Использовать портативные солнечные батареи для зарядки мобильной электроники производители додумались уже достаточно давно. Более того, в некоторые модели смартфонов уже встроен фотоэлемент, который наряду со штатным зарядным устройством позволяет подзаряжать аккумулятор электронного гаджета . Но что делать, если батарея не вовремя села, а на улице как назло кромешная ночь? Почему бы не использовать для зарядки мобильного еще и энергию ветра?
Так команда разработчиков из компании Skajaquoda, штат Миннесота США, создала портативный ветрогенератор Trinity, который даже при небольшом ветре способен зарядить аккумулятор мобильного телефона или смартфона.
Trinity в сложенном (транспортировочном) состоянии представляет собой небольшой цилиндр, длиною примерно 30 см. Для того, чтобы его включить, пользователю достаточно освободить треногу, на которой он собственно и стоит на поверхности, а также три лопасти турбины, приводящей в движение сам генератор. Корпус Trinity водонепроницаем, так что его можно использовать даже в дождь.
Алюминиевые лопасти Trinity вращают 15-ваттный генератор, который в свою очередь заряжает внутренний 15000 мА·ч аккумулятор. Внизу устройства расположены 2 USB порта для подключения мобильных устройств. И хотя разработчики точно не указывают, как долго должен быть подключен аккумулятор до его полной зарядки, они уверят, что портативный ветрогенератор способен зарядить практически все мобильные устройства, в том числе и пальчиковые аккумуляторы новых наушников monster beats studio blue (http://beatscompany.ru/catalog/studio/studio-blue).
Имеется возможность зарядки как от уже заряженного аккумулятора (если нет ветра), так и непосредственно от генератора. Разработчики планируют начать серийное производство новинки к январю следующего года. Стоимость одного портативного ветрогенератора составит примерно 400 $.
Портативный ветрогенератор September 26th, 2015
Очередной казалось бы уникальный и полезнейший гаджет, которого возможно мы так никогда не увидим в массовом использовании, но все же. Может этот как раз и «выстрелит» ?
Американская компания из Миннесоты, под названием Janulus, разработала уникальный портативный ветрогенератор. При определенных погодных условиях, Trinity, а именно так называется концепт, вы сможете совершенно без лишних усилий получить необходимую энергию.
И еще подробнее …
Новинка будет использовать те же литий-ионные батареи, что устанавливаются в современные электромобили. Trinity планируют выпускать в четырех различных вариантах: 50, 400, 100 и 2500 Ватт мощностью. Самый маленький по размерам и мощности ветрогенератор отлично подходит для многодневных путешествий. Мощности вполне хватит для зарядки батареи смартфона и других портативных устройств. Более мощные варианты, например, можно возить в автомобиле и заряжать свой электро-кар при необходимости.
Даже самый мощный вариант ветрогенератора легко поместится в багажник авто. Сбор средств в поддержку начала выпуска ветрогенераторов стартовал на Kickstarter всего три дня тому назад, а необходимая сумма для старта была собрана уже в первый же день.
Вот какие еще были варианты ранее:
Усовершенствованный термогенератор (термоэлектрическое зарядное устройство) PowerPot X . Способен одновременно зарядить два USB-устройства (например, планшета или смартфона) от костра и при этом приготовить суп.
Портативная гидроэлектростанция – водонепроницаемый кинетическийгидрогенератор HydroBee . Использует энергию потоков воды в ручье или реке, а так же в озере при движении лодки. Вес – полкилограмма, при скорости потока воды 5,6 км в час зарядка собственных батарей общей емкостью 15 А/ч производится за 120 минут.
Кемпинговый генератор на солнечных батареях SunSocket . Это мощная солнечная зарядка сразу с 4 портами USB и собственной АКБ 20 А/ч. Масса устройства 11 кг, поэтому перемещать ее желательно только в автомобиле или лодке.
Когда речь зашла о простых внешних аккумуляторах, то после разработки украинской компании «Дробак» желание описывать другие АКБ для походов просто отпало. Компания «Drobak» представила внешнюю походную батарею емкостью 100 А/ч (100 000 мАч) весом около 2,3 кг. Для компании из нескольких человек это небольшая масса, которой хватит на многократную зарядку смартфонов, планшетов, камер и даже ноутбуков.
Если на вашем пути предполагаются магазины, вам поможет зарядное устройство, питающее смартфоны и прочие мобильные приборы от батареек типа АА. Достаточно вставить в Buffalo BSMPB05BK 4 щелочные или Ni-MH батарейки, чтобы через microUSB зарядить любой гаджет.
Многие из нас выезжают за город на экскурсии или в долговременные поxоды на несколько дней. Как право мы берем с собой различные батарейки, и различные аккумуляторы для питания электро устройств. Но аккумуляторы не вечные и приxодит время когда у ниx заканчивается заряд и надо чем то заряжать. Именно для этого можно использовать естественные ресурсы - энергию солнца, воды или ветра. Сегодня мы с вами рассмотрим один из простейшиx вариантов ветрогенератора, который будет преобразовать энергию ветра в меxаническую энергию вращению вала, который в свою очередь вращает электрогенератор малой мощности и в конечном итоге получаем электрический ток который пригоден для зарядки аккумуляторов и питания различныx устройств. Роторный двигатель представляет собой два полуцилиндра, которые обращены вогнутыми сторонами друг к другу и укрепленныx на вертикальном валу между деревянными дисками. Можно и использовать 4 полуцилиндра.Полуцилиндры сдвинуты на определенное расстояние между собой и это расстояние приблизительно равно иx радиусу так, что между иx вогнутыми поверxностями свободно может проxодить ветер. Вертикальный вал вращается в подшипникаx, закрепленныx на прямоугольной деревянной башни - основания, сделанного из деревянныx брусков. В верxней части башни укреплена площадка, на которой смонтирована маленькая коробка передач которая соединяет общий вал двигателя с валом электрогенератора. Ротор состоит из двуx деревянныx дисков и закрепленныx между ними двуx полуцилиндров, являющиxся лопастями ветродвигателя. Для изготовлении дисков на листе фанеры толщиной 12 - 15мм (если такой фанеры нет можно склеить несколько слоев) большим циркулем вычерчивают две окружности диаметром 360 мм. По этим окружностям выпиливают диски роторов. На одной стороне каждого из дисков циркулем, согласно рисунку вычерчивают полуокружности радиусом 100 мм. линия полученныx полуокружностей указывает место прикрепления деревянныx полукружков - оснований для прикрепления лопастей ротора.
Из досок с толщиной не менее 20 мм вырезают два полукруга радиусом 100 мм и с его помощью клея и гвоздей укрепляют по линиям размеченныx полуокружностей. Вместо сплошныx полукружков можно использовать деревянные накладки или пластмассовые листки, в крайнем случае можно использовать стальные листы с толщиной 1 мм. После изготовления ротора нужно на него надеть вал ветродвигателя. В качестве вала можно использовать отрезок водопроводной трубы длиной 1400 мм и с диаметром 25 30 мм. Для более прочной установки дисков в местаx иx крепления на валу применяют втулки, имеющие фланцы с отверстиями под болты и удерживающиеся провертывания на валу при помощи сквозныx шпонок. Надетые на вал диски привертываются болтами к фланцам втулок. Верxний диск надевается на вал так чтобы деревянные кружки для лопастей были внизу, а нижний так, чтобы полукружки были вверxу. Расстояние между надетыми дисками 800 мм. После ротор устанавливают на шариковые подшипники. Для нормальной работы ветрогенератора следует установить его на мачту с высотой порядка 4 метра, но ветростанция вполне прилично работает и на высоте 1 метр от земли, если есть возможность можно установить на крыше зданий. Передача вращение ротора можно передать на генератор различными способами в зависимости от наличии материала который есть у вас под рукой. Основная задача иметь предаточное число 1/20, то есть если ротор делает один оборот - генератор должен делать 20 оборотов. Данное соотношение устанавливаем по следующим расчетам - при средней скорости ветра 5м/сек ротор вращается со скоростью 40 - 60 оборотов в минуту. Для получения от генератора нормального напряжения нужно чтобы его вал вращался со скоростью 800 - 1000 оборотов в минуту. Следовательно соотношение передач должно быть 1/20. Предаточные меxанизмы можно сделать самому или взять готовые, можно использовать цепную, ремневую или шестроночную передачу но советую использовать последнюю, поскольку у нее высокое кпд и сравнительно малые потери по сравнению с другими видами передач.
Силовая часть ветрогенераторной станции - это генератор переменного тока. Поскольку наша станция не расчитана на большую мощность то и генератор у нас не очень мощный, но вполне устраивает для поxодныx ситуаций. Генератор имеет мощность 30 ватт, напряжение 12 - 16 вольт, что вполне xватит для зарядки мобильного телефона, ноутбука, плееров и даже для работы небольшого телевизора. Генератором может служить буквально все моторчики, где присутствует постоянный магнит, в данном случае применен генератор дискового типа, где вращающая часть - статор это постоянный магнит. То есть генератор у нас вырабатывает переменной ток который нужно выпрямлять диодами, а если у вас есть генераторы где вращается ротор с обмоткой - постоянный магнит, то вам вместо диодного моста нужно ставить всего один диод для того, чтобы ток от аккумуляторов не стал обратно течь в генератор. В таком случае генератор будет вращаться как обычный электродвигатель. Генератор не следует мотать самим и лучше подобрать готовые.
Аккумуляторы - необxодимы для данной установки, если ток от ветрогенератора не используется, нельзя чтобы он просто так утратился и для этого его следует накопить в аккумуляторе. Аккумуляторами служат две кислотные батареи от китайскиx фонариков, я нашел чуть побольше, с емкостью 2300ма. Суммарное напряжение двуx аккумуляторов порядка 8 вольт. Можно также использовать аккумулятор от устройства бесперебойного питания, который имеет параметры 12 вольт порядка 7 ампер. По законам физики проведем расчет: 12 вольт умножаем на 7 ампер и получаем 84 ватта, а генератор у нас на полной мощи вырабатывает 30 ватт, то есть при использовании такого аккумулятора станция тратит около 3 часа на полную зарядку, но реально - до 5 часов. Поскольку ветрогенератор предназначен для временного использования то мы не будем его дорабатывать стабилизатором тока и прочими приспособлениями. А вот как сделать , читайте в следующей статье. Как видите, всего за пару дней можно создать реально рабочую ветровую станцию.
Обсудить статью ВЕТРОГЕНЕРАТОР СВОИМИ РУКАМИ
Электроснабжение загородных домов, дачных или коттеджных поселков зачастую отличается нестабильностью. Линии изношены, перебои от аварий или обрыва проводов происходят гораздо чаще, чем бы хотелось. На исправление повреждений не требуется много времени, но и небольшие промежутки создают немало неудобств. Решением вопроса может стать установка , способного обеспечить энергией основные потребляющие приборы.
Мини-ветрогенератор своими руками
Размеры ветрогенератора необязательно должны поражать воображение своей грандиозностью. Вырабатывать ток способна и небольшая установка, созданная из мелких подручных деталей или устройств. Она может стать учебным пособием для детей, источником освещения для аварийных ситуаций, зарядником для батареи мобильного телефона и т.д.
Расходы снижаются в десятки раз, эффективность получается такой, какую заложили при создании проекта. В качестве пробной модели, позволяющей отработать технологию и получить некоторый опыт в создании подобных устройств, может стать мини-ветрогенератор. Для изготовления можно использовать различные от вышедшего из строя или устаревшего оборудования.
Используем старый компьютерный кулер
Для изготовления ветряка нужен большой кулер, он выдает лучшие результаты и удобен в работе. Прежде всего, надо его разобрать. Снимается наклейка, удаляется заглушка и стопорное кольцо. После этого кулер легко разбирается по оси вращения на две примерно одинаковые по размерам половины.
Одна из них - ротор, лопасти которого придется изменить на более крупные. Для этого аккуратно обламываются или отрезаются старые лопасти, из пластиковой бутылки делаются новые, длиной примерно раза в 4 больше прежних. Удобнее всего сделать три штуки, они будут иметь достаточную площадь основания для прочного приклеивания.
На статоре имеются четыре обмотки. Их можно оставить в неприкосновенности, или изменить число витков. Берется более тонкий провод и наматывается на все по очереди, причем, в разном направлении. Катушки соединяются соответствующим образом.
После этого необходимо изготовить выпрямитель, для чего понадобятся четыре диода. Они парами соединяются последовательно, затем параллельно. Присоединяются провода, устройство готово. Для установки его на ветер понадобится подставка или небольшая мачта, которую проще всего изготовить из обрезка металлической трубки. Для того, чтобы ветряк самостоятельно наводился на ветер, понадобится хвостовой стабилизатор, наподобие самолетного хвоста.
Для проверки работоспособности присоединяется тестер или светодиодный фонарик.
Устройство для зарядки автомобильной АКБ
Небольшой ветрогенератор, способный зарядить автомобильный аккумулятор - весьма практичное и нужное устройство. Необходимо обеспечить напряжение, не превышающее номинал АКБ (обычно 12 В), иначе появится риск перезаряда и закипания батареи.
В качестве генератора потребуется самодельное устройство соответствующей мощности или готовый асинхронный двигатель, тракторный или автомобильный генератор, способные создавать напряжение заряда. Для защиты от перезарядки потребуется контроллер на основе автомобильного реле-регулятора, отключающий заряд при появлении слишком высокого напряжения.
Походный ветрогенератор
Иметь походный ветряк , позволяющий получить максимальный комфорт от пребывания на природе, удобно и полезно для каждого любителя путешествий. Требования к такому ветряку очевидны:
- компактность
- возможность быстрой сборки или разборки для транспортировки
- мощность, обеспечивающая электроэнергией необходимые устройства
Понадобится изготовить крыльчатку с отсоединяющимися лопастями и генератор, выдающий достаточную мощность. Оптимальный вариант - горизонтальный тип, с лопастями на винтах. Генератор лучше всего приспособить от автомобиля, он нуждается в небольшой модернизации (перемотка катушек) и установке магнитов на ротор (используются неодимовые магниты для возбуждения обмоток).
На природе достаточно закрепить устройство на стволе дерева или иной подходящей опоре и навести на ветер. Для компактности можно не делать устройство вращения вокруг вертикальной оси и регулировать положение вручную.
Ветряк из шагового двигателя от принтера
Шаговые двигатели способны выдавать 12 и более вольт, но сила тока у них мала. Конструкция не позволяет усиливать их обмотки, поэтому используются как есть. На вал устанавливаются лопасти соответствующего размера, сделанные из полипропиленовых канализационных труб. Потребуется собрать простейший выпрямитель. Обычные шаговые двигатели в теории способны за пару дней зарядить аккумулятор мобильного телефона, но на практике этого добиться очень сложно возможно использование для подсветки с помощью светодиодных фонариков.
Другие возможные варианты
Для изготовления мини-ветрогенератора можно использовать любые электродвигатели от бытовых приборов. Можно приспособить двигатель от лентопротяжного механизма, от старой микроволновки (вентилятор), разные варианты щеточных конструкций. Все они имеют малую мощность и не смогут обеспечить сколько-нибудь серьезные устройства, но как пробные модели, созданные вместе с детьми и дающие опыт и понимание процесса, все эти варианты вполне подойдут.
На базе полученных знаний и навыком может быть создан более производительный ветрогенератор, способный обеспечивать потребности частного дома, перевести его в автономный режим электропитания.
Уже прошло более полугода как я перебрался жить на дачу. Осенью прошлого года встал квартирный вопрос, так-как мы жили на съемной квартире (рассказывает автор) и квартиру эту продали, нам надо было выселяться, но эти переезды лично меня уже достали, каждые примерно 1-2 года приходилось переезжать с квартиры на квартиру.
Не за долго до этого в близлежащем дачном массиве мы купили заброшенную дачу под расписку без документов. Чужие квартиры и переезды нам надоели и мы решили построить домик на этой даче и переехать. А на улице уже начало октября, но в всего за 4 дня в быстром темпе был построен домик 3*6м, без красот всяких. Ушло в общем на домик с верандой 3 куба досок, 5 кубов пенопласта, 60 метров пароизоляции и столько же пленки. В итоге мы вместе с нашими пожитками переехали уже на 5 день жить на дачу, потихоньку все доделывая, заготавливали дрова на зиму, ну об этом в другой статье расскажу.
На участке и даже вблизи естественно электричества не было, а ведь нужен был и свет телефон заряжать как-то надо, да и телевизор посмотреть. Бензогенератор сразу отпал так-как на бензин получалось в месяц около 3 т.р., да и шум от него слишком громкий, прикольно мобильник от бензогенератора заряжать, литр бензина на зарядку телефона.
Ветрогенераторами я интересовался уже давно, и прошлой зимой сделал первый свой ветрогенератор. Этот ветряк делал как портативный складной ветрогенератор, чтобы можно было сложить в рюкзак или сумку, а уже на даче собрать по быстрому и поставить на мачту, в качестве которой любая толстая жердь. Основа ветрогенератора это велосипедная динамо-втулка, которая в номинале всего 3 ватта, но на 12-ти вольтовый аккумулятор выдавала до 6 ватт. Ниже некоторые фотографии этого ветрячка, и здесь я описывал сборку этого ветрогенератора Ветрогенератор из динамо-втулки Ранее я уже публиковал материалы о этом ветрячке здесь ветрогенераторы
Основные детали сделаны из имеющегося материала, балка из алюминиевой гардины, поворотная ось из велосипедной втулки, винт и хвост из оцинкованой жести.
Так выглядит мой складной походный ветрогенератор.
Винт ветрогенератора слишком большой и мощный, легко раскручивается
Здесь с новыми лопастями, все пробовал и учился, делал выводы, кстати по прочности жесть очень прочная если делать правильно.
Ну, а летом я решил сделать второй ветрогенератор, уже более мощный, на основе статора от авто-генератора (от классики). Этот генератор по расчетам должен был давать до 100ватт мощности. В комплекте у меня было два ветрогенератора, и первым делом я установил на 5 -ти метровую мачту 100ваттный ветрогенератор. На зарядку поставил небольшой аккумулятор 12 вольт 9А/ч. что было. Но оказалось не все так хорошо и все что было в аккумуляторе быстро кончалось, а ветрогенератор не успевает заряжать так-как ветер не постоянный и дует не каждый день, в итоге электричества хватало еле-еле на зарядку телефонов и тусклое светодиодное освещение. Аккумулятор слишком маленький и когда дует ветер он быстро заряжается и начинает кипеть, поэтому ветряк приходилось останавливать и отключать аккумулятор, а без ветра энергии аккумулятора на долго не хватает.Ниже фото 100ваттного ветрогенератора.
Ветряк уже на мачте
Корпус полностью самодельный, внутри статор от авто-генератора, а все остальное самопал.
Через некоторое время я достал автомобильный аккумулятор б/у, но в хорошем состоянии на 60А/ч, и после подключения все стало намного лучше, теперь можно было 2-3 дня обходится без ветра и при этом всегда был свет и можно было зарядить телефон через автомобильный зарядник. Но запросы росли и хотелось наконец посмотреть телевизор, для него купил инвертор 12/220вольт мощностью 1кВ, китайский за 1500рублей. Телевизор быстро высаживал аккумулятор и смотрели мы телевизор не постоянно, а в основном в ветреные дни.
На помощь к ветряку я поставил свой первый походный ветрогенератор из динамо-втулки, тот ощутимо помогал, но его мощность все равно была маленькая. И так-как динамо-втулка это однофазный генератор с приличными залипаниями, при работе он сильно гудел особенно при сильном ветре м по ночам мешал спать, поэтому я его снял.
Тут пришла зима и весь декабрь стаяла безветренная морозная погода. С аккумулятора были выжаты все соки и его напряжение упало до 6 вольт. Пришлось относить на зарядку, и так за месяц 5 раз, так-как ветряк почти все время стоял. Было решено купить солнечные элементы для сборки солнечной панели на 60ватт, заказал элементы в интернете, через 10дней забрал и по быстрому спаял на оконной раме, и на двух-сторонний скотч закрыл элементы вторым стеклом. Солнца как всегда не было и днем при небольших пояснениях ток на зарядку доходил до 1,5 А. стал думать почему так, а оказалось плохая спайка элементов, в итоге некоторые из них отошли, хотел вскрыть и подпаять, но двух-сторонний скотч приклеил стекло на мертво, и панель я разломал вдребезги. Далее решил пока больше не связываться с самостоятельной сборкой солнечных панелей и лучше сделать еще один ветряк, благо ветер снова появился и с электроэнергией вроде перебоев стало меньше.
Второй ветрогенератор сделал из авто-генератора от «Бычка», он на 18 зубов и немного крупнее чем от классики. Заказал магниты размером 30*10*5 цена с доставкой 2500руб., выточил новый ротор и перемотал статор проводом 0,6мм, сварил на работе раму и сделал лопасти. И итоге генератор получился мощнее чем предыдущий и его мощность доходила до 150 ватт на сильном ветре. Потом ветряки поднял повыше, первый на 8 метров, второй на 7 метров.
Теперь два ветряка при хорошем ветре в считанные часы заряжали автомобмльный аккумулятор и появилась новая проблема с постоянной перезарядкой и кипением аккумулятора. Часто приходил с работы а с аккумулятора вытекала кислота из-за перезаряда. Нужно было ставить контроллер, но они стоят дорого, а сам я в электронике не особо соображаю. Было принято решение лучше увеличить емкость аккумуляторов и я купил еще два аккумулятора на 60А/ч, в итоге общая мощность стала 180А/ч. Результат был отличный, теперь нет перезаряда, и аккумуляторы не успевают сильно разряжаться. Перезаряжаться я им не даю, повесил мультиметр и изредка поглядываю, если напряжение зашкаливает за 14 вольт, то останавливаю ветряки, при этом аккумуляторы только начинают немного шуметь закипающей кислотой. Даже без отключения аккумуляторы можно смело оставлять, так-как теперь ветряки сильно не кипятят полностью заряженные аккумуляторы.
Телевизор у нас обычный домашний и через инвертор кушал около 100ватт/ч, но теперь мы его смотрели каждый день. Но кушал он все-таки много, по-этому купил я портативный телевизор на 12 вольт и он у нас практически не выключался. Ниже некоторые фотографии ветряков и электро составляющей автономного электрообеспечения дачного домика.
На дверке мультиметр и два автомата, одни для защиты от КЗ, а вторым я останавливаю ветряки когда аккумуляторы заряжены.
На боковой стенке выключатели, один двойной на свет в домике в разных половинах, второй на веранде.
Подвесной ящик с аккумуляторами, внутрь поместилось только два аккумулятора, а третий внизу. Все акб в параллель 12 вольт, развязка проводов на двух бронзовых шинах.
На данный момент пришла весна, сошел весь снег, в общем зиму пережили. Проблем с электроэнергией нет. Два ветрогенератора на сильном ветре дают ток на зарядку до 20А, но так бывает не часто, так-как местность у нас не ветреная и среднегодовая скорость ветра всего 2,4м/с. При обычном повседневном ветре ветряки дают 2-6А на зарядку, этого вполне хватает на все мои наши нужды. Эта ветроэлектростанция сейчас обеспечивает светодиодное освещение энергопотреблением 15Ватт/ч, портативный телевизор 10Ватт/ч, зарядку мобильных телефонов, зарядку шуруповерта, питание и зарядку планшета, с которого я пишу эту статью 20Ватт/ч. В общем в месяц мы сейчас расходуем около 9-10КВатт/ч, и пока даже с некоторым резервом на все хватает.
