Турбинный ветрогенератор своими руками. Делаем вертикальный ветрогенератор своими руками для дома. Пошаговая инструкция (видео). Особенности работы устройства

09.03.2020

Особенности

Установка дефлектора на вентиляционную трубу в значительной мере позволяет увеличить тягу. Устройство отклоняет воздушные потоки. В итоге на выходе из вентиляционной шахты образуется зона пониженного давления. Благодаря этому воздух, внутри трубы поднимается вверх. Таким образом происходит компенсация давления.

Существует множество конструкций дефлекторов, но все они работают по описанному выше принципу. Интересно, что в большинстве современных устройств имеется сужение канала. Это позволяет добиться роста скорости, с которой воздушные потоки проходят над оголовком трубы. В результате тяга усиливается. Данный эффект носит название «принцип аэрографа».

Если правильно использовать дефлектор на вентиляционной трубе, то можно добиться значительного прироста в эффективности работы всей системы. При правильном выборе устройства и его оптимальной установке прирост мощности может достигать 20 процентов.

Внимание! Самую высокую эффективность вентиляционный дефлектор показывает при установке на вентиляционных каналах с изгибами и большими горизонтальными участками.

Но основным предназначением дефлектора всё-таки является защита воздуховода от попадания внутрь мусора, насекомых, мелких птиц и атмосферных осадков. Так как устройство устанавливается снаружи, то материалом корпуса является нержавеющая сталь или керамика. В некоторых случаях можно увидеть и обычный пластик.

Плюсы и минусы

Перед тем собрать агрегат своими руками необходимо узнать не только его позитивные стороны, но и негативные. Для начала сосредоточимся на позитиве. Зонтичная конструкция эффективно защищает трубу от осадков и грязи, также можно наблюдать увеличение тяги.

Главным недостатком дефлектора на вентиляционную трубу является то, что когда ветер дует снизу, то поток ударяется в верхнюю часть конструкции и не даёт воздуху нормально выходить наружу. Поэтому иногда могут наблюдаться проблемы с работой системы. К счастью, это происходит довольно редко.

К тому же были придуманы действенные контрмеры. Проще говоря, конструкции стали обустраивать двумя конусами, которые соединяются основаниями. Поэтому если вы хотите получить по-настоящему надёжный агрегат, это лучше всего учитывать при создании чертежа.

Внимание! Чем сильнее нисходящий поток ветра, тем выше давление внутри вентиляционного дефлектора, который установлен на трубе.

Виды

Существует множество разновидностей дефлекторов для вентиляционных труб:

Весьма востребованным является дефлектор Цаги. Устройство обрело высокую популярность благодаря простоте конструкции и высокой эффективности.
Дефлектор Григоровича пользуется большой популярностью.
Н-образный аппарат является наиболее эффективным при установке на дымовых трубах.

Также довольно часто можно встретить открытые конструкции. Так как всевозможных конструкций на рынке довольно много, их классифицируют по следующим параметрам:

форма навершия,
роторный или турбинный принцип работы,
тип флюгера.

Особую роль играет материал, из которого сделан дефлектор. К примеру, пластиковые изделия обладают сравнительно невысокой ценой, но при этом их срок эксплуатации не очень велик. Также можно отметить утончённый внешний вид.

Именно из-за эстетичности пластиковые дефлекторы можно увидеть на большинстве труб в частных домах. К сожалению, пластик не выносит высоких температур, поэтому его нельзя устанавливать на дымоходах.

Вращающийся вентиляционный дефлектор усиливает тягу и эффективно защищает каналы от попадания внутрь разнообразного мусора. Главной особенностью устройства является шарообразная форма.

Ротационный вентиляционный дефлектор для трубы также может называться турбинным. Устройство способно за счёт энергии ветра обеспечивать движение турбины. Внутри её воздух закручивается по принципу торнадо. Это, в свою очередь, увеличивает тягу в воздуховоде. Как результат можно наблюдать хорошую тягу даже летом.

Дефлектор Григоровича

Существует множество разновидностей вентиляционных дефлекторов для труб. Если же брать во внимание конструкцию, в которой сочетается простота и эффективность, то это, безусловно, агрегат Григоровича.

Этот вентиляционный дефлектор для трубы имеет усечённый конус. Он ещё называется диффузором. Сама вентиляционная труба должна в него немного входить. Сверху монтируется защитный зонт. Под ним устанавливается конструкция, обеспечивающая пониженное давление даже при боковом ветре. Она имеет форму конуса. Само собой, подобная конструкционная особенность увеличивает силу тяги.

Делаем дефлектор своими руками

Подготовительные работы

Чтобы сделать вентиляционный дефлектор своими руками и установить его на трубу для начала нужно выполнить определённые подготовительные работы. Устройство состоит из таких основных элементов:

входного патрубка,
диффузора,
колпака.

В качестве материала лучше всего выбрать нержавеющую сталь. Её высокие антикоррозийные свойства обеспечат долгий срок службы дефлектора на вентиляционной трубе.

Перед тем как начать сборку своими руками необходимо озаботиться наличием нужного инструментария, в него входит:

болгарка,
дрель,
хомуты,
молоток,
рулетка,
ножницы для металла,
болты и гайки,
заклёпки.

Также вам нужно подумать о поиске подходящих для агрегата листов металла. Особое внимание нужно уделить средствам защиты. Не стоит начинать работу без перчаток и очков.

В подготовительный процесс также входит создание чертежа для вентиляционного дефлектора своими руками. Стоит признать, что это довольно непростая задача. Конечно, саму конструкцию сверхсложной не назовёшь, тем не менее для того, чтобы получить пригодный к длительной эксплуатации агрегат нужно всё тщательно рассчитать.

Оптимальным будет взять уже готовый чертёж, к примеру, один из этой статьи. Но вы должны учитывать, что размеры трубы у вас могут быть совсем другими. Поэтому в процессе осуществления проекта может понадобиться внести дополнительные коррективы. Лучшим вариантом будет обратиться в конструкторское бюро, где вам сделают готовый проект, который вы сможете воплотить в жизнь своими руками.

Сборка

После того как вы подготовите весь нужный инструмент и позаботитесь об индивидуальной защите, можно будет приступить к самому процессу. Для начала необходимо перевести контуры с чертежа на металл. При этом особое внимание уделяется следующим элементам:

колпаку,
диффузору,
внешнему цилиндру,
стойкам.

От того, насколько тщательно вы всё прорисуете, зависит конечный результат в виде готового к работе агрегата. Как только метки нанесены, можно приступать к вырезанию нужных форм, конечно же, для этого вам понадобятся ножницы по металлу.

Чтобы соединить вырезанные элементы между собой используйте заклёпочный пистолет. При этом своеобразными мостами между двух частей основной конструкции будут выступать стойки.

Внимание! Стойки должны быть вырезаны из того же металла, что и две основные части агрегата.

После того как агрегат будет собран, его можно устанавливать на изголовье трубы. При этом сама конструкция крепится при помощи хомутов. На этом процесс изготовления и установки можно считать завершённым.

Итоги

Вентиляционный дефлектор — это важный элемент в системе вентиляции. Он позволяет увеличить производительность системы на 20 процентов и при этом защищает внутренние каналы от мусора, пыли и осадков. Чаще всего агрегаты такого класса делаются из листов нержавейки, но возможны и другие варианты.

Важным условием полноценного функционирования печи является нормальная тяга, которая поможет вывести продукты горения. На этот показатель усиленно влияет диаметр дымохода. Если он малого сечения, то продукты сгорания не смогут выходить наружу и начнут скапливаться внутри жилья. В случае использования широкой дымоходной трубы потоки холодного воздуха не дадут подняться перегоревшим веществам. Все эти и другие нюансы можно компенсировать усилителем тяги, который реально сделать самостоятельно

Варианты усиления тяги

Имеется несколько разновидностей устройств, которые способны увеличить выходящий поток воздуха. Среди них самыми популярными являются:

Дефлектор . Конструктивно он увеличивает диаметр дымохода на выходе.
. Прибор, который устанавливается на верхушку дымохода (проворачивается против ветра), ограждая его устье от пыли и защищая от различных осадков.
Дымовые вентиляторы . Чаще всего устанавливаются на каминный дымоход с небольшим поперечным сечением. Их можно включать, когда не хватает естественного потока ветра.
Ротационные турбины . Такие устройства устанавливаются на оголовок трубы, чтобы обеспечить свободный доступ к ветру. Они лучше всего применимы для газовых котлов.

Но самым простым и не менее эффективным является удлинение трубы дымохода. При этом увеличивается разница давлений воздуха и усиливается тяга. Обычно дымоотводящая труба идет высоту 5 метров (в это расстояние входит вертикальный отрезок дымохода без учета колен, уклонов и сужений).

Если крыша имеет острый скат или возле нее расположены крупногабаритные объекты, то эти обстоятельства ухудшают тягу, что поможет преодолеть увеличение длины дымохода. Но при сильно длинной трубе могут быть потери тепла, которое пойдут не на обогрев жилья, а на отопление холодного уличного воздуха. Чтобы этого не происходило, в печи предусматривают специальные заслонки, регулирующие количество отводимого газа.

Установка дефлектора своими руками

Прибор оптимизирует отвод воздуха, являясь отражающим устройством. Выполнить его самому будет несложно –достаточно вооружиться необходимым инструментом и закупить листы оцинкованного металла. Их толщина должна быть не более 1 мм.

Чем проще будет конструкция дефлектора, тем точнее будут чертежи и эффективней устройство. Не нужно придумывать замысловатую форму. Для примера взята самая элементарная схема. Размер D – диаметр трубы с небольшим зазором, чтобы дефлектор смог надежно зафиксироваться на ней. Di – в два раза больше сечения дымохода.

Нужные инструменты:

рулетка;
электродрель;
хомуты;
молоток;
угольник;
ножницы по металлу, ножовка или болгарка;
заклепочник;
термостойкая мастика;
саморезы;
детали для креплений.

После подготовки инструмента можно приступать к работе:

Нанести на лист металла размеры заготовок. Вырезать их.
Свернуть в кольцо будущий корпус насадки и скрепить ее края заклепками или саморезами.
Собрать таким же образом конус для соединения с дымоходом.
Объединить оба изделия. Для лучшей герметизации обработать их стыки мастикой.
Соорудить металлический зонтик и закрепить его сверху дефлектора шпильками или заклепками, если он будет выполнен на лапках.
Усилить устойчивость конструкции, применив хомуты.

В итоге должен получиться прочный усилитель тяги, который сможет противостоять ветру и осадкам.

Флюгер для увеличения тяги

Этот усилитель в отличие от предыдущего может вращаться вокруг дымохода. Принцип работы устройства заключается в его реагировании на воздушные потоки, в результате чего от любого дуновения ветра усилитель тяги принимает соответствующее направление. В специальные решетки задувается воздух, что создает постоянное разряжение в трубе.

Демонстрируемое изделие может работать при любых погодных условиях. Оно реагирует даже на небольшое дуновение ветерка. Изобретенное приспособление улучшает КПД котла горения, примерно на 20%. Если установить его на трубу, то не нужно будет делать дымоход очень длинным, можно сократить его видимую над крышей часть.

Флюгер является вытяжным изделием для системы вентиляции, поэтому может применяться для многоквартирных и частных домов. Особую популярность он приобрел при установке газовых котлов. Прибор не только усиливает тягу, но еще препятствует затуханию котла.

Электрические вентиляторы

Мощные вентиляторы, которые применяются для каминов и печей, работающих на дровах. Они рассчитаны на работу в горячей среде, где много золы и других продуктов горения.

Корпус таких устройств выполнен из оцинкованной стали со специально нанесенным полимерным покрытием, обеспечивающим ей защиту от агрессивной среды. В нем имеется защитная решетка, которая препятствует попаданию в воздуховод различных крупных и средних предметов.

Работает вентиляционное устройство от однофазного двигателя, который может обеспечить бесперебойную деятельность системы при любой погоде. Он хоть и имеет защиту от потока горячего воздуха, но для подстраховки вынесен вне зоны его движения. В нем имеются вентиляционные отверстия и специальное колесо, которое препятствует налипанию сажи и пыли.

Такая вентилируемая система полностью автоматизирована. В нее встроены температурные датчики, а также их аналоги, регулирующие силу потока воздуха. Они срабатывают на отклонения в работе электродвигателя и создают оптимальную тягу устройства.

Их принцип действия схож с дефлектором – они также располагаются вверху трубы и используют энергию ветра. Насадка, на которой расположены решетки с крыльями, вращается в одну сторону, независимо от направления ветра. За счет своего движения она создает необходимое разрежение воздуха. Конструкция устройства напоминает купол и способна защитить дымоход от мусора и осадков. Она предназначена для газовых котлов и вентиляционных каналов. Не рекомендуется для твердотопливных котлов и каминов.

При безветренной погоде этот усилитель не работает, но вот летом, когда котел не функционирует, может создать очень сильную тягу, которая бывает зачастую лишней.

Описание и схема работы усилителя тяги (видео)

В следующем видео эксперты расскажут об усилителе, а также о схеме его работы. При этом они укажут преимущества такого способа выведения продуктов горения.

Какое из предложенных устройств выбрать поможет решить сама конструкция дымоотводящего канала и разновидность котла, отапливающего жилье. К ним можно прибегнуть, если нельзя увеличить длину трубы.

Невероятно! Но скоро это произойдет. Альтернативные источники энергии третьего поколения перевернут мир в целом. Начало уже заложено. Ветряные турбины - вот электроэнергетическое будущее человечества.

Введение

Несмотря на то что альтернативным видам энергетики, таким как ветряные турбины, например, все еще незаслуженно мало уделяется внимания, они продолжают усиленно развиваться. Возможно, в скором времени сильные мира сего поймут, что невменяемая добыча полезных ископаемых больше приносит вреда, чем пользы, и природные виды энергетики прочно войдут в нашу повседневную жизнь. Такая надежда тесно связана с тем, что некоторое время назад было объявлено о появлении ветрогенератора третьего поколения.

Что такое ветряной генератор третьего поколения

Традиционно принято считать, что устройствами первого поколения, которые преобразовывали энергию ветра, были обычные корабельные паруса и мельничные крылья. Чуть более века назад, с развитием авиации, появился ветрогенератор второго поколения - механизм, в основе работы которого лежали принципы аэродинамики крыла.

Это был прорыв того времени! Хотя, если взять в целом, то ветряки второго поколения маломощны, так как из-за конструктивных особенностей не могут работать при сильных ветрах. Поэтому для того чтобы получать больше электроэнергии приходилось увеличивать в размерах, что тянуло за собой дополнительные финансовые расходы на разработку, производство, установку и его эксплуатацию. Естественно, что долго так оставаться не могло.

В начале 2000-х готов специалисты-разработчики объявили о появлении ветрогенератора третьего поколения - ветротурбины. Конструкция, принцип работы, установка, а самое главное мощность нового устройства коренным образом отличается от его предшественников.

Устройство

Простота. Это именно то слово, которым можно охарактеризовать конструкцию ветротурбинного генератора. По сравнению с лопастными ветрогенераторами, ветряная турбина имеет гораздо меньшее количество рабочих узлов и гораздо больше неподвижных элементов, благодаря чему более стойко переносит различные статические и динамические нагрузки.

Устройство ветротурбины:

обтекатель, бывает внутренний и наружный;
обтекатель узла турбогенератора;
гондола;
турбина;
генератор;
динамичный крепежный узел.

Из дополнительных систем ветрогенератор оснащен блоками инвертирования, аккумуляции и управления. Отсутствуют традиционные для лопастного ветрогенератора системы регулировки лопастей и ориентации на ветер. Последнюю заменяет обтекатель, который также выступает в роли сопла, улавливает ветер и увеличивает его мощность. Если учитывать, что энергия ветряного потока равняется его скорости в кубе V3, то благодаря наличию сопла эта формула выглядит следующим образом: V3х4 = Eх64. При этом благодаря своей цилиндрической конструкции обтекатель имеет свойство самонастраиваться на направление ветра.

Преимущества

Любой новый продукт или изобретение всегда должны существенным образом выделяться на фоне своих предшественников, и обязательно в лучшую сторону. Все это можно сказать и про новый ветрогенератор с турбоконструкцией. Одно из главных преимуществ ветротурбины - это ее устойчивость к сильным ветрам. Ее конструкция устроена таким образом, что она будет эффективно и безопасно работать за пределами, которые для обычных лопастных ветряков, являются критическими: от 25 м/сек до 60 м/сек. Но это не единственное преимущество, которыми обладает ветряная турбина, их несколько:

Отсутствие инфразвуковых волн. Наконец-то ученым удалось решить одну из важных проблем, которыми обладают ветрогенераторные установки. Именно из-за существования такого побочного эффекта ВСУ (ветросиловая установка) подвергалось критике со стороны противников альтернативной энергетики, инфразвук отрицательно сказывается на окружающей живой среде. Но теперь ветрогенератор турбинного типа благодаря отсутствию инфразвуковых волн, могут устанавливать даже в городской черте.

Отсутствие лопастей снимает сразу несколько задач, которые стояли перед конструкторами и изготовителями ветрогенератора. Первое, снимаются значительные затраты сил и средств на эксплуатационный контроль лопастных ветряков. Второе, лопасть ветряного колеса - это самый сложный элемент ветрогенератора в изготовлении. Львиную долю стоимости обычной ВЭУ составляют затраты именно на изготовление лопастей. К тому же известны случаи, когда при сильных порывах ветра, лопасть ломалась, разбрасывая осколки на сотни метров.
Простота сборки и установки. Все сложные конструкции или узлы изготавливает и собирает завод-производитель, на месте происходит лишь последний этап сборки и установка на мачту. Плюс легкость конструкционных элементов, позволяет использовать при монтаже ветрогенераторасамую обычную грузоподъемную технику.
Схема подключения. В отличие от лопастной ВСУ турбина подключается по стандартной схеме. На этот факт никак не влияют те технические условия, который выдвигает будущий владелец ВЭУ.
Большой срок эксплуатации обусловлен материалами, из которых изготавливается ветрогенератор и его отдельные части. Учитывая профилактические работы, которые обязательны при эксплуатации ветротурбины, срок службы устройства может составлять до 50 лет.

География эксплуатации турбинной ВСУ

Самым реальным и оптимальным местом установки турбинного ветрогенератора будет берег озера или моря. Рядом с водоемами такой ветрогенератор будет работать практически круглый год, потому что благодаря своему сопельному устройству, он является очень чувствительным к легким бризам и другим малейшим проявлениям ветра скоростью от 2 м/сек.

С таким же успехом ВСТ будут работать и в черте города, там, где обычный ветрогенератор работать, неспособен по ряду известных причин:

Небезопасность лопастных ВЭУ.
Инфразвук, который они издают.
Минимальная скорость ветра для работы лопастного ветрогенератора 4 м/сек.

Интересный факт, который доказывает преимущество ВТУ

Одним из краеугольных камней, на которых базируется позиция противников альтернативной энергетики, заключается в том, что ветряные электростанции препятствуют работе локационного оборудования. Во время работы ветрогенератор создает помехи, для прохождения радиоволн. Учитывая размеры отдельных ветроэлектростанций, а они могут составлять от нескольких десятков до сотен квадратных километров, понятно, почему правительства многих стран начали блокировать проекты альтернативной энергетики на государственном уровне - это прямая угроза национальной безопасности.

По этой причине французская компания, производящая комплектующие на ветрогенератор, взялась за непростую задачу с точки зрения исполнения - сделать невидимыми для радаров непосредственно ветросиловые установки, а не пространство вокруг ветрогенератора. Для этого будет использоваться опыт, полученный при изготовлении самолетов Стелс. Новые комплектующие планируют выпустить на рынок уже в 2015 году.

Но где, же факт, который доказывает преимущество ВСТ перед лопастной ВЭУ? А факт заключается в том, что ветротурбины не создают помех, для работы локационного оборудования и без дорогостоящей технологии Стелс.

Перспективы развития альтернативной ветроэнергетики

Первые попытки начать использовать ветрогенератор в промышленных масштабах предпринимались еще в середине прошлого века, но оказались неудачными. Это было обусловлено тем, что нефтяные ресурсы были сравнительно дешевыми, а строительство ветроэнергетических станций было нерентабельно затратным. Но буквально через 25 лет ситуация в корне изменилась.

Альтернативные источники энергии усилено начали развиваться в 70-х годах прошлого века, после того, как в мире резко выросли темпы машиностроения и страны столкнулись с дефицитом нефти, что привело к нефтяному кризису 1973 года. Тогда впервые сектор нетрадиционной энергетики в некоторых странах получил государственную поддержку и ветрогенератор стал использоваться в промышленных масштабах. В 80-х годах мировая ветроэнергетика начала выходить на самоокупаемость, и сегодня такие страны, как Дания, Германия и Австралия почти на 30% обеспечивают себя за счет альтернативных источников энергии, в числе которых и ветроэлектростанции.

К сожалению, а возможно, и к счастью, прошлогодняя тенденция нефтяного рынка с нестабильной ценой на нефть, заставляют всерьез задуматься о том, что времена, когда дешевая нефть - это было хорошо остались в прошлом. Сегодня для многих стран, чем дешевле нефть, тем выгоднее развивать нетрадиционную энергетику в первую очередь это касается стран СНГ. Поэтому предпосылки для того, что ветроэнергетика будет развиваться - есть. Как это будет - посмотрим.

Приток чистого воздуха в помещение обеспечивает вентиляционная система. Её эффективность зависит от внутренней тяги. При попадании в каналы воздуховода пыли и мусора, нормальная работа устройств нарушается. Чтобы исключить подобную вероятность на выходе трубы устанавливают дефлектор вентиляционный – прибор, формирующий тягу в вентканалах. Для чего нужен такой агрегат? – Данное устройство способно защитить шахты воздуховода от влаги, снега и дождя.

Обратите внимание ! Отсутствие указанного решения приводит к постепенному уменьшению диаметра трубы из-за того, что мелкие частицы мусора, пыли и жира накапливаются на стенках труб .

В продаже представлен широкий ассортимент моделей. Их устройство и принцип работы рассмотрены ниже. Самые простые модели можно изготовить своими руками.

Показать всё

Устройство вентиляционного дефлектора

Каждый турбодефлектор для вентиляции состоит из нескольких функциональных элементов:

металлические стаканы (в стандартном варианте их 2);

фиксирующие кронштейны для надёжного крепления;

приточно-отводящий патрубок, который надевается на трубу и крепится при помощи хомута.

По форме наружный стакан отличается формой, расширяющейся у нижней части. Что касается нижнего, то он абсолютно ровный. Цилиндры надеваются один на другой, а у верхней части фиксируется крышка на стойках.

Внимание! Диаметр крышки должен быть больше выходного отверстия, чтобы избежать по падения осадков внутрь системы.

На рисунке ниже показаны составные части разных типов конструкций.

Обратите внимание ! Монтаж отбоев осуществляется таким образом, чтобы уличный воздух создавал дополнительный подсос через выемки между соседними кольцами. Благодаря этому можно ускорить отвод "тяжелого кислорода" из вентиляционной системы .

Устройства дефлектора в вентиляционной системе дома реализовано таким образом, что при направлении воздушных потоков снизу в верх, прибор срабатывает плохо: происходит его отражение от поверхности крыши, после чего кислород устремляется к газам, выходящим в верхней части отверстия. Этот недостаток типичен для всех агрегатов. Для его устранения требуются 2-х конусные решения, соединения между собой «мостиком».

Если ветер имеет боковое направление, то вывод воздушных масс осуществляется как снизу, так и сверху. Вертикальная направленность кислородам способствует оттоку снизу.

Что такое турбодефлектор? Вентиляция без электричества. Замена обычной системы вентиляции

Принцип действия дефлектора вентиляции

Дефлектор для вентиляции работает по простому принципу, вне зависимости от конструкции и модели аппарата:

направленные потоки ветра ударяются о металлический корпуса;
за счёт диффузоров воздух разветвляется, вследствие чего уровень давления понижается;
в трубе системы тяга повышается.

Принцип действия устройства

Чем большее сопротивление создает основание корпуса, тем эффективнее отток воздуха в каналах систем. Принято считать, что качественнее работает аппарат, установленный на крышу под небольшим наклоном к горизонтальной плоскости. Специалисты констатируют – эффективность данных устройств определяется 3 факторами:

конструкцией и формой корпуса;
размером агрегата;
высотой установки.

Какими бы надёжными и качественными не были вентиляционные дефлекторы, у них есть как преимущества, так и недостатки, на которых хотелось бы остановиться подробнее.

О «плюсах» и минусах дефлекторов

Как уже было сказано выше, зонтичные решения способны эффективно препятствовать попаданию грязи и осадков в воздуховоды. При грамотном подборе и профессиональной установке дефлектора улучшается вентиляция. КПД системы в целом увеличивается на 20%.

Вентиляционное устройство помогает создать или увеличить тягу воздуха в каналах вытяжной вентиляции

Совет ! Для регионов со слабыми ветрами рекомендуется оборудовать систему устройством для усиления притока и отвода воздуха. Оно исключит эффект «опрокидывания» тяги.

Устройства не лишены недостатков: при вертикальной направленности ветра, поток соприкасается с верхним участком конструкции, при этом воздух не может полноценно выводится на улицу. Чтобы исключить подобный эффект и были придуманы конструкции с 2 конусами. В зимний период на основании труб появляется наледь, поэтому необходимо регулярно проводить профилактические осмотры.

Виды дефлекторов

Проанализировав или бегло взглянув на виды дефлекторов, представленные на рынке, можно прийти в состояние лёгкого смятения от количества доступных решений.

С точки зрения конструкции устройства принято делить на несколько типов:

ЦАГИ – тяга усиливается за счёт воздушного и теплового напора, высотному перепаду давления. Монтируется непосредственно в вентиляционный канал, что затрудняет профилактические осмотры и чистку;
шарообразные или круглые (типа «Волпер»);
решения Ханженкова в форме тарелки открытого типа – основное конструкционное отличие заключается в дополнительной стенке, расположенной вокруг воздуховода. Вытяжной зонт имеет форму тарелки;
поворотные изделия (капюшон, сачок) – желоб для ветра, который вращается на специальном штоке. За счёт турбулентности тяга в канале усиливается;
агрегаты, функционирующие по принципу, описанному Григоровичем;
в виде звезды.

С точки зрения простоты конструкции и возможности реализации безоговорочное лидерство удерживает устройство вентиляции Григоровича. Он представляет собой несколько пар зонтов, скомпонованных в одной «тарелке», которая монтируется над стенкой канала.

Устройство Григоровича

В последние 2-3 года в продаже встречаются разнообразные изделия, не имеющие чёткой принадлежности к какому-либо виду: вращающийся дефлектор со спиралевидными лопастями, зонтик, агрегаты на подшипниках.

При выборе конкретной модели первостепенное внимание уделяют ее конструкции. Это один из ключевых параметров изделия. Определившись с конструктивным типом устройства, подбирается оптимальный размер агрегата для конкретного случая. Нужный аппарат легче выбрать, если дать ответ на простой вопрос – зачем устанавливается конструкция и для какого объекта.

Лучшие модели:

ASTATO;
ЦАГИ тарельчатого типа.

При выборе учитывают коэффициент потерь и разряжения воздуха. Из этого следует, что данные значения зависят от конкретной модели. Если речь идёт о решениях типа ДС, соответствующий коэффициент составит 1.4. Очевидно, что степень разряжения воздуха зависит от скорости ветра см, табл. ниже:

Таблица для подбора устройства

Вентиляционный дефлектор своими руками

Зная об устройстве и принципе работы прибора, многие хозяева решаются на изготовление вентиляционного дефлектора своими руками. С точки зрения собственноручной реализации, вариант изделия Григоровича вне конкуренции, поэтому мы рассмотрим реализацию именно этого варианта. Главное достоинство – работает такая вентиляция без электричества, круглый год.

Предварительно следует подготовить :

нержавеющая сталь листового типа, можно заменить оцинкованной;
электродрель;
фиксирующие хомуты, болты, заклёпки и гайки;
чертёжный инструмент для металлических поверхностей;
циркуль;
листовой картон;
линейка;
ножницы по металлу и бумаге.

Расчёт параметров устройства (Григоровича)

Даем вам самый простой вариант расчета, без всяких формул:

высота дефлектора равна 1.6 диаметра дымохода.
ширина диффузора равна на 1.2 раза больше, чем диаметр дымохода.
ширина крышки равна двум диаметрам дымохода.

На основе имеющихся размеров и чертежей из картона вырезаются отдельные элементы дефлектора. Для создания вращающегося устройства требуются определенные навыки, поэтому лучше потренироваться на макетах и лишь затем приступать к металлическому аналогу.

Изготовление конструкции

Лекала необходимо приложить к металлическим листам, а после – обвести чертилкой. Далее алгоритм простой – ножницами по металлу вырезаем элементы и детали будущей конструкции. Отдельные части соединяются между собой заклёпками и болтами. Если механизм активный, то лучше зафиксировать детали сваркой.

Макеты дефлекторы для вентиляционных систем из картона

Чтобы надёжно закрепить ротационный колпак, следует подготовить несколько изогнутых металлических полос, которые возьмут на себя роль кронштейнов.

Крепим кронштейны при помощи клепок или болтов

Что касается обратного конуса, то его имеет смысл зафиксировать у зонта.

Дефлектор

Монтажные работы

Нижний из 2-х стаканов устанавливается на выводной дымоход. На него крепится верхний стакан. Для большей конструкцией устойчивости 2 части зажимаются хомутом, аналогичным образом поступают и с вытяжными отверстиями. Колпак прижимается подготовленными кронштейнами. Если речь идёт о регионе, где направление ветра часто меняется, имеет смысл оборудовать установку обратным конусом, который позволит агрегату полноценно работать при любых направлениях ветра.

Итак, в данной статье мы рассмотрели что такое дефлектор в вентиляции. Подытоживая, можно сказать – это простое и эффективное приспособление, улучшающее вентиляцию объектов любой сложности, будь то общественные здания или жилые дома. Небольшой элемент увеличивает производительность вентиляционной системы на 15-20%, надёжно защищая внутреннее пространство от осадков, мелких частичек, мусора и пыли.

Вопросы энергонезависимости беспокоят умы не только руководителей государств, предприятий, но и отдельно взятых граждан, владельцев частных домов. С увеличением монополии и тарифов производителями электроэнергии, народ ищет эффективные альтернативные источники питания. Одним из таких источников считается ветровой генератор.

Основные элементы в системе ветрового генератора

Существует много моделей, вариантов от разных производителей, но как показывает практический опыт, не всегда они доступны по цене и качеству для широкого круга потребителей. При наличии информации, определенных знаний электротехники и практических навыках, ветрогенератор доступно сделать своими руками.

Принцип работы и основные элементы

Работа самодельного ветрогенератора ничем не отличается от промышленных моделей, принципы действия заложены те же самые. Энергия ветра преобразуется в механическую энергию вращением ротора генератора, который вырабатывает электричество.

Основные элементы конструкции (рис. выше):

пропеллер с лопастями;
вал вращения, по которому крутящий момент передается на ротор генератора;
генератор;
конструкция крепления генератора на месте установки;
если необходимо, для увеличения оборотов вращения ротора может устанавливаться редуктор или ременная передача между валом с пропеллером и валом генератора;
для преобразования переменного тока генератора в постоянный используется преобразователь, выпрямительный диодный мост, ток с которого поступает для подзарядки аккумуляторной батареи;
аккумуляторная батарея, от которой электроэнергия поступает через инвертор к нагрузке;
инвертор преобразует постоянный ток аккумулятора с напряжением 12 В или 24 В в переменный с напряжением 220 В.

Конструкции пропеллеров, генераторов, редукторов и других элементов могут отличаться, иметь различные характеристики, дополнительные приборы, но в основе системы всегда присутствуют перечисленные составляющие.

Выбор и изготовление своими руками

По конструктивному исполнению существует два типа оси, вращающей ротор генератора:

генераторы с горизонтальной осью вращения;

Генератор с горизонтальной осью вращения

генераторы с вертикальной осью вращения.

Роторный ветрогенератор с вертикальной осью вращения

Горизонтальные оси вращения

Каждая конструкция имеет свои достоинства и недостатки. Наиболее распространенный вариант – с горизонтальной осью. Эти модели имеют большой КПД преобразования энергии ветра во вращательные движения оси, но есть определенные трудности в расчетах и изготовлении своими руками лопастей. Обычная плоская форма лопасти, которая применялась на старинных ветряных мельницах, малоэффективна.

Для использования максимальной энергии ветра при вращении оси, лопасти должны иметь крыловидную форму. На самолетах форма крыла за счет силы встречного ветра обеспечивает подъемные потоки. В рассматриваемом случае силы этих потоков будут направлены на вращение вала генератора. Пропеллеры могут быть с двумя, тремя, и большим количеством лопастей, чаще всего встречаются конструкции с тремя лопастями. Этого вполне достаточно, чтобы обеспечить необходимую скорость вращения.

Ветрогенераторы с горизонтальной осью вращения должны постоянно быть повернуты плоскостью пропеллера на фронт встречного потока ветра. Для этого требуется применять хвостовое оперение флюгерного типа, которое под действием ветра, как парус, разворачивает всю конструкцию пропеллером к встречному ветру.

Вертикальные оси вращения

Основным недостатком этого варианта является низкий КПД, однако это компенсируется более простой конструкцией, которая не требует изготовления дополнительных элементов для поворота лопастей к ветру. Вертикальное расположение оси и лопастей позволяет использовать энергию ветра для вращения с любого направления, эту конструкцию проще сделать своими руками. Вращение вала осуществляется более стабильно, без резких скачков скорости.

Среднегодовые скорости ветров на территории России неодинаковы. Наиболее благоприятные условия для работы ветрогенераторов – 6-10 м/с. Таких районов немного, в основном преобладают ветра 4-6 м/с. Для увеличения скорости вращения приходится применять редукторы и учитывать высоту, розу ветров на местности установки генератора.

Пример изготовления ветрогенератора

Рассматривается вариант с вертикальной осью вращения.

Ветровая турбина своими руками

Самый простой вариант для производства лопастей – использовать металлическую бочку на 50-200 л. В зависимости от количества необходимых лопастей, бочка распиливается болгаркой сверху вниз на 4 или 3 равные части.

Вертикальные лопасти из металлической бочки

Можно просто использовать листы оцинкованного кровельного железа, которые легко вырезать нужной формы своими руками, используя ножницы по металлу.

Вертикальные лопасти из листового железа

В дальнейшем лопасти крепятся на верхней части оси вращения. Основой для их крепления могут быть деревянные диски из шестислойной фанеры.

Надежнее использовать металлическую раму из прямоугольного профиля, к которой болтами прикручиваются лопасти.

Пример размещения вертикальных лопастей

Пример крепления лопастей к платформе

Рама или диски жестко крепятся на ось вращения, сама ось вставляется в муфты с подшипниками, которые надежно установлены в каркасе вышки или крыши здания, на котором размещается генератор.

Установка оси с лопастями на вышке

Наглядное изображение установки вертикальной оси вращения на крыше здания

Турбина с вертикальными лопастями.
Платформа стабилизации оси с двухрядным шариковым подшипником.
Растяжки стального троса Ø 5мм.
Вертикальная ось, стальная труба Ø 40-50мм, толщина стенок не менее 2 мм.
Рычаг регулятора скорости вращения.
Лопасти аэродинамического регулятора сделаны из фанеры или пластика толщиной 3-4 мм.
Тяги, которыми регулируется скорость вращения, количество оборотов.
Груз, вес которого устанавливает скорость вращения.
Шкив вертикальной оси для ременной передачи, широко используется велосипедный обод от колеса, без камеры и покрышки.

Опорный подшипник.
Шкив на оси ротора генератора.

На нижний конец оси крепится шкив для ременной передачи или шестерни для редуктора, это необходимо для увеличения скорости вращения ротора. Практика показывает, что при скорости ветра 5 м/с вращение вала с горизонтальными лопастями от бочки будет не более 100 об/м. При скорости ветра 8-10 м/с вращение достигает до 200 м/с. Этого очень мало для того, чтобы генератор выдавал необходимую мощность для зарядки аккумулятора.

Редуктор соотношением 1:10 позволяет добиться необходимой скорости вращения.

Установка шкивов ременной передачи

Низкооборотный генератор

Для преобразования механической вращательной энергии в электричество проще всего использовать автомобильные генераторы. Но обычные генераторы от легковых автомобилей для ветряков не рекомендуются по причине наличия щеток в их конструкции. Графитовые щетки снимают ток, наводящийся на роторе, в процессе эксплуатации они стираются и требуют замены. Кроме того, такие генераторы высокооборотистые, для выработки напряжения 14 В с током до 50А требуется 2000 и более оборотов.

Более эффективные генераторы для ветряков от тракторов и автобусов Г.964.3701 с магнитным возбуждением обмоток. Они не имеют щеток, работают на более низких оборотах. Генератор Г288А.3701 имеет три фазы, используется для электроснабжения транспортных средств в совокупности с аккумулятором. Имеет хорошие характеристики для использования в системах ветрогенераторов:

вырабатывает напряжение 28 В;
встроенный выпрямитель выдает постоянный ток до 47 А;
мощность на выходе до 1.3 кВт;
на холостом ходу вращение 1200 об/м;
при токовой нагрузке в 30А требуется 2100 об/м.

Генератор имеет подходящие габариты и массу:

общий вес 10 кг;
диаметр 174 мм;
длина 230 мм.

Генератор с МАЗа – 24В

Генераторы такого типа используются на транспорте КАМАЗ, Урал, КРАЗ, МАЗ с двигателями ярославского завода ЯМЗ 236, 238, 841, 842 и ЗМЗ 73. В целях экономии финансов, можно купить бывший в употреблении генератор на пунктах разборки. Для выработки большей мощности электроэнергии при низких оборотах можно сделать генератор своими руками на ниодимовых магнитах, но это отдельная тема и требует более подробного описания.

Последовательность сборки

В первую очередь монтируется вышка или конструкция крепления генератора на крыше здания. Крепится вертикальная ось во втулки с подшипниками, устанавливаются лопасти.

После установки оси с лопастями на нижней части фиксируется шкив для ременной передачи.
На уровне шкива оси, к специально подготовленной платформе, крепится генератор с шкивом для ремня на вале ротора. Шкивы генератора и оси с лопастями должны устанавливаться на одном уровне.

Диаметр шкива на оси должен быть примерно в 10 раз больше диаметра шкива на вале генератора. Исходя из условий, что расчетная скорость ветра примерно 10 м/с, даст скорость вращения оси до 200 об/м.

Используется формула:

Wr = Wos x Dosd, где

Wr – скорость вращения шкива генератора;
Dos – диаметр шкива на вертикальной оси;
d – диаметр шкива на вале ротора генератора;
Wos – скорость вращения шкива вертикальной оси.

Wr = 200 обм х 500мм/50 мм = 2000 об/м – достаточная скорость вращения, чтобы генератор выбранного типа выдал необходимую мощность.

Натягивается ремень, для этого в платформе крепления генератора должны быть прорези, как на креплении автомобиля.
Выходные провода генератора подключаются к клеммам аккумулятора.

Данные генераторы имеют встроенные выпрямители, на выходе постоянный ток, поэтому плюсовой красный провод крепится к клемме «+», а минусовой провод – к клемме «минус».

Вход инвертора 24В/220В подключается к аккумулятору, также с соблюдением полярностей.
Выход инвертора подключается к цепи с нагрузкой.

Видео. Ветрогенератор своими руками.

Имея необходимые материалы, практические навыки слесарных работ, используя готовые автомобильные генераторы с магнитным возбуждением обмоток, ветрогенератор несложно установить своими руками. Для изготовления генератора большей мощности на ниодимовых магнитах потребуются более глубокие знания в электротехнике и навыки сборки электрооборудования. Это один из самых простых способов собрать ветровой генератор своими руками.