Разработка и изготовление
прототипа переносного ветрогенератора

Автор: Резванова Владимир Александрович
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Лицей при ТПУ, г. Томск, 10 класс
Руководитель: Резванов Александр Юрьевич
Сегодня развитие современного общества зависит от состояния энергетики. Как известно, электроэнергия вырабатывается в основном атомными, тепловыми и гидро- электростанциями, что создает глобальную проблему исчерпания природных ресурсов и нарушения экологии планеты. Современный мировой тренд это переход с ископаемых природных ресурсов на возобновляемые источники энергии (ВИЭ) в том числе на ветроэнергетические установки (ВЭУ). История разработки и применения ВЭУ берет свое начало с конца 19 века. Выработка электроэнергии за счет ВИЭ ежегодно растет. В России действует программа поддержки ВИЭ. Но наличие дешевого газа и электроэнергии тормозит развитие ВИЭ в нашей стране, хотя есть районы, где большую часть времени преобладает ветреная или солнечная погода и доступ к энергосетям ограничен.
Актуальность
Сегодня в масштабах обычного человека основное место занимает гаджет, без которого невозможно представить современную жизнь и будущее, данным гаджетом является смартфон, который объединяет в себе телефон, фотоаппарат, видеокамеру, GPS – навигатор, фонарь, электронную книгу, компас, передача данных посредством сети интернет. И естественно для его работы необходима электроэнергия, о получении которой, живя в городских условиях, люди не задумываются. Но во время активного отдыха внегородской черты или в отдаленных районах возникают трудности доступа к электроэнергии. В таких случаях можно использовать генераторы электричества, однако в современных условиях использование топливных генераторов уходит на второй план, уступая место портативным генератором, работа которых основана на неисчерпаемых ресурсах (ветер, вода, солнце). На данный момент самым популярным подобным устройством является портативные солнечные батареи. Однако энергия солнца не всегда доступна и в это случаи альтернативой будет являться портативный ветрогенератор.

Аналоги
На данный момент в мире продаются портативные ветрогенераторы от кампании Shine, они обладают мощностью 40 Вт, весят 1,3 кг и помещаются в карман рюкзака. Shine Turbine разворачивается из походного в рабочее состояние за две минуты. Пропеллер диаметром 60 см вращается от ветра скоростью до 45 км/ч, и накапливает электроэнергию во встроенном аккумуляторе ёмкостью 12000 мАч. С помощью ветрогенератора можно заряжать различные гаджеты с параметрами 5 В и 2,4 А, доступно два порта USB. Стоимость колеблется от 377,95 евро до 462,95 евро.
Аналоги
Также портативными ветреными генераторами занималась компания Trinity у неё самая маленькая, базовая, модель генератора весит 0,665 кг, обладает мощностью в 50 Вт и ёмкостью в 7500 мАч.
Цель проекта
Проектирование и изготовление прототипа переносного ветрогенератора

Задачи
⦁ Оценить реальность создания портативного ветрогенератора
⦁ Разработать эскиза проекта
⦁ Эксперементальн6о подобрать характеристики катушек
⦁ Изготовить детали для ветрогенератора
⦁ Собрать портативный ветрогенератор
⦁ Провести испытания работы ветрогенератораПроектирование и изготовление прототипа переносного ветрогенератора

Целевая аудитория
Проект нацелен на людей, ведущих не только скучную, зацикленную жизнь в городе, но и выбирающихся на природу, а также жители отдаленных населённых пунктов.


Этапы выполнения проекта
⦁ Изучение теории по данной теме
⦁ Проведение первичных экспериментов на тестовом стенде, состоящем из вала, на котором расположены две металлические пластины с магнитами, для нахождения нужных параметров для катушек генератора.
⦁ Расчет деталей генератора
⦁ Намотка катушек генератора по заданным параметрам
⦁ Сборка аксиального генератора
⦁ Расчет и изготовление деталей корпуса генератора
⦁ Сборка ветрогенератора
⦁ Тестовое испытание ветрогенератора

Экономическая составляющая проекта
Наименование Количество Цена (руб.)
Провод ПЭТВ-2, Ø 0,42мм 180 м 2700,00
Лист металлический г/к 400х400х4мм 1 шт 968,00
Магнит 12х4мм. 40 шт 3000,00
Клей эпоксидный 280/290г 1 426,60
Диод Шоттки S30D45 6 шт 1080,00
Щётки токосъёмные 1 82,00
Подшипник 8х22х7 4 шт 704,00
ПВХ листовой 3мм 1 м2 323,00
Труба канализационная 110х500мм 1шт 299,00
Труба полипропиленовая 1м 124,00
Клей секундный цианоакрилатный Cosmo CA-500.200 (Cosmofen CA-12), 20 г 1шт 209,00
Метизы 300,00
Краска аэрозольная 2 400,00
Регулятор напряжения 1 377,00
Вольтметр-амперметр 1 392,00
Штатив 1 2500,00
Аккумулятор 2 1302,00
Итого 15186,00



Результаты проекта
В ходе работы был создан переносной ветрогенератор, который способен заряжать различные электронный гаджеты.



Контакты
Телефон: +8-906-954-93-39
Email: ro6cket@gmail.com