Kako sam napravio vetrenjaču (sajt u izradi)
Opis

Vetrenjača
Vetrenjača koju sam napravio nije neke prevelike snage niti su joj karakteristike našto preterano dobre.
Uprkos tome, ona je izuzetno jeftina za izgradnju, a može dati dovoljno električne energije za rad par belih LED dioda ili malog tranzistorskog prijemnika.
U kombinaciji sa pogodnim akumulatorima i regulatorom njihovog punjenja verovatno bi mogla poslužiti i za noćno osvetljenje bašte.


Generator

Step motor
Postoje razne vrste generatora ali ako želimo maksimalnu jednostavnost idealno rešenje su nam tzv. "step motori". Oni u sebi obično imaju 2-4 namotaja i magnet na rotoru (kao dinama bicikle) tako da su za ovu namenu idealni. Ni uz jedan drugi generator nećete moći dobiti toliko električne energije uz tako malu brzinu okretanja osovine. Sa drugim generatorima moraćete koristiti reduktore što direktno komplikuje i poskupljuje izgradnju.
Ja sam koristio step motor iz starog 5,25-inčnog TEAC flopi drajva. Kako su ovi drajvovi u našoj zemlji nekad bili prilično rasprostranjeni mogu se i dalje lako nabaviti. Dalje možete koristiti step motore iz starih hard diskova (što veći to bolji), skenera ili štampača (matričnih ili ink-jet).


Elisa

Elisa Elisa je isto tako bitan deo vetrenjače. Ja sam je napravio od male pijačne gajbice na sledeći način. Skinuo sam sa gajbice 6 donjih ploča. Dimenzije su im bile ..X..X0,2cm. Od njih sam odabrao četiri najbolja komada (što ravnija i bez čvorova). Dalje sam još skinuo 3 donje uzdužne pločice dimenzija ...X...X0,3cm.
Od ova 3 komada najgori sam posekao na 4 dela tako da sam dobio delove dimenzija ...X...X0,3cm. Sva ta 4 dela sam običnim nožem zašiljio sa jedne strane (kao grafitnu olovku) i od njih tako napravio male drvene noževe. Zatim sam na krajevima dva prerostala dugačka dela zalepio ova 4 "noža" tako da im u vodoravnom položaju zašiljeni deo sa jedne strane gleda naviše, a sa druge naniže.
Kada postavljate "noževe" povedite računa o tome da svi trebaju da budu tako postavljeni da kad se njihovi držači stave pod pravim uglom sa "noževima" nagore, svi "noževi" budu okrenuti ka ili od smera skazaljke na satu, a nikako da im se smerovi ukrštaju.
Za lepljenje je nejbolje koristiti specijalizovani lepak za drvo (tutkalo). Izbegavajte lepkove tipa Tigar i slične. Nisu dovoljno čvrsti za ovu namenu.

Elisa Nakon lepljenja "noževa" 4 donje ploče zalepio sam za ove noževe, tako da im oni daju potrebnu kosinu. Lepljenje sam obavio na samom kraju lopatica, da dobijem najveći mogući prečnik vetrenjače. Zbog potrebne čvrstine lepljenje sam obavio celom površinom "noževa". Obavezno isprobajte postavljanje ploča sa obe strane i sa oba kraja, jer su poneke ploče već pomalo iskrivljene. Treba ih u svakom slučaju postaviti tako da ovo zakrivljenje bude što veće.
Sada je potrebno napraviti držače za lopatice i za osovinu step motora. Za njihovo pravljenje potrebne su nam dve ploče od mediapana, punog drveta ili sitnije iverice. Najbolji materijal za ovo je svakako mediapan.
Jedna ploča mora biti oko 10mm debljine a druga bar 6mm.
Na ovim pločama nacrtao sam dva jednaka kruga poluprečnika 3cm.
Da bih dobio idealno kružne površine izbušio sam u centru ovih grubo isečenih krugova rupe, i kroz njih protnuo šraf. Krugove sam stegnuo šajbnom i maticom, a preostali deo šrafa stegnuo sam u glavi bušilice. Okretanjem bušilice okretali su se i ovi drveni krugovi, tako da sam mogao dobiti idealno kružne površine guleći ih šmirglom.
Kako se šmirgla prilično greje pri ovome, pazite da se ne opečete.
Onda je potrebno u ove krugove useći ležišta za poprečne držače elisa. To sam uradio običnim bonsekom za metal. Imam i testericu za drvo, ali njom ne mogu izvući ovako oštre ivice. Bolje isecite nešto manja ležišta (uvek ih posle možete povećati) nego da posle pravite nove krugove.
Dubina ovih useka neka bude tolika da krugovi potpuno naležu jedan na drugi kada se unakrsno spoje poprečni držači elisa.

Elisa U centru većeg kruga potrebno je proširiti rupu na 12mm prečnika. To se najlakše može uraditi okruglom turpijom. Proširivanje rupe bušilicom nije baš najpraktičnije rešenje jer se može desiti da nova rupa malo isklizne iz svog centra. Sve zavisi od toga koliko ste spretni sa bušilicom. Ako niste (kao ja), bolje uzmite turpiju.
Na osovini step motora već se nalazi poprečni otvor sa navojem M2. Na debljem krugu treba se poprečno izbušiti rupa kroz koju će proći šraf M2 dužine jednake poluprečniku debljeg kruga. Rupa se treba izbušiti na daljini od 3mm od neusečenog dela, i treba biti potpuno ravna (ka centru) svom dužinom. Ako slučajno iskosite bušilicu izbušite novu rupu. Pri tome se rupa ne sme bušiti u pravcu useka na donjem krugu (zbog mogućeg pucanja donjeg kruga i težeg zašrafljivanja), ni pod 45o u odnosu na njega (tu će doći šrafovi za spajanje krugova).
Ako ste sve ovo dobro uradili, postavite na ravnu podlogu debeli krug, u njega ubacite jednu elisu tako da strana sa lopaticama bude okrenuta ka vama, zatim pod 90o drugu elisu isto sa lopaticama ka vama i tanji krug u koji treba upasti druga elisa. U svaki od ovih spojeva naspite dosta lepka za drvo.
Izbušite 4 rupe u krugovima tako da ne zakačite burgijom poprečne držače elisa. U te 4 rupe stavite 4 holšrafa i ovlaš ih stegnite. Izmerite daljine od centra do pojedinačnih elisa i po potrebi ih centrirajte. Zategnite holšrafe do kraja.
Obrišite višak istisnutog lepka i ubacite u deblji krug sada već spojene elise šraf za spajanje step motora. Polako ga zašrafljujte dok ne vidite da je kraj počeo da izlazi. Vratite ga malo i ubacite nešto lepka za drvo i osovinu step motora u ležište. Povedite računa da rupa na osovini bude dođe tačno kod šrafa. Oprezno uvrćite šraf dok ne napipate rupu, a onda ga uvrnite do kraja. Višak šrafa (verovatno će ga biti) neka ostane tako na debljem krugu. Njegova masa je previše mala da bi mogao uticati na decentriranje elise.
Nakon svega ne zaboravite i farbanje elisa. Firnajz stavite samo ovlaš jer se sporo suši, a nove gajbice ga i ne upijaju mnogo. Obavezno pređite prvo osnovnom bojom za drvo, pa tek onda završnom. Duže će vam trajati.

Elisa Nažalost nakon 2 meseca rada na ovakvoj vetrenjači se odlomio jedan držač elise, a nakon još 2 nedelje otpala je i glava vetrenjače sa step motora. Normalno, vetrenjača se nije raspala sama od sebe, već je to posledica oluja koje su tih dana zadesile sokobanjski kraj. Glava vetrenjače otpala je usled prevelikih vibracija izazvanih neravnomernim opterećenjem na njoj što je prouzrokovalo ispadanje šrafa iz ležišta (Moja greška. Nisam ga zavrnuo do kraja).
Opravku sam izvršio izradom nove zadnje glave od čvršćeg materijala, i postavljanjem samo 2 elise udaljene oko 3cm od zadnje glave. To bi trebalo da spreči lom držača. Takođe u praksi se dokazalo da nam neka prevelika snaga (koju sam u slučaju 4 elise imao) i nije nešto preterano potrebna, ali da nam je mnogo potrebnija veća brzina obrtanja osovine step motora. Kako brzina obrtanja osovine direktno zavisi od broja elisa (što manje elisa to veća brzina), 2 elise bi trebalo da budu sasvim dovoljne.


Rep

Rep Rep vetrenjače napravio sam od tankog 0,2mm aluminijumskog lima i par letvica.
Prednju vertikalnu letvicu protnuo sam kroz telo vetrenjače i učvrstio je plastičnim topljivim lepkom. Zadnju vertikalnu letvicu samo sam zašrafio za telo.
Lim sam učvrstio običnim holšrafima sa ravnim glavama pri čemu sam holšrafe sa šajbnama stavljao sa strane lima.
Letvice na limu izradio sam od mediapana jer sam njega imao, ali mogu se koristiti i bilo koje druge. Isto tako zgodne bi bile i već ranije pominjane deblje letvice sa gajbica.
Telo vetrenjače napravio sam od 1cm debele letvice. Zadnji deo je zasečen zbog spajanja sa zadnjom vertikalnom letvicom, a prednji je izbušen zbog spajanja sa prednjom.
Na prednjem delu tela spojio sam holšrafima dve poprečne letvice zbog učvršćenja step motora. Step motor stegnuo sam između ove dve i još dve letvice i pored toga izlepio ga plastičnim lepkom. Za sada se dobro drži. U težištu tela izbušio sam rupu od 8mm i u njoj usekao sa gornje i donje strane rupe od 15mm. U ove useke stavio sam dva lagera unutrašnjeg prečnika 8mm. Kroz lagere sam protnuo ½m šipke 8mm sa navojem, koja mi služi kao nosač konstrukcije. Lageri su sa gornje i donje strane stegnuti sa po dve matice.
Posle 1 meseca korišćenja na gornjem lageru počeli su se javljati tragovi rđe, pa sam zato kao poklopac za lager izbušio čep sa plastičnih flaša. Navrnuo sam gornji kraj šipke kroz njega. Unutrašnjost lagera obilno sam napunio tovatnom mašću.


Ispravljač

Polutalasni ispravljač
Kako motor iz flopi diska ima na sebi 5 izvoda i pri okretanju osovine daje naizmeničnu struju, da bismo ispravili njegov napon potrebne su nam određene ispravljačke diode.
Mana običnih ispravljačkih dioda je u visokom pragu provođenja napona, pri čemu se javljaju gubitci od oko 0,7V napona po diodi. Da bismo smanjili ove gubitke poželjno je koristiti shootky diode kod kojih je ovaj gubitak samo 0,3V. Ako ipak želite možete koristiti i obične diode tipa 1N4001 sa nešto većim gubitcima snaga koje ćete imati sa njima.
Ja sam za tu svrhu koristio shootky diode tipa TIP31 kupljene u M&G electronics po ceni od oko 30 dinara komad. U zavisnosti od načina ispravljanja naizmeničnog napona biće nam potrebno 4 ili 8 dioda.
Kod povezivanja po prvom načinu, bela žica sa step motora ide na masu, a sve ostale na diode.
Kod drugog bela žica ostaje nepovezana (na šemi se vidi njen nepovezan izvod), a sve ostale idu na izvode za naizmenični napon grecova. Pri tome je svejedno koja žica ide na koji grec, jer kao što iz šeme možemo videti, sve su isto povezane, pa samim tim ni ne možemo pogrešiti.
Za povezivanje step motora sa drugačijim izvodima pogledajte sledeće šeme.
Razlika između ovih načina povezivanja ogleda se u struji i naponu koji se mogu dobiti uz njih.
Prvim načinom (sa 4 diode) možemo dobiti veću struju ali manji napon, a drugim manju struju ali veći napon. Koji ćemo način koristiti zavisi od naših konkretnih potreba. U svakom slučaju snaga koju dobijamo iz step motora je ista, i ne zavisi od načina vezivanja.
Ispravljač je potrebno postaviti na telu vetrenjače kako bi se nakon ispravljanja struja vodila kroz samo dve žice.

Mosni ispravljač Koji god način koristili masu spojite sa jednim od lagera. Kako su lageri od gvožđa i kako relativno lako provode struju, uštedećete konstrukciju još jednog kolektora.
Za odvođenje + pola potrebna nam je bakarna cev 12mm prečnika i samo 1cm dužine. Može se nabaviti u prodavnicama opreme za parno grejanje.
Za ivicu jednog kraja cevi zalemite žicu koju ćete koristiti za vođenje pozitivnog napona. Poželjno je da ova žica bude crvene boje kako biste lakše razlikovali polove kada se povezuje potrošač.
Zatim na donji deo metalne šipke sa navojem odmah ispod druge matice zalepite ukrug plastični lepak tako da skroz prekrije šipku, a da ipak bude tanak. Postavite bakarnu cev preko ovog sloja lepka tako da bude malo ispod matica i proverite ima li električnog spoja između bakarne cevi i šipke. Ako ima skinite bakarnu cev, i ponovite postupak.
Na telo vetrenjače sa 2-3 holšrafa pričvrstite običnu bakarnu žicu tako da se ovlaš naslanja na bakarni prsten. Na jedan od ovih holšrafa potrebno je dovesti + izvod iz ispravljača.


Postavljanje vetrenjače

Postavljanje vetrenjače Slobodno zaboravite na postavljanje bilo kakve vetrenjače na krovu ili terasi vaše kuće.
Pre svega tu je sigurnost takve montaže. Sigurno ne biste želeli da vam vibracije stuba vetrenjače razdrmaju krovnu konstrukciju ili dovedu do pucanja zidova. Da i ne pominjem nezgode u slučaju loma elise. Zatim tu nikada nema dovoljno vetra.
Montaža na drvetu takođe ne daje zadovoljavajuće rezultate jer lišće i granje drveta sprečava prolaz vetra do elise.
Najbolje kupite gvozdenu cev veće dužine, betonirajte jedan njen kraj, ukopajte ga u zemlju na bar 1m dubine i pored toga osigurajte stub od pada preko 3 užeta postavljenim na 1m od vrha i pod uglom od 120 o jedno od drugog.
Interensantan način gradnje stuba od vodovodnih cevi opisan je ovde (engleski).


Karakteristike

Karakteristike Ovde ću prikazati karakteristične parametre step motora u generatorskom radu čim ih budem izmerio. Budući da nemam ništa od instrumenata za merenje brzine obrtanja osovine, malo će potrajati. Takođe prikazaću tablicu sa karakteristikama vetrenjače pri raznim brzinama vetra. Za sada je sve još u fazi izrade.



Komentari


Ime: Aleksandar
Nadimak: akostic
Datum: 2.5.'07.
Pozdrav, mene interesuje neka ozbiljnija vetrenjaca 1, 2 ili 3 kW potrebna mi je za moju vikendicu na Fruskoj gori gde ima vetra skoro stalno, ako imate neke informacije gde bi mogao nabaviti tako nesto ili napraviti bio bih vam zahvalan
Ime: Administrator
Sajt: www.ptt.yu/...
Datum: 6.5.'07.
Mnogi misle da je najteže pri izradi jake vetrenjače napraviti lopatice.
Stvarnost je malo drugačija. Najteže je naći ili napraviti dobar generator.
Dobar generator mora imati dobar stepen iskorišćenja pri velikom rasponu brzina, i mora davati dovoljnu snagu i pri malom broju obrtaja. U protivnom, mora se napraviti odgovarajući prenos broja obrtaja koji unosi:
1 - veću težinu
2 - manji stepen iskorišćenja
3 - veću mogućnost kvarova
4 - brujanje

3 krila vetrenjače predstavljaju kompromis izmedju njene stabilnosti i potrebnog broja obrtaja (oko 100 obrtaja u minuti).
Potrebne uslove (mali broj obrtaja i dobar stepen iskorišćenja) zadovoljavaju jedino generatori sa permanentnim magnetima, i to tipovi sa malim brojem obrtaja ili STEP motori.

Nekada je Sever iz Subotice jedini u Evropi proizvodio generatore za vetrenjače. Stvari su se malo izmenile. Prešli su na proizvodnju generatora za agregate.

Kod nas se mogu nabaviti STEP motori sa sajta flexmatic. Iz njihovog kataloga, vidim da im je najjači model STEP motora MS900HT. Međutim, ne umem proceniti njegovu snagu u generatorskom režimu na osnovu tehničkih karakteristika datih na sajtu. Pretpostavljam (po dimenzijama i težini) da bi trebala biti oko 300W.

Druge STEP motore, morali bi potražiti na sajmu tehnike u Beogradu. Nažalost, retko ko od domaćih preprodavaca se reklamira na internetu.

Postoji još jedno rešenje. Samogradnja generatora. Sajt koji najbolje opisuje ovu tematiku je otherpower, i to posebno: prvi deo, drugi deo, treći deo.

Nažalost neophodne neodimijumske magnete nije moguće nabaviti kod nas. Hrvati ih imaju, ali ih ne šalju u Srbiju.
Takođe alat za izgradnju lopatica (maklja - moze se videti na otherpower) se kod nas izuzetno teško nalazi. Uvozi se iz Slovenije, i povremeno sam je viđao u prodavnici poljoprivrednog alata preko puta autobuske u Nišu i u zadnjoj prodavnici alata sa desne strane prema autobuskoj u Aleksincu. Nisam stigao da je kupim, pa sam se iznervirao i kupio električno rende.
Njim sam napravio 3 lopatice (0,9m dužine) za 1 sat. Pre toga nisam ni video električno rende.

Gotove vetrenjače male snage (oko 200W ako se ne varam) mogu se kupiti u Hrvatskoj (okačiću ovde prospekt prodavca za 2-3 nedelje). Možda bi se mogli dogovoriti sa proizvođačem da Vam donese koji komad idućeg sajma tehnike. Nemoguće je naručiti ih odavde.

Neke vetrenjače mogu se naći i kod nas, ali njihova cena je toliko naduvana (>2500e) da je to žalosno. Očigledno da tu nema ni govora o ekonomskoj računici, vec jedino o šišanju naivnih mušterija.

Veću snagu, teško da bi u našim uslovima mogli postići. Morate imati u vidu činjenicu da je cena izrade nosećeg stuba za veće modele vetrenjača skuplja od same vetrenjače (lopatica, generatora, repa, regulatora napona, pa i akumulatora). Osim toga, i sami vidite kakva je snabdevenost osnovnim delovima kod nas. Uz naručivanje delova iz inostranstva, bilo bi moguće, ali i preskupo. Rešenje bi moglo biti u izgradnji (ili kupovini) više manjih vetrenjača (5*200W=1kW).
Ime: Administrator
Sajt: www.ptt.yu/...
Datum: 12.6.'07.
Vetrenjaca
Ime: Milan
Datum: 10.5.'08.
imas nekih stvari ovde koje su meni ne jasne,ja sam uzeo motor iz starog stampaca tj imam dva motora jedan 20 oma,i drugi 50 oma.oni imaju po 6 zica,i meni je ne jasno kako povezati sve te zice.ako mozes malo bolje objasni i stavi sliku izbliza cele vetrenjace.poz.milan
Ime: Administrator
Sajt: www.ptt.yu/...
Datum: 25.6.'08.
Bio sam zauzet, pa Vam evo tek sada odgovaram.

Step motor sa 6 izvoda je prilicno standardan. u njemu su izvodi povezani kao na slici

Najbitnije je kod njega naći koja su dva izvoda srednja. To možete pronaći tako što ommetrom izmerite otpornosti. Između dva izvoda otpornost bi trebala biti duplo veća. To su krajnji izvodi. Za njih je preko namotaja vezan srednji izvod. Isto važi i za druga dva namotaja. Sa drugim step motorom situacija je ista, samo što su kod njega otpornosti od 50 i 100 oma (što je inace prilicno neuobičajeno). Utoliko bolje. Davaće veci napon.

Za step motor u režimu generatora napona oba srednja izvoda trebate spojiti.

Sliku cele vetrenjače (odnosno njene modernije verzije sa 3 elise) postaviću na sajt, ali tek za oko nedelju dana.
Ime: Dejan
Nadimak: r2d2
Datum: 12.8.'09.
Izuzetno sam Vam zahvalan za predstavljene radove. Prvo bi me interesovalo da li je sajt jos uvek aktivan? Mene interesuje, za sada, vetrenjaca za punjenje akumulatora u kombiju. Ukoliko je sajt aktivan postavio bih Vam neka pitanja.
Ime: Administrator
Sajt: www.ptt.yu/...
Datum: 15.8.'09.
Sajt radi, ali ja jednostavno nemam vremena (eto ni da slikam vetrenjaču). Uhvatile me neke obaveze, pa stiskaju i ne puštaju.

Pitajte šta Vas interesuje. Već bih Vam ranije odgovorio, ali niste ostavili mail.




Mail
http://www.ptt.rs/korisnici/t/r/trifunov/