноября. Цена сета составит 199,99 долларов.

Читайте также: