Na poháňanie veterného generátora sa vyrába rotorová turbína so zvislou osou rotácie. Tento typ rotora je veľmi silný a odolný, má relatívne nízku rýchlosť otáčania a dá sa ľahko vyrobiť domov podmienky bez závesu s aerodynamickým profilom krídla a ďalšie problémy spojené s výrobou vrtule pre generátor vetra s horizontálnou osou rotácie. Okrem toho takáto turbína pracuje takmer ticho a bez ohľadu na to, kde vietor fúka. Práca je prakticky nezávislá od turbulencie a častých zmien sily a smeru vetra. Turbína sa vyznačuje vysokými štartovacími momentmi, ktoré pracujú pri relatívne nízkych rýchlostiach. Účinnosť tejto turbíny je malá, ale dosť na napájanie malých výkonových zariadení, všetko sa oplatí jednoduchosťou a spoľahlivosťou dizajnu.
Elektrický generátor
Ako generátor sa používa modifikovaný kompaktný permanentný štartér do automobilu. Výkon generátora: striedavý prúd s výkonom 1,0 ... 6,5 W (v závislosti od rýchlosti vetra).
V článku je opísaný variant premeny štartéra na generátor: Alternátor od štartéra
Výroba veternej turbíny
Táto veterná turbína je prakticky bezcenné a ľahko vyrobiteľná.
Konštrukcia turbíny pozostáva z dvoch alebo viacerých polovičných valcov namontovaných na vertikálnom hriadeli. Rotor rotuje v dôsledku rozdielneho odporu vetru každého z listov otočených proti vetru s rôznymi zakriveniami. Účinnosť rotora je mierne zvýšená v dôsledku centrálnej medzery medzi lopatkami, pretože určité množstvo vzduchu navyše pôsobí na druhú lopatku, keď opúšťa prvú lopatku.
Generátor je pripevnený na stojane výstupného hriadeľa, cez ktorý vychádza drôt s prijatým prúdom. Táto konštrukcia eliminuje kĺzavý kontakt na odstránenie prúdu. Rotor turbíny je namontovaný na skrini generátora a upevnený na voľných koncoch upevňovacích kolíkov.
Disk s priemerom 280 ... 330 mm alebo štvorcová doska vpísaná v tomto priemere sa vyreže z hliníkovej fólie s hrúbkou 1,5 mm.
Pokiaľ ide o stred disku, je označených a vyvŕtaných päť otvorov (jeden v strede a 4 v rohoch dosky) na inštaláciu lopatiek a dva otvory (symetrické k stredu) na pripevnenie turbíny k generátoru.
V otvoroch umiestnených v rohoch dosky sú na pripevnenie čepelí namontované malé rohy hliníka s hrúbkou 1,0 ... 1,5 mm.
Lopatky turbín vyrábame z plechovky s priemerom 160 mm a výškou 160 mm. Nádoba sa rozreže pozdĺž osi na polovicu, výsledkom čoho sú dve rovnaké čepele. Hrany plechovky po narezaní, v šírke 3 ... 5 mm, sú ohnuté o 180 stupňov a zvlnené, aby zosilnili hrany a eliminovali ostré rezné hrany.
Obidve lopatky turbíny sú zo strany otvorenej časti plechovky vzájomne spojené prepojkou v tvare písmena U s otvorom v strede. Prepojka tvorí medzeru 32 mm širokú medzi strednou časťou lopatiek, aby sa zvýšila účinnosť rotora.
Na opačnej strane plechovky (dole) sú čepele vzájomne prepojené prepojkou s minimálnou dĺžkou. V tomto prípade je po celej dĺžke čepele udržiavaná medzera šírky 32 mm.
Zostavený blok čepelí je namontovaný a namontovaný na disk v troch bodoch - pre stredový otvor prepojky a predtým nainštalované hliníkové rohy. Lopatky turbíny sú pripevnené k doske striktne proti sebe.
Na spojenie všetkých častí môžete použiť nity, samorezné skrutky, skrutkové spoje M3 alebo M4, uhly alebo použiť iné metódy.
Do otvorov na druhej strane disku je namontovaný generátor a upevnený maticami na voľných koncoch upevňovacích kolíkov.
Pre spoľahlivé spustenie veterného generátora je potrebné do turbíny pridať druhú podobnú vrstvu lopatiek. V tomto prípade sú čepele druhej vrstvy posunuté pozdĺž osi vzhľadom na čepele prvej vrstvy o uhol 90 stupňov. Výsledkom je štvorlistý rotor. To zaisťuje, že vždy existuje aspoň jedna čepeľ, ktorá je schopná zachytiť vietor a poskytnúť turbíne podporu na otáčanie.
Aby sa zmenšila veľkosť veterného generátora, je možné vyrobiť a pripevniť druhú vrstvu lopatiek turbíny okolo generátora. Vyrábame dve čepele široké 100 mm (výška generátora), dlhé 240 mm (podobné dĺžke prvej čepele) z hliníkového plechu hrúbky 1,0 mm. Čepele ohnite pozdĺž polomeru 80 mm, podobne ako čepele prvej vrstvy.
Každá čepeľ druhej (dolnej) vrstvy je upevnená pomocou dvoch rohov.
Jeden je inštalovaný do voľného otvoru na obvode disku, podobne ako pri upevňovaní lopatiek hornej vrstvy, ale s posunom o 90 stupňov. Druhý roh je pripevnený k čapu inštalovaného generátora. Na fotografii je kvôli jasnosti namontovaný nôž nižšej vrstvy, generátor je odstránený.
Pre konštrukčnú pevnosť sú po všeobecnej montáži obe čepele spodnej vrstvy cez otvory v dolnej časti čepelí dodatočne priťahované k generátoru drôtovou svorkou.
Po zostavení turbíny a jej inštalácii na generátor sa táto konštrukcia ukázala:
Testy vykonávané v prírode ukázali, že konštrukcia generátora vetra je funkčná, ale nezačína sa dobre pri nízkych rýchlostiach vetra. Preto sa na hornú vrstvu lopatiek turbíny okrem dvoch dostupných lopatiek pridávajú ďalšie dve lopatky (podobné tým existujúcim) alebo z hliníkovej fólie s hrúbkou 1,0 mm, podobnej konštrukcie a veľkosti. Čepele spodnej vrstvy sú trochu predĺžené, aby sa zvýšil počiatočný krútiaci moment.
Video o prevádzke veternej turbíny