Витражная техника тиффани

Витражи Тиффани

(495) 991-28-10
Без выходных, круглосуточно!

(495) 991-28-10
Без выходных, круглосуточно!

Витражная техника Тиффани. Изготавливаем витражи Тиффани на собственном производстве.

Использование витражей при оформлении помещений помогает придать им нарядный и праздничный вид. Особой элегантностью обладают витражи, выполненные в технике Тиффани. Создание такого рода изделий под силу только настоящему мастеру, но результаты кропотливой работы смотрятся изысканно и роскошно, благодаря умело подобранным цветам и компонентам.

Секреты витражей Тиффани

Впервые эту технику применил Луис Тиффани – американский ювелир и художник. Его витражи украшают храмы, а на коллекции других работ можно полюбоваться в музее «Метрополитен» города Нью-Йорка.

Он впервые применил в своих витражах полоски из меди, пчелиный воск и спайку оловом для скрепления кусочков стекол. Медная фольга позволила работать с мельчайшими деталями при создании ажурных узоров. В итоге получались невесомые на вид конструкции разнообразных форм. Данный способ позволил создавать сложнейшие композиции насыщенных цветов со сглаженными углами и округлыми линиями.

Витражи Тиффани – это не только оригинальный метод крепления кусочков стекла, но и цвет с металлическим глянцем и радужным отливом в отраженном свете (иризирующее стекло). Технология создания таких витражей подразделяется на несколько этапов:

  1. Определение исходных параметров: размеры, рисунок, цветовая палитра. При этом выполняется расчет суммарного веса конструкции и предельно допустимых габаритных размеров. Например, витражное полотно Тиффани для потолка может иметь размер одного фрагмента не более 60х60 см, поэтому крупные композиции формируют из нескольких фрагментов и соединяют каркасом.
  2. Изготовление эскиза. Данный этап заключается в подборе стекла, истинный цвет которого можно определить только в лучах света. Определение цветовой гаммы для будущего рисунка – очень ответственный и трудоемкий процесс.
  3. Создание картона, т.е. перенос готового эскиза на монтажный лист в натуральную величину. Затем картон разрезают на отдельные части, из которых создаются шаблоны. Производство деталей с искривленными формами ведется при помощи нанесения линий эскиза на специальную матрицу. По ней в дальнейшем будет производиться сборка. Такие матрицы формируются индивидуально для каждой фигуры.
  4. Изготовление деталей рисунка. С помощью картона и матриц стекло нарезают на фрагменты витража. Острые края и неровности деталей после нарезки подвергаются шлифовке и подгоняются под общий узор, после чего каждый фрагмент обезжиривают флюсом (смесь для обработки металла) и оборачивают по периметру медной лентой или фольгой.
  5. Сборка деталей в рисунок. Все обработанные фрагменты собираются на картоне в общий узор и спаиваются между собой с помощью свинцово-оловянного припоя с лицевой и оборотной стороны. Прочность спайки зависит от требуемых характеристик изделия.
  6. Обработка припоя. В целях защиты поверхностей от коррозии, металлические части и места спаек обрабатываются антиоксидантами, после чего покрываются патиной коричневого или черного цвета.
  7. Обрамление витража. Края изделия закрепляются с помощью протяжки из меди, латуни или нержавеющей стали. Если необходимо придать дополнительную прочность конструкции, для нее изготавливают сварную металлическую раму.
  8. Монтаж конструкции на объекте заказчика.

Обычно, для придания витражной конструкции выразительности, используют дополнительную подсветку, либо пользуются эффектным преломлением солнечных лучей при естественном освещении. С помощью игры света, краски на цветном стекле приобретают особую яркость и отбрасывают фантастические полупрозрачные тени.

Витражные работы, изготовленные по технологии Тиффани, необыкновенно популярны в мире, так как могут выразить в наиболее выгодном свете весь спектр красочной палитры неповторимых образов и нереальных узоров.

Направления и стили витражей в технике Тиффани

Благодаря эффектному виду готовых изделий, к технике Тиффани очень часто обращаются дизайнеры, выполняя заказы по оформлению:

  • фасадов зданий;
  • интерьера помещений;
  • элементов декора.

С помощью витражей украшают ограждения, перегородки, потолки, стены, ниши, окна. Изысканно и утонченно они смотрятся в кухонных фасадах, дверцах шкафов, кованых изделиях, зеркалах, столешницах, светильниках и панно. Подобные элементы декора придают помещениям неповторимый стиль за счет того, что конструкции в технике Тиффани могут приобретать любые формы:

  • круглые;
  • прямоугольные;
  • треугольные;
  • арочные.

Благодаря своеобразной технологии, спайки между стеклянными деталями незаметны, и витраж смотрится как целостная картина. Однако, чтобы превратить законченную работу в настоящий шедевр, необходимо установить источник дополнительного освещения, который эффектно подчеркнет все достоинства рисунка. Подсветка может быть боковой, фронтальной или контурной.

Использование техники Тиффани в производстве витражей позволяет создавать разнообразные по стилистике изделия: романтичные и нежные или, напротив – яркие и насыщенные. Несмотря на кажущийся демократизм, при формировании гармоничного образа помещения с витражными узорами, мастера советуют придерживаться определенного стиля, позволяющего выделить функциональную направленность, например:

  • для жилых помещений – готика, кантри, абстракция, произвольный;
  • для вспомогательных помещений и веранд – хай-тек, кантри, абстракция, восточный, классический;
  • для ванной комнаты и бассейна – египетский, модерн;
  • для офиса – кантри, египетский, арт-деко.

В оформлении детских комнат определенных правил не существует. Здесь приветствуется произвольный стиль с броскими акцентами, а восточный стиль (китайский или японский) наиболее уместен на кухне. Ориентация на перечисленные выше рекомендации поможет декоратору избежать ошибок при выборе способа оформления интерьера.

Примеры использования витражей Тиффани

Рассмотрим наиболее популярные примеры использования витражей в технике Тиффани.

Витражи часто располагаются в окнах. Неоспоримое достоинство техники Тиффани проявляется в регулировке степени освещенности помещений. Цветное стекло помогает создать мягкий рассеивающий свет с завораживающими оттенками красок. Кроме того, витражные стекла легко вставляются в рамы разнообразных форм и конструкций.

Здесь можно использовать, как отдельные элементы витража, например, обрамление, уголки, вставки, так и огромные полотна, которыми можно украсить стеклопакеты, мансарды и мезонины. В качестве узоров для окон обычно выбирают геометрические рисунки, листья растений и цветы.

Стиль декорирования оконных проемов должен гармонировать с дизайном интерьера в целом. Техника Тиффани позволяет применять разнообразные решения по размеру и стилистике рисунка.

Потолки

Использование витражей Тиффани в потолочных элементах придает конструкциям необыкновенную легкость и высокую светопроницаемость. Витражи отлично сочетаются с любыми видами освещения, потолочные полотна идеально смотрятся в небольших помещениях. При установке в потолок отдельные элементы с помощью особых рамок намертво крепятся к металлическим или деревянным каркасам.

Двери

Витражи в технике Тиффани отличаются высокой влагостойкостью и независимостью от резких перепадов температур, поэтому они получили широкое распространение в оформлении дверей. Это могут быть входные группы, межкомнатные перегородки, вход на кухню или в ванную комнату. Однако, следует учитывать, что полупрозрачный рисунок на стекле будет просматриваться с обеих сторон двери, и он также может покрывать всю ее поверхность или использоваться только в качестве отдельных вставок.

Ниши и перегородки

Ниши, дефекты конструкции зданий, объекты коммуникаций легко декорируются при помощи витражного полотна и открывают широкий простор для творческой фантазии дизайнера в таких конструкциях, как:

  • фальш-окно;
  • картина или панно;
  • перегородка.

Зеркала

Украшение зеркал витражами Тиффани усиливает декоративные эффекты за счет отражения света и визуального расширения пространства. Этого результата можно добиться и с помощью полупрозрачных витражных перегородок. Они же помогут произвести зонирование или разделение помещений. Назначение стационарных или раздвижных перегородок пестрит разнообразием, например:

  • маскировка ниш и подлестничного пространства;
  • раздвижные конструкции для динамичного изменения пространства;
  • монолитные вставки в ниши из гипсокартона, дерева или кирпича.

Где еще можно использовать

Изящные и легкие витражи Тиффани часто применяются в украшении лестничных пролетов, кухонных фасадов, дверей шкафов-купе, а также столешниц в обеденных, журнальных и компьютерных столах.

Витражные стекла идеально сочетаются с такими материалами, как кованый металл, дерево, закаленное стекло, пластик или металлопластик, МДФ. Такие изделия являются эксклюзивными и делаются только вручную по индивидуальным заказам. Правильно подобранная дополнительная подсветка создает впечатление невесомости и хрупкости конструкций, но в действительности они могут прослужить долгие годы в неизменном виде.

Как отдельные элементы декора, витражи в технике Тиффани идеально подходят для плафонов настольных ламп и подвесных светильников. Криволинейные формы Тиффани позволяют создавать изящные абажуры, подставки и ножки под лампы, которые смогут оживить любой интерьер и наполнить помещение уютным светом и теплом. Сотворение подобных произведений искусства связано с невероятным терпением и большими временными затратами, так как обычно в таких работах используется множество мелких стеклышек, которые, кроме соответствующей обработки, требуется сгруппировать по цвету и выложить в рисунок.

Преимущества витражей Тиффани

Чем же привлекает техника Тиффани художников и дизайнеров? Несмотря на сложность исполнения, изделия Тиффани обладают рядом преимуществ по сравнению с другими технологиями:

  • очень высокие декоративные свойства;
  • создается видимость цельного красочного полотна, за счет отсутствия зазоров между стеклами;
  • возможность применения сложных композиционных решений и криволинейных рисунков из мельчайших кусочков стекла;
  • возможность создания разнообразных по стилю, размеру и форме изделий;
  • разнообразие вариантов изготовления готового изделия: от небольших элементов интерьера до витражных полотен;
  • устойчивость к воздействию солнечных лучей и химически активных веществ;
  • отсутствие токсичности;
  • влагостойкость;
  • не требуется особый уход, а поврежденные детали конструкции можно без труда заменить.

Несмотря на множество ценных качеств, витражи в технике Тиффани имеют пару недостатков:

  • трудоемкость и сложность изготовления, так как это всегда ручная работа;
  • высокая стоимость за счет трудоемкости.

Опыт показывает, что претендентов на обладание уникальными изделиями высочайшего качества цена вряд ли сможет остановить.

Витражи Тиффани: стоимость

Витражные изделия никогда не стоили дешево. Следует знать: чем сложнее рисунок, тем больше потребуется для него цветных стекол, тем мельче по размеру они будут и тем больше времени займет их обработка и спайка.

Прочувствовать цветовую гамму и аккуратно соединить фрагменты в единое целое – задача для профессионалов высокого уровня. Соответственно, сложные по исполнению витражи имеют более высокую стоимость.

На цену изделия существенно влияют следующие факторы:

  • стоимость расходных материалов, марка стекла и его тип;
  • общая площадь витражного полотна;
  • степень детализации рисунка;
  • наличие элементов ковки;
  • организация дополнительной подсветки;
  • сложность монтажных работ;
  • затраты на установку изделия и его доставку.

Стоимость витража напрямую зависит от его качества, и здесь важную роль играет опыт мастера и его талант. Изготовление витражей Тиффани – кропотливый и трудоемкий процесс, который нельзя автоматизировать и поставить на поток. Счастливый владелец этих уникальных шедевров, глядя на них, будет получать только позитивные эмоции и никогда не пожалеет о произведенных затратах.

Техника витражей Тиффани, витраж Tiffani своими руками

Существуют разные методы создания неповторимых и оригинальных моделей витраже. Технология Тиффани отличается от подобных вариантов моделирования рисунка.

>Технология изготовления витражей Тиффани в теории проста и понятна:

  • делаются эскизы витража Тиффани – либо сразу в натуральную величину в двух экземплярах, либо удобного работнику размера с последующим перемасштабированием до габаритов витража. Перемасштабирование можно произвести при помощи современных типов копировальной техники;
  • из одного эскиза вырезаются (профессионалы используют специальные трёхлезвийные ножницы, среднее лезвие которых удаляет по контуру вырезаемого рисунка полоску бумаги шириной 1,27 мм) контуры тех фигур, которые впоследствии надо вырезать из стекла. Этот будут шаблоны витражей Тиффани;
  • Инструменты для изготовления витража в технике тиффани
    шаблоны наклеиваются на стеклянные листы нужного цвета, после чего из стекла при помощи резца вырезаются по наклеенным шаблонам требуемые фигуры;
  • стеклянные фигуры обтачиваются до требуемой формы на шлифовальном станке;
  • обточенные фигурные пластинки стекла обёртываются по контуру самоклеящейся медной фольгой или тонкой медной лентой со слоем акрилового клея на внутренней поверхности (эта поверхность заклеена бумажной полосой, которую надо удалить перед использованием ленты). Специалисты часто называют такую ленту «фолия». При наклейке фолия тщательно разглаживается; перекосов не допускается;
  • Паяльник, фолия для витражей Тиффани
    второй эскиз с целым рисунком витража Тиффани накладывается на рабочий стол. Если требуется сделать не плоский витраж, а выпуклой, вогнутой, сегментарной формы, то поверхности стола придаётся соответствующая конфигурация. На ней, в соответствии с контуром рисунка, раскладываются обёрнутые фолией пластинки стекла;
  • заполненные фолией «швы» между отдельными частями рисунка обрабатываются флюсом;
  • после того, как витраж собран целиком, его элементы скрепляются пайкой;
  • готовый витраж обрамляется по периметру латунным П-образным профилем. Для приданию раме жёсткости, концы профильных реек спаиваются между собой. Опытные мастера при пайке швов витража оставляют по краям панно некоторое количество олова. Эти остатки олова используются для спайки профилей рамы с собственно витражом;
  • в завершение работы на швы витража при помощи губки наносится патина. Затем витраж моется с использованием чистящих средств для стекла (к примеру, «Мистер мускул»).

Витражи Тиффани своими руками

Настольный шлифовальный станок Kristall

Изготовление художественного витража Тиффани по силам любому человеку, обладающему достаточным терпением и навыками резки стекла, пайки, способностью подготовить эскиз будущего изделия.

>Материалы для витража Тиффани – цветное стекло (желательно от американской фирмы Spectrum), фолия, припой (оловянный пруток), флюс, искусственная патина, моющие средства.

Купить материалы для витражей Тиффани в Москве не представляет труда. Их продают как в магазинах, торгующих стеклянными изделиями, так и магазинах для творческих работников типа «Передвижник».

Описательная статья «Витражи Тиффани» доступна на нашем сайте всем желающим ознакомиться с творческими подходами великого мастера
Об истории витражей и о современных витражных технологиях читайте в статье о витражных окнах
Об использовании витражей при остеклении входных групп зданий и частных коттеджей читайте здесь: http://oknanagoda.com/steklo/vchodbie-gruppi/entrance-rooms.html >Инструменты для изготовления витражей Тиффани – резец для стекла (роликовый стеклорез) и паяльник. Единственный специальный инструмент для витражей Тиффани – ножницы для вырезки шаблонов с третьим лезвием. Попробуйте купить их в одной из мастерских или студий, занимающихся профессионально созданием витражей в технике Тиффани.

Эскиз витража Тиффани на сборочном столе

>Оборудование для изготовления витражей Тиффани:

настольный шлифовальный станок, желательно – типа Kristall, с набором сменных абразивных головок для шлифовки стекла к нему;

рабочий стол (верстак) – горизонтальная поверхность, на которой можно разместить эскиз витража, и которой можно, при необходимости, придать пространственную конфигурацию будущего витража (выпуклость, сферическую форму и т.п.).

Всё для витража Тиффани купить в одном месте навряд ли удастся. Но для любителей, желающих заняться этим искусством, в продаже имеются наборы для витражей Тиффани. Своеобразная игра «Собери паззл» для взрослых, в коробке которой вы найдёте не только весь необходимый инструмент для витражей Тиффани, но и уже вырезанные из стекла фигурные пластинки, и эскиз будущего витража.

Набор для изготовления витража Тиффани по готовому эскизу

>Купить набор для витража Тиффани можно как в магазинах при арт-студиях, так и через интернет. К примеру, мастерская «Стекло узором» реализует через Почту России наборы витражного мастера в двух комплектациях: со стеклом семи цветов – за 7520 руб., трех цветов – 5050 руб./комплект.

Компания «Арт Гласс Хаус» сайт http://www.aghouse.ru предлагает наборы в четырёх вариантах;

да и почти каждая студия или мастерская, делающая витражи, промышляет продажей подобных «конструкторов-паззлов» для взрослых.

Мастер-класс по изготовлению витражей Тиффани

Точно также большинство известных предприятий отрасли организуют обучение изготовлению витражей Тиффани. Один из примеров – однодневные мастер-классы по витражам Тиффани от студии «Арт-Ультра».

Курсы витража Тиффани от мэтров этого искусства организует журнал «Ярмарка мастеров», нередко — бесплатные. Да и вообще, Сеть пестрит предложениями подобного рода – достаточно лишь обратиться к поисковику.

Стиль и техника витражей Тиффани

В завершение хотелось бы предупредить тех наших соотечественников, которые решили самостоятельно изучать витражное искусство, от смешения понятий «техника изготовления витражей Тиффани» и «витраж в стиле Тиффани».

Статья «О плёнках на окна – витражных, самоклеящихся» рассказывает о набирающей популярность в настоящее время технологии создания витражей
Еще одна распространенная в наше время технология – создание витражей пескоструйным методом
Статью о классических витражах и о технологиях, сохраненных с глубокой древности, читайте здесь:

Витраж в стиле Тиффани со всеми характерными особенностями

Технология витражей Тиффани – это именно использование в качестве крепежного, структурообразующего элемента медной ленты-фолии. Но как выдающийся художник Луис Тиффани также является создателем собственного стиля в изобразительном искусстве.

Для стиля Тиффани характерны флористические мотивы, тщательная прорисовка элементов, округлость форм, перегруженность яркими красками, стилизация под средневековые картины. Разумеется, часть своих витражей Тиффани создавал в собственном стиле, но не только: условия-то и в мире искусства диктует заказчик.

Читайте также:  Нитяные шторы в интерьере – свежие решения

С другой стороны, и витраж в стиле Тиффани вовсе не обязательно должен быть выполнен по технологии Тиффани.

Отзыв: Бытовой ветромеханический агрегат Ветроэн “Ромашка” – Много бесплатной воды.

Ветряк для полива имеет не очень сложную конструкцию. Нужно лишь один раз разобраться в принципах его работы и можно смело обслуживать его самостоятельно. Именно этого многие и боятся – сложности. Вот как он выглядит:

Двенадцать лопастей жестко закреплены на втулку, внутри которой находится подшипник. Впереди колпак от пыли и дождя, сзади извилистая втулка. Это все что здесь вращается. Никаких шестеренок, ремней, это проще, чем велосипед. Шест, внутри полый. Это просто металлическая труба без лишних сужений и других лишних прибамбасов. Имеет высоту четыре метра.

На ней находится две проушины на разной высоте. В каждой по три отверстия для крепления ветряка при помощи растяжек – тросов.

Насос для воды находится в самом низу конструкции. Для передачи к нему механической энергии используется возвратно-поступательное движение. Проще сказать, движение вверх-вниз. То же самое, что качать ручкой простой поршневой насос. Только здесь насос ещё проще. Вместо поршня вверх-вниз ходит резиновая мембрана, в небольших пределах, конечно. А для движения воды, в корпусе два клапана, входной внизу и выходной вверху.

Впереди ручка для его включения и выключения. Благодаря широкому основанию корпус насоса одновременно является упором для ветряка. Он не даёт ему углубится в землю.
А теперь основная хитрость в простоте всей конструкции. Преобразователь вращательной энергии в возвратно-поступательную находится вверху, максимально близко к лопастям. Извилистая втулка, которая находится позади подшипника, (её хорошо видно снаружи) давит на подпружиненный кулачек.

Кулачок передает колебания длинному металлическому пруту, который расположен внутри шеста и нижней частью движет мембрану.

При небольшом диаметре ветряка, всего 1,2 метра, лопасти очень широкие и заставляют ветряк вращаться даже при очень слабом ветре. Они не поворотные, это сильно упрощают конструкцию. Но, при этом нужна защита от ураганного ветра. Для этого применена хитрость с противовесом. Это такой металлический рычаг, вместо привычного хвостовика. Края всех лопастей окрашены в красный цвет как края движущихся частей. Так-же, в красный окрашен и край рычага, не случайно, он тоже движется.

За счет отсутствия хвостовика ветряк поворачивается не к ветру, а от него. Чем сильнее ветер, тем он больше пытается приподнять его вверх и этим опускает рычаг вниз. При самом сильном ветре рычаг опустится полностью вниз, а ось вращения ветряка станет в горизонтальное положение. Ветряк будет смотреть вверх, придав минимальное сопротивление ветру, а белые лопасти расположенные по кругу, будут выглядеть как лепестки у ромашки. От туда произошло и его название “Ромашка”. Так как это его особенность, отличие от подобных изделий.
Вот такой напор выдает ветряной насос при среднем ветре.

Расчетная производительность небольшая, всего 300 литров в час, при ветре в 5 м/с. Это из-за небольшого хода мембраны. Но, маленький ход не снижает давление воды. Его достаточно чтобы запитать систему с капельным поливом или поднять воду на высоту до десяти метров.
Насос не требователен к качеству воды. Мембрана не боится попадания воздуха в отличие от электронасосов, которые тут же перегреваются. Качает себе сколько угодно круглосуточно, электричества не требует. Когда не требуется качать воду, его всегда можно отключить поворотом ручки на 180 градусов. Тогда он крутится абсолютно беззвучно, даже шороха не услышишь. Когда включен и стоять очень близко слышно тихое поскрипывание, словно кто-то качает воду ручным насосом. Вес всего ветряка всего 35 килограмм. При рывках ветра шест стоит жестко, не раскачивает. Так что неудобств никаких.

Как сделать ветряк на даче своими руками

Только последние 100-150 лет ветряки ориентируются на получение электрической энергии. Одной из основных проблем строителей является частая ошибка в изначальных расчетах. Есть также и такие «специалисты», которые без расчетов пытаются построить рабочий качественный ветряк.

Естественно, самым простым способом является покупка готового ветряка с его последующей доставкой и установкой. Но, если посмотреть на современный рынок цен на данные изделия, то далеко не каждый дачник готов позволить выделить такую денежную сумму. К тому же, далеко не каждый дачный участок нуждается в установке дорогостоящего оборудования.

Материалы для изготовления

У хозяйственного человека всегда имеется арсенал железок и агрегатов, которые были добыты из уже списанного оборудования. Ветряки способны работать не только в качестве источников электрического снабжения, но также и выступать в роли зарядных станций.

Хвост ветряка должен быть подпружинен, а трубки устанавливаются шарнирно, длина хвоста составляет 600мм, ширина – 400мм. Ось поворота смещается относительно оси симметрии вентилятора на 100-110мм. Узел поворота следует выполнять с использованием ступичного подшипника автомобиля.

Данная конструкция отводит ветровое колесо при соответствующем изменении силы ветра автоматически в сторону. Такую конструкцию можно установить на крышу либо на грунтовой участок.

То количество энергии, которое не было использовано, накапливается в аккумуляторе. Его желательно выбирать больших мощностей. Замечательно подойдут аккумуляторы от известных тракторов «Беларусь». Цена – как у Вас получится договориться.

Бывают случаи, когда приходится тратить дополнительные деньги на покупку соответствующих деталей для блока управления и инвертора.

Заводские ветряки с небольшой мощностью (около 300 Вт) Вы вряд ли встретите. Самая маленькая мощность рыночного ветряка – от 750 Вт. Русские модели ветряков обойдутся примерно в полторы тысячи долларов. Причем, это мы говорим только о покупке прибора, без учета стоимости контроллера управления, мачты, аккумуляторного блока, инвертора.

Ветряк считается одной из самых перспективных на сегодняшний день систем, которая способна производить электрическую энергию в автономном режиме. Максимально эффективной системой является объединение нескольких ветряков в одну большую цепь с использованием специального пункта компьютерного управления. Это дает прекрасную возможность удаленного управления сразу несколькими установками.

Прежде, чем приступить к установке данного блока, следует произвести соответствующие расчеты. Сначала определите, какой ветровой потенциал местности на участке, где именно планируется возвести автономный источник энергии. Также важно обратить внимание на разработку блок-схемы турбины с учетом характеристик площадки.

Популярная конструкция: ветротурбина, генератор, блоки управления, блоки преобразования, мачта, аккумуляторная батарея, устройство поворота.

Обычно турбина состоит из3-4 лопастей, хотя Вы их можете использовать другое кол-во. Чтобы избежать возникновение частых неполадок и сбоев в работе турбины, применяется аэромеханическая система, которая предназначена для стабилизации частоты.

Характеристики вертикальных ветряков

Сегодня более распространены ветровые генераторы с вертикальной осью вращения. По принципу работы вертикальные ветряки делятся на: тихоходные и быстроходные. Наиболее популярный ветряк вертикального типа – карусельные ветрогенераторы.

У каждой конкретной модели свои мощности и характеристики в работе, но можно выделить усредненный рабочий параметр каждого из них:
1. Значение оптимальной мощности – 1кВт.
2. Устанавливается 2 ветровых модуля.
3. В модельной конструкции нет растяжек.
4. Средняя высота – 12м.
5. Бесшумность в работе.
6. Необходимая минимальная скорость ветра – 3мс.

На сегодняшний день такие установки пользуются большим спросом в США, Японии и Великобритании.

В этих странах производство ветряков ставится на массовые потоки. Вертикальные ветряки также является довольно простыми в эксплуатации, не нуждаются в сложном техническом обслуживании и могут прекрасно справиться даже с частоизменяющимся воздушным потоком.

При возрастании скорости ветра, такая установка может моментально наращивать силу тяги. В результате, скорость вращения оси будет автоматически стабилизироваться. К преимуществам данных установок можно также отнести их бесшумную работу, что позволяет использовать их недалеко от жилых площадей.

Отметим еще ортогональный тип ветряков, который применяется в основном в крупной энергетике. Такие ветряки имеют большой минус в работе – потребность «разбега», т.е. необходимо сначала подвести энергию к устройству, а затем уже запустится сам процесс раскрутки определенных аэродинамических параметров.

Блок управления

Предназначен для стабилизации напряжения заряда аккумулятора, а также ограничения значения тока максимально допустимых значений, стабилизации нагрузки генератора при отсутствии потребителя либо полном заряде аккумулятора. Ниже предоставлена схема, в которой блок управления состоит из 2-ух модулей.

Первый модуль – импульсный стабилизатор напряжения, служит ограничителем по току в 10% общей емкости аккумулятора, при этом значение напряжения на выходе составляет 14,2В.

Второй модуль – импульсный коммутатор нагрузки. Если мощность ветряка не используется, а значение напряжения на входе составляет 18В, коммутатор подключит резистор (импульсный режим). В результате произойдет максимальный отбор мощностей.

Питание потребителя 220В возможно благодаря подключению через обычный автомобильный инвертор. В части освещения планируется переход на светодиоды либо отдельную сеть (напряжение 12В).

Лопасти для ветряка


Специалисты утверждают, что лопасти – одна из основных составляющих частей при конструировании ветряка. Поэтому, о них постараюсь рассказать максимально подробно.

1. Чем длиннее лопасти, тем они будут легче крутиться при слабом ветре, но при этом есть один минус – маленькая скорость кругового вращения.

2. Следует помнить, что на концах лопастей вращение обычно намного сильнее, чем у самого основания, именно поэтому следует рассчитывать отношение скорости вращения лопастей ветряка. По статистике, большинство мельниц имеет среднюю скорость 40 оборотов в минуту.

3. Вот формула для расчетов:
P=k*v^3, где k-постоянная ветряка, v-скорость ветра.

4. Чем Выше будет установлен Ваш ветряк над уровнем, тем большее количество вырабатываемой мощности можно получить из потребляемого ветра. Специалисты рекомендуют использовать расстояние на 6-15 м.

Лопасти для ветряка изготовить самому очень даже легко. Для этого необходимо разрезать трубу на 3 секции. Две из них будут по 150 градусов, а третья, как Вы уже догадались – 60 градусов. Красные линии на рисунке – это линии среза.

В итоге мы получим две большие 150 градусные лопасти, которые будут крутиться практически в любой ветер, но только с маленькой скоростью.

Угол для лопастей. Следующей нашей задачей будет изготовление узла крепления лопастей для ветряка. Вообще, существует очень много способов крепления лопастей. Но я Вам расскажу об одном наиболее эффективном из них. Рекомендую сделать следующее: изготавливать мы будем винт из диска для пилы, поэтому, сначала найдите пилу.

Теперь при помощи дрели проделайте три группы отверстия в этом винте. Смещение отверстий должно быть по 120 градусов каждое, соответственно. Для удобства можете использовать чертежный транспортир.

Да, и еще – т.к. мы будем использовать диск от пилы, то нужно будет еще и избавиться от зубов, расположенных на краях диска. Ведь он может слететь с ветряка и попасть в человека, что крайне опасно. Последствия могут быть самые катастрофические.

Должен получиться вот такой вот верх ветряка:

Изготовление флюгера и шарнира . Теперь нам нужно изготовить платформу для поворота лопастей. Именно на ней и будет установлен генератор. Для изготовления платформы будем использовать квадратную трубу, а также фланец и лист металла, предварительно обрезанный по Вашим расчетам.

– Тем временем вырезаем из железа хвост для будущего ветряка.
– Теперь делаем пропил вдоль трубы ( для этого используем болгарку).
– Не забудьте также и о чехле для защиты ветряка от плохих погодных условий. Можете использовать пластиковую трубу.
– Теперь крепим все в единое целое, устанавливаем внутрь мотор для ветряка, получаем следующую картину.

Изготовление мачты для ветряка. Мачту можете изготовить по своему усмотрению, я бы посоветовал использовать 4 трубы с переходным креплением:

Как вы поняли, влево ушла та часть мачты, на которую будем крепить ветряк. Получилось!

Теперь давайте сравним текущие цены на рынке оборудования. К примеру, ветряки марки “WIND TURBINE” (не учитываем стоимость мачты, преобразователь и блок управления): мощность 500 Вт 28.500 руб., 2кВт 60.000руб., 3кВт 120.000 руб., 5кВт 180.000 руб.

Если рассмотреть ветряки типа ВЭУ, то цены на них будут на порядок ниже. К примеру, ветровой генератор мощностью в 1 кВт без блока управления, мачты и прочих элементов стоит всего 19.000 руб.

Как видите, покупка такого дорогостоящего оборудования для установки его на даче – крайне сомнительна. Поэтому приходится работать самостоятельно либо обращаться за помощью к специалистам.

Естественно, каждый случай отдельный и нельзя делать один вывод для всех. В некоторые моменты действительно проще купить готовое оборудование и сразу эксплуатировать его.

Возможные варианты изготовления ветрогенераторов своими руками

Из-за высокой стоимости альтернативных конструкций для получения энергии с помощью ветра, многие считают, что выгоднее изготовить ветрогенератор своими руками. В этом есть резон, но нужно понимать, что дело это непростое, требующее время и специальных знаний.

Обзор

Иметь такую конструкцию мечтают дачники, домики которого удалены от цивилизации. Да и городской житель стал внимательнее присматриваться к ветрогенераторам, поглядывая на приходящие ежемесячно счета на использованную электроэнергию.

Растущие тарифы приводят к мысли, что ветрогенератор генератор своими руками не помешали бы и горожанам.

Нужны ли разрешительные документы?

Воплотить мечту в реальность сложно, но возможно. Для дачи будет достаточно маломощной установки, например, 1-киловатной. В России подобные конструкции приравниваются к бытовой технике.

Чтобы их установить не нужно оформлять сертификаты и бегать за разрешениями. Главное – определиться, действительно ли ставить подобный источник энергии целесообразно.

Для местности, где планируется установить ветряк, потребуется знать потенциал ветра. Поможет это сделать Интернет: потребуется найти «Карту ветров» и использовать разработанную формулу.

Налогообложение

На расходуемую для личных нужд энергию, налогообложения не предусмотрено никакого, поэтому ветряки малой мощности устанавливать можно смело и получать бесплатную энергию с их помощью.

Об индивидуальном энергоснабжении нет нормативных актов, способных препятствовать установке и использованию ветрогенераторов своими руками, как и купленных в торговой сети.

Тоже касается недовольства соседей: установка ветрогенераторов своими руками, нужная для решения личных потребностей, не должна вызывать неудовольствия. Последние вправе выдвинуть претензии, если ветряки будут им причинять реальные неудобства. Ведь права конкретного человека заканчиваются, когда другому они причиняют дискомфорт.

Высота мачты

Учитывая сказанное, собираясь монтировать ветрогенератор своими руками, особое внимание нужно уделить выбору высоты мачты. Помимо этого, требуется учитывать существующие ограничения, касающиеся частных построек, и местонахождения вашего участка. Например, если поблизости существуют тоннели, построены мосты, находятся аэропорты, не допускается возведение зданий, высотой больше отметки в 15 м.

Шумность

Во время работы шумит редуктор и вращающиеся лопасти. Рекомендуется шум измерить соответствующими приборами и полученные показатели документально зафиксировать. Принятые нормативами значения не должны превышаться. Тогда и споров с соседями не возникнет.

Помехи

В идеальном варианте защита от возможных телепомех должна быть у ветряков предусмотрена.

Экологическая служба

Она вправе установщику запретить проводить монтаж в единственном случае, когда это препятствует миграции птиц. А это маловероятно.

Своими руками собирая ветрогенератор, перечисленные моменты необходимо учесть.

Если ветряк покупается, эти моменты отображаются в паспорте, изучить который нужно сразу, чтобы себя обезопасить от неожиданностей.

Целесообразность

Насколько целесообразна установка ветряка определяет во многом сила и стабильность ветра в данном районе.

Условия

Для монтажа ветрогенератора для дома своими руками необходима обширная площадка. Он должен располагаться от соседей на определенном расстоянии.

Ветрогенератором называется конструкция, способная преобразовывать энергию кинетическую воздушных масс в механическую.

Благодаря ей ротор приводится в движение, благодаря чему, человек получает нужное ему для функционирования приборов электричество.

Конструкция

Составляют ветровую систему:

  • лопасти;
  • турбинный ротор;
  • генератор;
  • инвертор, преобразующий ток. Последний заряжает аккумулятор;
  • батарея, питающая конструкцию.

Суть функционирования

Она для подобных конструкций отличается простотой. Вращающийся ротор позволяет получить трехфазный ток. Он, после прохождения контроллера, подзаряжает аккумулятор. Далее, благодаря инвертору, он преобразуется до «состояния», пригодное для использования бытовыми приборами – холодильниками, телевизорами, микроволновыми печами, стиральными машинами и бойлерами, пр.

Показанная схема дает представление о том, какие трансформации претерпевает электроэнергия, которую производит ветрогенератор.

Некоторая часть ее аккумулируется, остальную потребляют приборы.

Лопасти подвергаются во время вращения сразу трем воздействиям:

  • подъемной силе;
  • импульсной;
  • тормозящей.

Последние две стараются преодолеть силу торможения, заставляют вращаться маховик, благодаря чему, ротором создается в неподвижной части генератора магнитное поле, принуждающее по проводам течь ток.

Выбор мотора

Тем, кто решил сделать ветрогенератор своими руками, рекомендуется использовать мотор от бытовых устройств и автомобилей, понимая, что эффективность возрастает прямо пропорционально вольтам, приходящимся на 1 виток.

Читайте также:  Максимальная высота не менее двух метров

Разновидности

Ветряки классифицируются по нескольким параметрам:

  • числу лопастей. Модели бывают одно-, двух-, трех – пяти – и многолопастными. Помните, что количество лопастей обратно пропорционально скорости, т.е. чем больше первых, тем при меньшей скорости воздуха начинается вращение. Многолопастные используются часто там, где преимущество отдается вращению перед получением энергии – например, при подъеме воды из скважин;
  • материалу, из которого делают лопасти. Помимо твердых, как стало известно, подходят даже плотные ткани, стоимость которых невысокая. Их делят на жесткие и парусные, которые по цене ниже, чем первые, изготовленные из металла или стеклопластика, но менее прочные. Поэтому ремонтировать такие лопасти придется часто;

  • расположению оси относительно земли. По этому признаку ветряки бывают горизонтальными (имеющие более высокую мощность, надежность) и вертикальные. Эти ветрогенераторами своими руками намного чувствительнее к ветряным порывам;
  • шагу винта, который бывает фиксированным (более распространены) и изменяемым. У последнего увеличена скорость вращения, но установка очень сложна для исполнения и массивна.

Ветряк своими руками сделать получится практически бесплатным, если найдутся ненужные детали, без дела валяющиеся где-то в гараже: мотор старого авто, обрезанные канализационные трубы и др.

Ветряк роторный

Простейший ветрогенератор своими руками этого вида имеет вертикальную ось вращения, обеспечит легко частный дом энергией на 100%. Его смастерить сложно, но возможно. При этом, это проще даже, чем кажется. Лопасти, к примеру, несложно сделать из металлической бочки. Их вырезают ножницами для резки металла.

Рекомендуем:

  • Солнечные коллекторы: эффективность, преимущества, недостатки и цена
  • Какой лучше ветрогенератор купить, виды, особенности, цена: ТОП-7
  • Ветрогенератор — альтернативный источник энергии для дома: принцип работы, виды, цены, где купить

Для сборки ветрогенератора своими руками, мощность которого, предположим. должна составлять 1,5 кВт, под руками должны быть перечисленные ниже элементы:

  • автогенератор 12В;
  • 12 — вольтовая батарея (лучше кислотная либо гелиевая);
  • «кнопка» (полугерметичный выключатель так же12 V);
  • преобразователь 700-ваттный;
  • достаточной вместимости емкость из алюминия или нержавеющей стали – бак, выварка и пр.
  • реле (подойдет автомобильное);
  • вольтметр;
  • метизы (болты, гайки и пр.);
  • провод 4 мм в сечении и 2,5 мм;
  • пара хомутов для закрепления на мачте генератора.

Инструменты

Для изготовления своими руками ветряка необходимы:

  • болгарка;
  • кусачки;
  • строительный карандаш для нанесения разметки либо маркер;
  • ножницы для металла;
  • сверла с дрелью;
  • рулетка;
  • отвертки;
  • ключи гаечные.

С чего начать?

Ветряк своими руками, как говорилось, начинают изготавливать с поиска большой емкости. Она составит основу.

На нее наносят разметку, пользуясь маркером, т.е. делят на равные 4 части. Далее будет объясняться, как делать разрезы болгаркой. При их выполнении металл до конца разрезать нельзя.

Нельзя болгаркой пользоваться для работы с окрашенной жестью, а также оцинкованной сталью, которые сильно нагреваются. Их режут ножницами для металла, помня, что вырезаются лопасти не до конца.

Параллельно с изготовлением лопастей, переделывают у генератора шкив. В нем и днище исходной кастрюли необходимо просверлить отверстия, в которые вставляться будут болты.

Делают это максимально аккуратно, чтобы соблюсти симметрию. Это нужно, чтобы в ходе работы не возникал дисбаланс.

Далее, каждую лопасть отгибаем поочередно. Но делаем это с учетом направления, в котором вращаться станет генератор. Чаще она совпадает с движения стрелки часов. Угол, изгиба, определяет скорость и площадь воздействия воздушного потока.

Ведро с готовым пропеллером прикрепляют на шкив, а на мачту, применив хомуты, устанавливают генератор. В последнюю очередь соединяют провода, создавая цепь.

Для присоединения аккумулятора выбирают провод диаметром 4 мм². Достаточно будет 1 метра. Такой же потребуется, чтобы подключить инвертор.

Меньшего сечения – 2,5 мм хватит для подсоединения нагрузки. Если делали все последовательно и точно, ветряк своими руками работать будет хорошо, а проблем возникнуть не должно.

Если батарею, к примеру, использовали 75 амперную, а преобразователь 1000-ватный, ветряка своими руками хватит, чтобы работали одновременно сигнализация охранная, камеры видеонаблюдения и освещение улицы.

Плюсы и минусы

Достоинства:

  • экономичность модели;
  • ремонтопригодность. При выходе из строя элемента, он просто заменяется новым;
  • отсутствие требований к условиям эксплуатации;
  • надежность;
  • бесшумность.

Недостатки:

  • не высокая производительность;
  • зависимость сильная от ветра (пропеллер может просто слететь).

Неодимовые магниты для ветряков

В России о них узнали не слишком давно, поэтому ветряки с их использованием также делают недавно. Ажиотажный продукт рынок постепенно насытил, поэтому теперь эти магниты доступны народным умельцам.

Изготовление ветряка

Эта конструкция сложнее, чем ранее описанная. Ось вращения у нее горизонтальная.

До того, как приступать к сборке ветряка своими руками, желательно приобрести ступицу (сгодится от автомобиля) и тормозные диски.

Ступица выступит базой. Поскольку она уже использовалась, стоит ее смазать, предварительно разобрав и обратив на подшипники особое внимание. Ни наслоений, ни ржавчины остаться на них не должно. Генератор обязательно красят. Забывать об этом нельзя.

Как закрепятся магниты?

Они требуют грамотного распределения и надежного крепления. Их часто приклеивают к роторным дискам. Для работы необходимо двадцать магнитов 25х8 мм.

Важно: Можно это количество изменять, помня основное, что совпадает число магнитов с полюсами в однофазном генераторе и соответствует 2/3 или 4/3 — в трехфазном.

Полюса должны чередоваться. Для удобства изготавливают шаблон или наносят на диск разметку секторов. Лучше, как показала практика, использовать их круглой формы, чем прямоугольной, поскольку в последних поле магнитное имеется на всей длине, а у первых лишь в центре.

Определяем полюса

Чтобы не перепутать полюса их следует точно определить. Магниты для этого подносят друг к другу. В случае их притягивания, ставят «+», отталкивания – «-».

Размещают их, так, чтобы полюса чередовались.

Клей должен быть качественным для надежности конструкции. Неплохо магниты держатся на эпоксидной смоле, покрывающей полностью диск. Ее разводят по инструкции.

Она не должна стекать с диска. Чтобы предотвратить стекание смолы, по периметру делают временные бортики из пластилина или скотчем обматывают диск.

Сравнение однофазных устройств и трехфазных

Предпочтение стоит отдать трехфазному статору, поскольку он меньше вибрирует, чем однофазный. Вызваны вибрации разницей в токовой амплитуде, причиной которой является непостоянная отдача.

Тесты показали, что она больше на 50% у трехфазной модели. Другим важным преимуществом 3-фазной является высокий акустический комфорт во время функционирования под нагрузкой. Другими словами, он не гудит. К тому же, отсутствие вибрации положительно сказывается на сроке службы.

Наматываем катушку

Выбрав не очень скоростной вариант, зарядка 12V батареи начинается при 100-150 об/м. Число витков для этого должно соответствовать 1000-1200. Поделив витки на все катушки, получим их число для одной.

Мощность ветряку добавит число полюсов. При этом вырастет частота токовых колебаний.

Если используется для витков провод большого сечения, уменьшается сопротивление и возрастает сила тока.

Облегчить процесс ручной намотки можно, если пользоваться специальным станком.

На характеристики ветрогенераторов, собранных своими руками, влияет толщина магнитов, имеющихся на диске и количество их.

Катушки, как правило, делаются круглой формы, но, слегка вытянув их, удастся выпрямить витки. Готовыми, катушки должны быть равными или чуть превышать по размерам магниты. С магнитами соотноситься должна и толщина статора.

Если последний больше из-за большего количества витков, пространство между дисками увеличивается, а поток магнитный уменьшается.

Но большее сопротивление катушек приведет к уменьшению тока. Для формы статора подойдет фанера. Чтобы увеличить прочность изделия поверх катушек (на дно формы) кладут стеклоткань. Перед нанесением смолы эпоксидной, форму обрабатывают вазелином или воском, или используют скотч.

Закреплены катушки между собой жестко. Наружу выводятся 6 концов фаз, для соединения которых пользуются схемами «звезда» или «треугольник».

Генератор тестируют, крутя его рукой. Для напряжения в 40V, сила тока достигает 10 А.

Сборка

Длину мачты выбирают от 6 до 12 метров, основание бетонируют. Сам ветрогенератор, собранный своими руками, крепят вверху. Чтобы обеспечить возможность добраться к нему, если потребуется ремонт, необходимо предусмотреть устройство, которое даст возможность поднять или опустить трубу.

Обеспечит это ручная лебедка. Из трубы ПВХ, диаметр которой 160 мм, реально изготовить винт длиной 2 метра, имеющего 6 лопастей.

Форму подбирают опытным путем. Но, такой винт-пропеллер необходимо защищать от сильного ветра, для чего и служит складывающийся хвост.

Рассмотренные модели эффективны каждая по-своему. А полученная информация свидетельствует, что ветряк изготовить своими руками вполне возможно.

Видео: Вертикальный ветрогенератор 4kw

Как смастерить ветрогенератор своими руками: обзор технологии сборки 2-х различных конструкций

Электроэнергия неуклонно дорожает. Чтобы чувствовать себя комфортно за городом в жаркую летнюю погоду и морозным зимним днем, необходимо или основательно потратиться, или заняться поиском альтернативных источников энергии. Россия – огромная по площади страна, имеющая большие равнинные территории. Хотя в большинстве регионов у нас преобладают медленные ветры, малообжитая местность обдувается мощными и буйными воздушными потоками. Поэтому присутствие ветрогенератора в хозяйстве владельца загородной недвижимости чаще всего оправдано. Подходящую модель выбирают, исходя из местности применения и фактических целей использования.

Ветряк #1 — конструкция роторного типа

Можно сделать своими руками несложный ветряк роторного типа. Конечно, снабдить электроэнергией большой коттедж ему вряд ли будет под силу, зато обеспечить электричеством скромный садовый домик вполне под силу. С его помощью можно снабдить светом в вечернее время суток хозяйственные постройки, осветить садовые дорожки и придомовую территорию.

Так или почти так выглядит роторный ветрогенератор, сделанный своими руками. Как видите, в конструкции этого оборудования нет ничего сверхсложного

Подготовка деталей и расходников

Чтобы собрать ветрогенератор, мощность которого не будет превышать 1,5 КВт, нам понадобятся:

  • генератор от автомобиля 12 V;
  • кислотный или гелиевый аккумулятор 12 V;
  • преобразователь 12V – 220V на 700 W – 1500 W;
  • большая ёмкость из алюминия или нержавеющей стали: ведро или объёмистая кастрюля;
  • автомобильное реле зарядки аккумулятора и контрольной лампы заряда;
  • полугерметичный выключатель типа «кнопка» на 12 V;
  • вольтметр от любого ненужного измерительного устройства, можно автомобильный;
  • болты с шайбами и гайками;
  • провода сечением 2,5 мм 2 и 4 мм 2 ;
  • два хомута, которыми генератор будет крепиться к мачте.

Для выполнения работы нам будут нужны ножницы по металлу или болгарка, рулетка, маркер или строительный карандаш, отвертка, ключи, дрель, сверло, кусачки.

Большинство владельцев частных домов не признают использование геотермального отопления, однако подобная система имеет перспективы. Подробнее о преимуществах и недостатках данного комплекса можно прочитать в следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Ход конструкторских работ

Мы собираемся изготовить ротор и переделать шкив генератора. Для начала работы нам понадобится металлическая ёмкость цилиндрической формы. Чаще всего для этих целей приспосабливают кастрюлю или ведро. Возьмем рулетку и маркер или строительный карандаш и поделим ёмкость на четыре равные части. Если будем резать металл ножницами, то, чтобы их вставить, нужно сначала сделать отверстия. Можно воспользоваться и болгаркой, если ведро не выполнено из крашеной жести или оцинкованной стали. В этих случаях металл неминуемо перегреется. Вырезаем лопасти, не прорезая их до конца.

Чтобы не ошибиться с размерами лопастей, которые мы прорезаем в ёмкости, необходимо сделать тщательные замеры и тщательно всё пересчитать

В днище и в шкиве размечаем и высверливаем отверстия для болтов. На этой стадии важно не торопиться и расположить отверстия с соблюдением симметрии, чтобы при вращении избежать дисбаланса. Лопасти следует отогнуть, но не слишком сильно. При выполнении этой части работы учитываем направление вращения генератора. Обычно он крутится по движению часовой стрелке. В зависимости от угла изгиба увеличивается и площадь воздействия потоков ветра, а, значит, и скорость вращения.

Это ещё один из вариантов лопастей. В данном случае каждая деталь существует отдельно, а не в составе ёмкости, из которой вырезалась

Раз каждая из лопастей ветряка существует отдельно, прикручивать нужно каждую. Преимущество такой конструкции в её повышенной ремонтопригодности

Ведро с готовыми лопастями следует закрепить на шкиве, используя болты. На мачту при помощи хомутов устанавливаем генератор, затем подсоединяем провода и собираем цепь. Схему, цвета проводов и маркировку контактов лучше заранее переписать. Провода тоже нужно зафиксировать на мачте.

Чтобы подсоединить аккумулятор, используем провода 4 мм 2 , длина которых не должна быть более 1-го метра. Нагрузку (электроприборы и освещение) подключаем с помощью проводов сечением 2,5 мм 2 . Не забываем поставить преобразователь (инвертер). Его включают в сеть к контактам 7,8 проводом 4 мм 2 .

Конструкция ветряной установки состоит из резистора (1), обмотки стартера генератора (2), ротора генератора (3), регулятора напряжения (4), реле обратного тока (5), амперметра (6), аккумулятора (7), предохранителя (8), выключателя (9)

Достоинства и недостатки такой модели

Если всё сделано правильно, работать этот ветрогенератор будет, не создавая вам проблем. При аккумуляторе 75А и с преобразователем 1000 W он может питать уличное освещение, охранную сигнализацию, приборы видеонаблюдения и т.д.

Схема работы установки наглядно демонстрирует то, как именно энергия ветра преобразуется в электричество и то, как она используется по назначению

Достоинства такой модели очевидны: это весьма экономичное изделие, хорошо поддаётся ремонту, не требует особых условий для своего функционирования, работает надежно и не нарушает ваш акустический комфорт. К недостаткам можно отнести невысокую производительность и значительную зависимость от сильных порывов ветра: лопасти могут быть сорваны воздушными потоками.

Ветряк #2 — аксиальная конструкция на магнитах

Аксиальные ветряки с безжелезными статорами на неодимовых магнитах в России до последнего времени не делали по причине недоступности последних. Но теперь они есть и в нашей стране, причем стоят они дешевле, чем изначально. Поэтому и наши умельцы стали изготавливать ветрогенераторы этого типа.

Со временем, когда возможности роторного ветрогенератора уже не будут обеспечивать все потребности хозяйства, можно сделать аксиальную модель на неодимовых магнитах

Что необходимо подготовить?

За основу аксиального генератора нужно взять ступицу от автомобиля с тормозными дисками. Если эта деталь была в эксплуатации, её необходимо разобрать, подшипники поверить и смазать, ржавчину счистить. Готовый генератор будет покрашен.

Чтобы качественно отчистить ступицу от ржавчины, воспользуйтесь металлической щеткой, которую можно насадить на электродрель. Ступица снова будет выглядеть отлично

Распределение и закрепление магнитов

Нам предстоит наклеивать магниты на диски ротора. В данном случае используются 20 магнитов размером 25х8мм. Если вы решите сделать другое количество полюсов, то используйте правило: в однофазном генераторе должно быть сколько полюсов, столько и магнитов, а в трехфазном необходимо соблюдать соотношение 4/3 или 2/3 полюса к катушкам. Размещать магниты следует, чередуя полюса. Чтобы их расположение было правильным, используйте шаблон с секторами, нанесенными на бумаге или на самом диске.

Если есть такая возможность, магниты лучше использовать прямоугольные, а не круглые, потому что у круглых магнитное поле сосредоточено в центре, а у прямоугольных – по их длине. Противостоящие магниты должны иметь разные полюса. Чтобы ничего не перепутать, маркером нанесите на их поверхность «+» или «-». Для определения полюса возьмите один магнит и подносите к нему другие. На притягивающихся поверхностях ставьте плюс, а на отталкивающихся – минус. На дисках полюса должны чередоваться.

Магниты правильно размещены. Перед их фиксацией эпоксидной смолой, необходимо сделать бортики из пластилина, чтобы клейкая масса могла застыть, а не стекла на стол или пол

Для закрепления магнитов нужно использовать сильный клей, после чего прочность склейки дополнительно усиливают эпоксидной смолой. Ею заливают магниты. Чтобы предотвратить растекание смолы можно сделать бордюры из пластилина или просто обмотать диск скотчем.

Трехфазные и однофазные генераторы

Однофазный статор хуже трехфазного, потому что при нагрузке он даёт вибрацию. Это происходит из-за разницы в амплитуде тока, которая возникает по причине непостоянной отдачи его за момент времени. Трехфазная модель этим недостатком не страдает. Мощность в ней всегда постоянна, потому что фазы друг друга компенсируют: если в одной ток падает, а в другой он нарастает.

В споре однофазного и трехфазного вариантов последний выходит победителем, потому что дополнительная вибрация не продлевает срок службы оборудования и раздражает слух

В результате отдача трехфазной модели на 50% превышает тот же показатель однофазной. Другим плюсом отсутствия ненужной вибрации является акустический комфорт при работе под нагрузкой: генератор не гудит во время его эксплуатации. Кроме того, вибрация всегда выводит ветрогенератор из строя до истечения срока его эксплуатации.

Читайте также:  Рабочая зона компактно отделена от основного помещения стеклянными стенами

Процесс наматывания катушек

Любой специалист вам скажет, что перед наматыванием катушек нужно произвести тщательный расчет. А любой практик все сделает интуитивно. Наш генератор не будет слишком быстроходным. Нам нужно, чтобы процесс зарядки 12-вольтового аккумулятора начался при 100-150 оборотах в минуту. При таких исходных данных общее число витков во всех катушках должно составлять 1000-1200шт. Осталось разделить эту цифру на количество катушек и узнать, сколько витков будет в каждой.

Чтобы сделать ветрогенератор на низких оборотах мощнее, нужно увеличить число полюсов. При этом в катушках возрастет частота колебания тока. Для намотки катушек лучше использовать толстый провод. Это уменьшит сопротивление, а, значит, сила тока возрастет. Следует учесть, что при большом напряжении ток может оказаться «съеденным» сопротивлением обмотки. Простой самодельный станочек поможет быстро и аккуратно намотать качественные катушки.

Статор размечен, катушки уложены на свои места. Для их фиксации используется эпоксидная смола, стеканию которой снова противостоят пластилиновые бортики

Из-за числа и толщины магнитов, расположенных на дисках, генераторы могут значительно различаться по своим рабочим параметрам. Чтобы узнать, какую мощность ждать в результате, можно намотать одну катушку и прокрутить её в генераторе. Для определения будущей мощности, следует измерить напряжение на определенных оборотах без нагрузки.

Например, при 200 оборотах в минуту получается 30 вольт при сопротивлении 3 Ом. Отнимаем от 30 вольт напряжение аккумулятора в 12 вольт, а получившиеся 18 вольт делим на 3 Ом. Результат – 6 ампер. Это тот объём, который отправится на аккумулятор. Хотя практически, конечно, выходит меньше из-за потерь на диодном мосту и в проводах.

Чаще всего катушки делают круглыми, но лучше их чуть вытянуть. При этом меди в секторе получается больше, а витки катушек оказываются прямее. Диаметр внутреннего отверстия катушки должен соответствовать размеру магнита или быть немногим больше его.

Проводятся предварительные испытания получившегося оборудования, которые подтверждают его отличную работоспособность. Со временем и эту модель можно будет усовершенствовать

Делая статор, учтите, что его толщина должна соответствовать толще магнитов. Если число витков в катушках увеличить и сделать статор толще, междисковое пространство увеличится, а магнитопоток уменьшится. В результате может образоваться то же напряжение, но меньший ток из-за возросшего сопротивления катушек.

В качестве формы для статора используют фанеру, но можно на бумаге разметить сектора для катушек, а бордюры сделать из пластилина. Прочность изделия увеличит стеклоткань, помещенная на дно формы и поверх катушек. Эпоксидная смола не должна прилипать к форме. Для этого её смазывают воском или вазелином. Для тех же целей можно использовать пленку или скотч. Катушки закрепляют между собой неподвижно, концы фаз выводят наружу. Потом все шесть проводов соединяют треугольником или звездой.

Генератор в сборе тестируют, используя вращение рукой. Получившееся напряжение составляет 40 вольт, сила тока при этом составляет примерно 10 Ампер.

Заключительный этап — мачта и винт

Фактическая высота готовой мачты составила 6 метров, но лучше было бы сделать её 10-12 метров. Основание для неё нуждается в бетонировании. Необходимо сделать такое крепление, чтобы трубу можно было поднимать и опускать при помощи ручной лебедки. На верхнюю часть трубы крепится винт.

Труба ПВХ – надежный и достаточно легкий материал, используя который можно сделать винт ветряка с заранее предусмотренным изгибом

Для изготовления винта нужна ПВХ труба, диаметр которой составляет 160 мм. Из неё предстоит вырезать шестилопастной двухметровый винт. С формой лопастей имеет смысл поэкспериментировать, чтобы усилить крутящий момент на низких оборотах. От сильного ветра винт нужно уводить. Эта функция выполняется с помощью складывающегося хвоста. Выработанная энергия копится в аккумуляторах.

Мачта должна подниматься и опускаться с помощью ручной лебедки. Дополнительную устойчивость конструкции можно придать, используя натяжные тросы

Вашему вниманию предоставлены два варианта ветрогенераторов, которые чаще всего используются дачниками и владельцами загородной недвижимости. Каждый из них по-своему эффективен. Особенно результат применения такого оборудования проявляется в местности с сильными ветрами. В любом случае, такой помощник в хозяйстве не помешает никогда.

Своими руками

В связи с постоянно растущими ценами на электричество, все большее количество владельцев частных домов и дачных участков задумываются об установке источников альтернативного электропитания. Ветряки для дома своими руками являются отличным решением, как для выработки дополнительного электричества, что сможет снизить счета за коммунальные услуги, так и для обеспечения бесперебойным питанием загородные дома, к которым не подключили энергосети

Территория Россия, благодаря преимущественно равнинной местности и обширной площади, круглый год омывается большим количеством ветров, другое дело, что потенциал силы ветра оставляет желать лучшего, так как ветер чаще всего медленный и слабый. Другое дело – это необжитые территории России, где ветры гораздо большей силы. В любом случае, установка ветрогенератора даже при слабых ветрах, сможет обеспечить дом своего хозяина бесперебойной, и главное – бесплатной энергией.

Какой мощности выбрать ветрогенератор?

Первое, что стоит запомнить – ветряки для дома, как и любые другие источники альтернативного электричества, не смогут производить колоссальное количество электроэнергии. Многие начинающие конструкторы стремятся создать максимально мощный ветрогенератор, который сможет обеспечить электричеством не только освещение на дачном участке или зарядить аккумуляторные батареи, но также будет поддерживать абсолютно все электропитания дома, включая нагрев бойлера и отопительных систем. В принципе, это вполне возможно, если построить ветровой генератор мощностью более 2 киловатт модели W-HR2. Для строительства такого промышленного ветряка необходимы огромное количество денег, сил и расчетов. Соорудить его в одиночку непрофессионалу практически невозможно.

Оптимальным решением будет установка ветрогенератора мощностью до 500 ватт, этого вполне достаточно для обеспечения электроэнергией маленького загородного участка, а при необходимости большей мощности, всегда можно соорудить еще несколько ветряков и создать из них единую электростанцию.

Ниже представляем таблицу мощности ветряков в зависимости от кол-ва лопастей и диаметра всего ветроколеса при скорости ветра 4 м/с

Со стороны может показаться, что показатели несколько завышены, но не стоит забывать, что 4 м/с – это обычная скорость ветра на равнинной территории и чаще всего он достигает порывов выше, чем данная отметка. А чем больше скорость ветра, тем больше дает энергии самодельный ветряк.

Выбираем тип ветроколеса

Именно ветряное колесо является самым важным элементом всей конструкции, так как за счет его движения энергия ветра преобразовывается в механическую.

Самые популярные типы ветроколеса:

  1. Парусные
  2. Крыльчатые

Преимущества парусного ветроколеса заключается в их дешевизне и простоте установке: достаточно на лопасти прикрепить парусный материал и разместить под небольшим углом к ветру, такая конструкция будет в точности повторять старинные ветряные мельницы. К ее недостаткам относится большое аэродинамическое сопротивление воздушному потоку, который будет возрастать при ветре, идущем диагонально относительно лопастей.

Намного более эффективными являются лопасти крыльчатого типа, они немного дороже и сложнее в изготовлении, но устойчивы к силам трения или аэродинамическим потерям. Именно поэтому крылья самолетов имеют похожую форму. К дополнительным преимуществам крыльчатых лопастей относят небольшую затрату материалов для их изготовления, для сравнения можно привести вертикально осевой тип лопастей, чья эффективность будет сравнима с крыльчатыми, но при этом будет гораздо больший расход материалов.

Оптимальное количество лопастей на ветроколесе

При создании ветряков для дома своими руками можно сэкономить на материалах и обойтись всего 2-3 лопастями, но данное решение будет чревато несколькими неприятными моментами:

  • Чем меньше лопастей, тем они быстрее вращаются и создают лишнюю центробежную нагрузку на ветрогенератор, что может привести к поломке мачты и узлов крепления ветряка
  • При высокой частоте оборотов ветроколесу приходиться противодействовать большой силе трения воздуха, которые могут привести к разрушению лопастей. Поэтому лопасти приходиться изготавливать из крепких и дорогостоящих материалов
  • Высокий шум при работе

Исходя из всего вышеперечисленного, наиболее оптимальным числом лопастей будет 5 или 6. Когда определились с количеством лопастей, нужно определиться с диаметром ветроколеса исходя из данных таблицы выше. Следует учитывать, что чем больше длина лопастей, тем массивней конструкция, следовательно придется дополнительно укреплять ветряк и проводить работы по уравновешиванию винта. Наиболее оптимальный диаметр ветроколеса – это 2 метра.

Конечно, чем больше лопастей, тем большая эффективность ветрогенератора, но вместе с тем усложняется и общая конструкция ветряка и будет необходима установка дополнительного редуктора.

Выбираем генератор

При выборе генератора необходимо отталкиваться от скорости вращения ветроколеса. Ниже в таблице приведено количество оборотов зависимости от скорости ветра для ветроколеса с 6 лопастями.

Исходя из данных выше, наилучшим выбором будет веломотор или электродвигатель от ленточного накопителя данных. Преимущество таких двигателей в том, что они имеют низкие рабочие обороты и смогут раскрутить ветряк без установки редуктора.

Создаем ветровые генераторы для дома своими руками

При изготовлении ветрогенератора будем придерживаться данной таблицы. Конечно, способы крепления и расположение узлов может быть несколько изменено, но в целом, для создания эффективного ветряка лучше не отступать от представленной конструкции.

Примечание: Расстояние между мачтой и лопастями должно быть не менее 25 см, если меньше, то есть вероятность того, что лопасти прогнувшись под ветром разобьются о мачту.

Изготовление лопастей

Лучше всего крылья для ветряка вырезать из толстостенной ПВХ трубы. Конечно, можно изготовить лопасти из древесины, но это гораздо более трудозатратно, а также древесина может прийти в негодность под воздействием влаги.

Для лопастей следует использовать трубы с толщиной не менее 4 мм, иначе они будут без проблем прогибаться под ветром и быстро придут в негодность.

Высчитывание оптимальной формы лопастей чаще всего проводится эмпирическим путем при вырезании нескольких образцов разного размера. Но такой способ требует затрат времени и приводит к излишнему переводу материала. Поэтому мы предоставляем Вам ниже шаблон лопасти для трубы диаметром 16 см и длинной в 1 метр.

После того, как вы вырежете 6 лопастей по шаблону, необходимо максимально отполировать их поверхность и сточить края, чтобы они меньше сопротивлялись воздушному потоку.

Теперь изготавливаем головку электродвигателя, к которой будут крепиться лопасти. Для этого берем диск из стали толщиной не более 10 мм и привариваем к нему несколько полос длинной до 30 см, на которых высверливаем отверстия для крепления лопастей.

Чтобы повысить эксплуатационные характеристики ветряка, головку электродвигателя обязательно нужно сбалансировать. Для этого головка крепится вертикально в безветренном помещении. Необходимо следить за тем, чтобы ни одна из сторон головки самопроизвольно не двигалась и находилась в неподвижном состоянии. Если заметно движение, то полосы головки стачиваются до того состояния, пока движение не прекратиться при любом положении головки в пространстве.

Закрепляем генератор на раме

Генератор принимает вращательный момент от лопастей и постоянно находится под давлением больших центробежных и гироскопических нагрузок. Чтобы ветряк раньше времени не вышел из строя, генератор следует плотно закрепить на раме. Сама рама представляет собой пластину из метала, на которой располагаются главные узлы ветряка, а также станину из дюралалюминия с резьбовым отверстием. На станину накручивается вал генератора, а для его лучшего крепления следует использовать на конце соединения гайку с контршайбой.

Укрепление ветрогенератора от штормовых ветров

Рассматриваемый нами в этой статье ветряк не обладает высоким числом оборотов и вряд ли будет достигать таких частот вращения, что составляющие ветряка начнут приходить в негодность. Но при частых переменах направления ветра, хвост ветряка будет резко поворачиваться, что может привести к расшатыванию элементов крепления конструкции. Помимо этого, лопасти ветряка при сильном ветре будут сопротивляются поворотам, что вместе с подвижным хвостом ветрогенератора будет создавать высокую нагрузку в месте соединения рамы и генератора.

Чтобы значительно повысить срок службы ветровой электростанции, необходимо устанавливать специальную защиту от сильного ветра. Такой защитой выступает боковая лопатка – простенькое устройство, собираемое из минимума материалов, но удачно зарекомендовавшая себя во множестве ветровых установках.

С помощью боковой лопатки регулируется наклон ветряка по вертикали и при сильном ветре устанавливает лопасти параллельно ветру. То есть при умеренной силе ветра ветряк находится в стандартном положении перпендикулярно относительно земли, но при штормовых воздушных потоках, ветряк складывается на 90 градусов относительно своего рабочего положения, из-за чего его работа прекращается.

Боковая лопатка состоит из небольшой профильной трубы скрепленной с тонкой металлической пластиной, пружины и растяжки располагающейся между лопаткой и хвостом. Растяжка нужна для того, чтобы контролировать угол складывания ветряка.

В лопатке необходимо использовать крепкую пружину из углеродистой стали, которая в крайней точке выдерживает нагрузку до 12 кг. Растяжку изготавливают из тонкого велосипедного троса.

Устанавливаем мачту

Мачта является опорой для ветряка и на этом этапе ни в коем случае не стоит экономить. Лучше всего будет установить мачту на открытой территории, где в радиусе нескольких десятков метров не будет никаких строений. Сама мачта изготавливается из металличесской водопроводной трубы длинной в 7 метров. Если же возле ветряка находятся строения или деревья, то мачту следует сделать хотя бы на метр выше относительно их уровня. На пути к лопастям ветрового генератора не должно быть никаких препятствий, а иначе КПД ветряка будет значительно меньше ожидаемого.

Ветровой генератор – это массивная конструкция весом в несколько сотен килограмм, поэтому, чтобы он не проседал в почве, его необходимо устанавливать на крепком бетонном фундаменте. Помимо закрепления основы мачты в фундаменте, ветряк дополнительно фиксируется несколькими растяжками из монтажных тросов шириной не менее 5 мм. Растяжки крепятся к мачте хомутов, вытягиваются на максимальную длину и крепятся к колышкам, которые забиваются в землю на глубину не менее метра.

Устанавливать мачту с генератором можно как с помощью автокрана, так и в ручную. Для этого используется противовес, изготовленный из тяжелого деревянного бруса.

Аккумуляторные батареи и электронная система ветряка

Чтобы хранить энергию выработанную ветровой электростанцией, используют небольшие аккумуляторные батареи, емкость которых должна быть не меньше 120 ач. Рекомендуется также взять батарею до 300 а/ч, и уже в процессе эксплуатации определить сколько времени необходимо для ее зарядки. На выбор батареи также влияет сфера применения АКБ: если батарея используется для обеспечения электрическом нагревательных приборов, то следует отдать предпочтение более емким аккумуляторам.

Чтобы питать аккумулятором технику работающую при напряжении тока 220 В, необходимо установить специальный инвертор преобразователя напряжения. Инверторы различаются между собой уровнем пиковой мощностью, на которой они могут питать технику. Так, если подключать к АКБ компьютер вместе с монитором, то будет достаточно инвертора рассчитанного на 1000 Вт, если же от аккумуляторной батареи будут работать строительные инструменты, такие как перфоратор, то придется взять инвертор на 2000 Вт.

На рисунке ниже Вы можете видеть простейшую схему для зарядки аккумуляторов ветряком: от генератора идут три вывода, которые подключаются к параллельно идущим трем диодным полумостам. От генератора будет вырабатываться напряжение равное 26 В, поэтому к диодным полумостам будет достаточно последовательно подключить две батареи напряжением 12 В.

Основным преимуществом такой схемы является ее легкость сборки и минимум используемых материалов. Ее недостатком будет то, что при небольших ветрах аккумуляторы практически не будут заряжаться. Процесс зарядки начнется только при ветре в 7 м/с, который не так уж и часто можно встретить на равнинных территориях России.

Как ухаживать за ветрогенератором

Ветряки не требуют включения от внешних источников питания, они полностью автономны, благодаря чему запускаются самостоятельно даже при очень слабом ветре. Ветрогенераторы для дома своими руками могут прослужить десятки лет, для этого следует придерживаться нескольких правил:

  1. Чтобы металлические компоненты ветровой электростанции не сгнили под атмосферными осадками, их стоит красить каждые 2 года
  2. Дважды в год смазывать подшипники в генераторе и поворотном узле
  3. Ветроколесо – самое уязвимое место всей конструкции и может с легкостью разбалансироваться при сильном ветре. Примером разбалансировки может служить излишнее дрожание лопастей. Если дефект ветроколеса был обнаружен, то его следует немедленно снять и провести ремонтные работы

Ссылка на основную публикацию