Как сделать ветряк своими руками: Как сделать ветрогенератор 💨 на 220В своими руками: самодельный ветряк

Бестопливный ветрогенератор своими руками из пластиковых бутылок

Этот проект – очень простая ветровая турбина с вертикальной осью вращения из подручных деталей. Ветрогенератор своими руками очень легко собрать, при этом почти не используются инструменты. Просверлить несколько дырок – куда уж проще.

А, главное, — так вы дадите вторую жизнь нескольким пустым пластиковым бутылкам, которых полно валяется вокруг.

Шаг 1: Основная идея

Из Википедии: бестопливный генератор с вертикальной осью вращения – тип ветровых турбин с валом привода несущего винта установленным в поперечном ветру направлении (не обязательно вертикально), с основными компонентами, установленными в основании турбины.

В такой турбине лопасти вращаются вокруг центрального вертикального вала. Лопасти часто чашеобразной формы, углубления лопастей по очереди попадают под удар ветра, из-за чего лопасти начинают вращаться и вращать центральный вал.

В нашей ветровой турбине лопасти сделаны из трех пустых пластиковых бутылок из-под лимонада, разрезанных пополам и установленных на дешевом пластиковом подносе. Поднос фиксируется на длинном болте (ось), на котором гайками закреплены подшипники от скейтборда, для легкого вращения. Болт закреплен на основании.

На видео показано, как работает наш ветряк из пластиковых бутылок.

На фото показана базовая конструкция оси турбины. Справа налево (верх): пластиковые прокладки (они понадобились из-за того, что стержень болта под головкой ровный, примерно 5 мм без резьбы). Затем пластиковый поднос (на фото его заменила кусок деревянной дощечки), зафиксированный гайкой между двух средних шайб. Ниже два подшипника фиксируются с наружных сторон гайками, еще одна гайка разделяет их, это увеличивает монтажную высоту и повышает устойчивость.

Шаг 2: Нужные детали

На фото показаны все составные части турбины:

• Пластиковый поднос, диаметр 30-35 см
• 8мм болт, длиной 125 мм
• 4 8мм гайки (или больше, если вы хотите законтровать их)
• 2 средних шайбы с отверстием 8 мм
• 2 подшипника от скейтборда с внутренним отверстием 8 мм (я использовал подшипники с внешним диаметром 22 мм и высотой около 7 мм)

Конечно, турбину нужно будет крепить на каком-то основании, дальше я покажу, какое основание я сделал.

Шаг 3: Делаем лопасти

Подойдут любые три двухлитровые пластиковые бутылки из-под лимонада. Разрежьте их пополам как показано на первом рисунке. Я резал ленточной пилой, это было громко, грязно и, местами, опасно, зато быстро. Это можно сделать ножницами, острым канцелярским ножом или ручной пилой.

Крышки от бутылок пригодятся, чтобы крепить бутылки к подносу. В них нужно сделать отверстия для стока дождевой воды (второй рисунок).

Шаг 4: Сверлим отверстия в подносе

Поднос лучше взять из гибкого пластика, который не потрескается во время сверления или сгибания.

Нужно просверлить три отверстия на равном расстоянии друг от друга, рядом с краем подноса, такого размера, чтобы резьба на горлышке бутылки могла пройти. Это значит, что отверстия расположены под углом 120° относительно друг друга. На первом фото показано измерение углов 120°, на втором – нанесение меток под отверстия шилом.

Диаметр отверстий должен быть между 26 и 29 мм. Оптимальный размер – 26 мм, но если будет больше, то тоже пойдет. Я сверлил отверстия 29мм кольцевой насадкой. На последнем фото показано высверливание отверстий. Оставшиеся пластиковые диски я использовал как прокладки на ось турбины.

В центре подноса нужно сделать 8мм отверстие для оси (болта).

Шаг 5: Сборка

Теперь нам нужно просто собрать вместе все детали.

Сначала надеваем на болт шайбу и поднос нижней стороной к головке (первое фото), поднос будет расположен дном кверху, чтобы в нем не скапливалась дождевая вода. С другой стороны фиксируем поднос еще одной шайбой и гайкой.
Потом на ось надеваем подшипники и гайки, в том же порядке, что и на втором фото. Расстояние между подносом и подшипниками зависит от высоты бортика подноса. Когда турбина будет крутиться, она не должна задевать основание, на которое установлена.

Теперь закрепляем бутылки на подносе. Их нужно просто прикрутить, как показано на третьем и четвертом фото. Открытое «лицо» бутылок должно быть повёрнуто перпендикулярно краю подноса. все три бутылки должны быть развернуты одинаково относительно центра и краев подноса (пятое фото). То, в какую сторону будут развернуты бутылки, определит будут они крутиться по часовой стрелке, или же против. Турбина на пятом фото будет крутиться по часовой стрелке.

Если диаметр отверстий в подносе больше 26 мм, вы можете снять белое фиксирующее кольцо на горлышке и посадить его на место снова, но вверх ногами. Диаметр основания кольца шире, чем диаметр вершины, это даст более плотную посадку в отверстии.

Шаг 6: База

Основная часть турбины собрана, осталось сделать основание для ее крепления.

Тип основания определяется местом, где вы хотите установить турбину. Может быть, вы хотите закрепить ее на заборе или на шесте, или просто на открытом пространстве.

Я решил установить свою турбину на опоре ограды, поэтому покажу вам какое основание нужно сделать для крепления на эту опору. Вы легко приспособите его под свой вариант.

Как можно увидеть на первом фото, Т-образное основание сделано из 18мм доски. Нога основания закреплена на опоре кабельными стяжками, протянутыми через четыре отверстия, просверленных в доске. Подшипники на оси турбины плотно посажены в 22мм отверстие, просверленное в перекладине основания (второе фото).

На последнем фото продемонстрирован «зажим» для подшипников. Перьевым сверлом я просверлил 22мм отверстие. Затем я сделал прорезь шириной 2 мм от края перекладины, проходящую ровно через центр 22мм отверстия и уходящую на 80 мм вглубь доски. Эта прорезь помогает вставить подшипники в отверстие без усилий и затем стянуть края отверстия винтом, как показано на последнем фото, чтобы подшипники зажало. Болт и гайка кажутся мне более надежным креплением, чем винт, и позже я заменю его.

Теперь турбина полностью собрана, но у меня еще есть вариант ее усовершенствования, возможно вам будет интересно.

Шаг 7: Повышаем устойчивость

Хотя бутылки из-под лимонада сами по себя довольно устойчивы к давлению ветра, есть один вариант повысить их устойчивость. Это можно сделать путем закрепления центров донышек на общем каркасе.

Я собрал этот каркас из того, что было: кусок черенка щетки, несколько бамбуковых шпажек и маленьких хомутов.

Я просверлил три 4мм отверстия в кусочке черенка на равном расстоянии друг от друга (по 120° между ними), в них вставил бамбуковые шпажки и залил их клеем (второе фото). Потом я просверлил 3мм отверстия в донышках бутылок, под хомутики, и закрепил шпажки на донышках с помощью хомутиков и клея (фото три и четыре). Естественно, бамбуковые шпажки были обрезаны до нужной длины.

Вот теперь ветряная турбина готова к использованию! Если вы хотите использовать силу ветра, можно присоединить прибор к резьбе на оси (заметка: пока турбина испытала лишь умеренный ветер, и я не знаю, какие порывы она способна выдержать).

Ветрогенератор своими руками

Содержание

• Ветрогенератор роторного типа
• Преимущества и недостатки роторного ветрогенератора
  • Подготовка материалов для ветрогенератора
  • Конструкторские работы ветрогенератора
• Ветрогенератор аксиальной конструкции на магнитах
  • Распределяем и закрепляем магниты
  • Трехфазный и однофазный генератор для ветрогенератора
  • Наматываем катушки
  • Делаем винт и мачту для ветрогенератора
• Заключение

Цены на электроэнергию неуклонно растут. Чтобы ваша жизнь была комфортной как жарким летом, так и морозной зимой, следует или потратить немало денег на электроэнергию, или искать альтернативный источник энергии. В развитых странах уже давно используют солнечную энергию, водную и ветровую. Это природный источник питания, за который вам не придется платить. Довольно популярным способом получать энергию является ветряк, использующий ветер для получения электричества – ветрогенератор.

Россия довольно большая страна с равнинными территориями. Несмотря на то что во многих местах преимущественно медленные ветры, есть регионы, сильно обдуваемые мощными потоками воздуха. Так почему бы не использовать в хозяйстве это преимущество? Все что требуется – потратить время и средства, чтобы сделать самодельный ветрогенератор. Ветряк полностью окупит себя всего за несколько месяцев. Мы рассмотрим 2 вида ветрогенераторов, которые можно сделать своими руками.

Ветрогенератор роторного типа

Для начала мы рассмотрим, как сделать несложную конструкцию роторного вертогенератора. С простого начинать легче, и вы поймете принцип работы. Этот тип ветрогенератора подойдет для владельцев небольшого садового домика. Использовать сделанный ветряк для большого коттеджа не получится, ввиду маломощности ветрогенератора.

Но ветряк легко справиться с тем, чтобы вечером обеспечить светом хозяйственные помещения, осветить садовую дорожку крыльцо и т. д. Давайте подробно рассмотрим, как сделать такой ветрогенератор своими руками.

Преимущества и недостатки роторного ветрогенератора

Когда ветрогенератор сделать как надо, он будет функционировать без каких-либо ошибок. С аккумулятором на 75А и с хорошим инвертером на 1000 W, ветряк без проблем будет обеспечивать светом улицу, площадку дома, питать защитную сигнализацию, видеонаблюдение и т. д.

Ветрогенераторы такого типа имеют следующие преимущества:

• простота монтажа;
• небольшая себестоимость;
• экономичность;
• податливость к ремонту;
• не привередлив к условиям функционирования;
• надежность и бесшумность работы.

Минусов ветрогенератора несколько:

• небольшая производительность ветрогенератора;
• полная зависимость ветряка от ветра;
• лопасти может сорвать воздушный поток.

Подготовка материалов для ветрогенератора

Первым делом нужно собрать все расходники и детали для ветряка. Сделанный вами ветрогенератор будет выдавать мощность не более 1,5 КВт. Чтобы сделать агрегат вам нужно иметь:

1. Автомобильный генератор на 12 В.
2. Гелиевый или кислотный аккумулятор на 12 В.
3. Специальный преобразователь с 12 В на 220 В и с 700 Вт на 1500 Вт.
4. Большую емкость из нержавейки или алюминия: ведро или кастрюля.
5. Простой вольтметр.
6. Болты, шайбы и гайки.
7. Реле зарядки аккумулятора от автомобиля и контрольной лампочки заряда.
8. Провода с разным сечением (2,5 мм² и 4 мм²).
9. Хомуты, фиксирующие ветрогенератор.
10. Выключатель «кнопка» полугерметичный, на 12 В.

Кроме того, запаситесь такими инструментами:

• болгаркой или ножницами по металлу;
• рулеткой;
• строительным карандашом или маркером;
• отверткой, дрелью, кусачками и сверлом.

Конструкторские работы ветрогенератора

Работа заключается в изготовлении ротора и переделывания шкива генератора. Этапы следующие:

1. Подготовьте ведро или кастрюлю.
2. При помощи рулетки и маркера сделайте разметку, разделив емкость на 4 одинаковые части.
3. Теперь нужно вырезать лопасти.

Обратите внимание! Работая ножницами по металлу, необходимо вырезать под них отверстие. Если же ведро сделано не из покрашенной жести или оцинковки, то можно использовать болгарку.

1. Снизу ведра и в шкиве пометьте место, где будут отверстия. В них ввинчиваются болты. Не торопитесь, сделайте все ровно, так как при вращении может возникнуть дисбаланс. После чего сделайте отверстия.
2. Теперь отогните лопасти. Только не забудьте учесть, в каком направлении крутится генератор.
3. Угол изгиба лопасти влияет на площадь, которую будет встречать ветер. Это напрямую влияет на скорость и частоту оборотов ветряка.
4. При помощи болтов, закрепите ведро на шкиве.
5. Установите свой ветрогенератор на мачту, закрепив его хомутами.
6. Осталось подсоединить провода и собрать цепь.
7. На мачте зафиксируйте провода, чтобы они не болтались.

Для подсоединения аккумулятора возьмите провода, сечение которых 4 мм². Рекомендуемый размер – не больше 1 м. А благодаря проводам с 2,5 мм² подключите свет и приборы. Не забудьте установить инвертер (преобразователь). Подключите прибор в сеть к контактам №7 и №8, показанным на схеме ниже. Пользуйтесь проводами 4 мм².

Вот и все, теперь ваш ветрогенератор готов к работе. Не может не радовать то, что он сделанный своими руками.

Ветрогенератор аксиальной конструкции на магнитах

В основе такого ветряка на 220в, лежит ступица от легковой машины, имеющая тормозные диски. Если деталь не новая, разберите ее проверьте и смажьте подшипники, а также счистите ржавчину.

Распределяем и закрепляем магниты

Для начала нужно наклеить магниты на диск ротора. При этом используемые магниты не обычные, а специальные неодимовые магниты. Они значительно мощнее. Потребуется 20 магнитов, размер которых 25 на 8 мм. Магниты размещаются с чередованием полюсов. Для правильного расположения сделайте шаблон, как показано на фото ниже.

Совет! По возможности используйте для ветрогенератора не круглые магниты, а прямоугольные. У них магнитное поле сосредотачивается не в центре, а по длине.

Чтобы закрепить магниты на диске, пользуйтесь силикатным клеем. А для прочности в конце можно залить магниты эпоксидной смолой. Во избежание протекания смолы, сделайте пластилиновые бордюры или обмотайте скотчем диск.

Обратите внимание! Чтобы не перепутать где какой полюс у магнита, можете пометить их «+» или «–». Чтобы определить это – поднесите один магнит к другому. Поверхности магнита, которые притягиваются, имеют «+». Если магнит отталкивается, он имеет полюс «–».

Трехфазный и однофазный генератор для ветрогенератора

Если сравнивать их, то прибор с одной фазой хуже, ведь при нагрузке он вибрирует за счет разницы в амплитуде тока. А она появляется из-за непостоянности тока. В трехфазных изделиях этот эффект отсутствует. Их мощность всегда одинаковая. Все дело в том, что одна фаза компенсирует другую и наоборот, если в одной фазе ток пропадет, то в другой он будет увеличиваться.

Что получается в итоге? А то, что трехфазные генераторы имеют отдачу на 50% больше, чем однофазные. Кроме того, радует и отсутствие вибрации, которая может раздражать и влиять на комфортность. Работая под большой нагрузкой, статор не будет гудеть. Если же вам шум не мешает, и вы решили использовать однофазный генератор, будьте готовыми к тому, что вибрация негативно скажется на работе ветрогенератора. Срок его эксплуатации будет меньшим.

Наматываем катушки

Очень быстроходным ветрогенератор назвать нельзя. Требуется сделать все так, чтобы аккумулятор на 12 В заражался от 100–140 об./мин. С такими первоначальными данными, все количество витков в катушках должно быть равно 1000–1200. Но как узнать, сколько витков приходится на 1 катушку? Все просто: эта цифра делится на количество катушек.

Если вы хотите, чтобы ветрогенератор при низких оборотах выдавал больше мощности, требуется сделать больше полюсов. В таком случае в катушке частота колебания тока увеличится. Чтобы уменьшить сопротивление и увеличить сопротивление тока, рекомендуем наматывать на катушки толстый провод. Учитывайте и то, что при сильном напряжении сопротивление обмотки может «съесть» ток.

Обратите внимание, что число и толщина магнитов, которые закреплены на дисках, определяют рабочие параметры генератора. Чтобы выяснить, какую мощность может выдавать ветрогенератор, намотайте одну катушку и прокрутите генератор. Измеряйте напряжение на некоторых оборотах без нагрузки. К примеру, за 200 об./мин вы получили силу тока в 30 В с сопротивлением в 3 Ом. Отнимите от этих 30 В 12 В (напряжение аккумулятора). Теперь разделите число, которое получились на 3 Ом. Выглядит все так:

30 – 12 = 18;

18 : 3 = 6.

В итоге получилось 6 А. Именно они пойдут в аккумулятор. Понятно, что на практике будет немного меньше из-за потерь в проводах.

Катушки лучше делайте вытянутой формы. Тогда медь в секторе выйдет больше, а витки будут прямыми. Диаметр отверстия внутри катушки должен быть равен размеру магнитов или немного превышать его.

Обратите внимание! Толщина статора должна быть такой же, как и толщина магнитов.

Формой для статора может быть фанера. Но сектора для катушек можно разместить и на бумаге, сделав пластилиновый бордюр. Катушки нужно закрепить так, чтобы они не двигались, а концы фаз выведите наружу. Все провода соедините звездой или треугольником. Осталось протестировать ветрогенератор, вращая его рукой.

Делаем винт и мачту для ветрогенератора

Мачта для верогенератора должна быть высокой, от 8 до 12 м. Основание нужно забетонировать. Крепление лучше сделать такое, чтобы труба легко поднималась и опускалась лебедкой. Сверху на трубу будет крепиться винт ветрогенератора.

Вы можете сделать его из пластиковой трубы Ø160 мм. Из нее вырежьте винт с шестью лопастями, длиною 2 м.

Чтобы увести винт от сильного порыва ветра сделайте складывающийся хвост. В результате вся энергия, которую выработает ветрогенератор, сможет накапливаться в аккумуляторе.

Вот и все, вы знаете, как сделать ветрогенератор на магнитах. Теперь вы можете пользоваться электроэнергией, выработанной таким ветрогенератором, экономя свои средства. Все ваши усилия вознаградятся.

Заключение

Из этой статьи вы узнали, как сделать ветрогенератор своими руками, да не один, а двух видов. Именно такие ветрогенераторы любят и используют для загородных домов владельцы. Как видите, каждый ветрогенератор хорош в чем-то своем и сделать его не тяжело.

Если вы живете в районе с сильными ветрами, то увидите, насколько меньшими стали счета за электроэнергию, благодаря ветрогенератору. Такой ветряк в хозяйстве никогда не будет лишним. Дополнительно предлагаем вам посмотреть видео, как сделать такой ветрогенератор.

• Строительство туалета на даче своими руками

• Баня из клееного бруса своими руками

• Детский деревянный домик своими руками

• Строим погреб своими руками

Энергия ветра: изготовление и испытание вертушек для моделирования ветряных турбин — задание

(0 оценок)

Нажмите здесь, чтобы оценить

Quick Look

Уровень: 4
(3-5)

Необходимое время: 2 часа 30 минут

(три занятия по 50 минут)

Расходные материалы Стоимость/группа: 0,25 долл. США

Размер группы: 1

Зависимость от действий: Нет

предметных областей:
Физические науки, наука и технологии

Доля:

TE Информационный бюллетень

Резюме

Учащиеся узнают об энергии ветра, делая вертушку для моделирования ветряной турбины. Как и инженеры, они решают, где и как лучше всего работает их турбина, тестируя ее в разных местах игровой площадки.

Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

Инженерное подключение

Инженеры используют свое понимание природных сил для получения энергии из возобновляемых ресурсов, таких как солнце, ветер, реки и органические вещества. Например, для ветровых электростанций подходят регионы с сильным и устойчивым ветром. Инженеры проектируют ветряные турбины для производства электроэнергии за счет силы ветра. Турбины выглядят как вертушки с наклонными лопастями, соединенными с коробкой передач, которая соединена с генератором. Инженеры собирают и анализируют данные о ветре, чтобы постоянно совершенствовать технологию турбин и дизайн ветряных электростанций.

Цели обучения

После этого задания учащиеся должны уметь:

• Понимание различных источников энергии и того, что ветер является возобновляемым источником энергии.
• Поймите, как работает ветряная турбина.
• Узнайте, как инженеры работают над мониторингом ветра и разрабатывают технологии для извлечения выгоды из энергии ветра.
• Узнайте, как использовать углы и какие углы лучше всего подходят для ветряных турбин.

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering связано с одной или несколькими науками K-12,
технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) ,
проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естествознание или математика;
внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .

NGSS: научные стандарты следующего поколения — наука

Ожидаемая производительность NGSS
3-5-ЭТС1-3. Планируйте и проводите честные тесты, в которых контролируются переменные и учитываются точки отказа, чтобы определить аспекты модели или прототипа, которые можно улучшить. (3-5 классы) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
Это занятие сосредоточено на следующих аспектах трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика	Ключевые дисциплинарные идеи	Концепции поперечной резки
Совместное планирование и проведение расследования для получения данных, которые послужат основой для доказательства, с использованием честных тестов, в которых контролируются переменные и учитывается количество испытаний. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Тесты часто разрабатываются для выявления точек отказа или трудностей, которые указывают на элементы дизайна, которые необходимо улучшить. Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв! Необходимо протестировать различные решения, чтобы определить, какое из них лучше всего решает проблему с учетом критериев и ограничений. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие базовые государственные стандарты — математика

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – Технология

• Энергия приходит в разных формах.
  (Оценки
  3 —
  5)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом?

  Спасибо за ваш отзыв!

• Протестируйте и оцените решения проблемы проектирования.
  (Оценки
  3 —
  5)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом?

  Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Подписаться

Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

Список материалов

Каждый студент должен иметь:

• 2 длинных карандаша (с целым ластиком) или 2 палочки для эскимо/крафта
• 2 прямых штифта
• ножницы
• несколько разных форматов бумаги
• клей или лента (только если используются палочки для мороженого/мороженого)
• 1 копия таблицы KWL (прилагается)
• 1 копия рабочего листа вертушки (прилагается)
• 1 копия шаблона вертушки (прилагается)

Рабочие листы и вложения

Таблица

Wind Energy KWL (docx)

Таблица KWL ветроэнергетики (pdf)

Шаблон вертушки (docx)

Шаблон вертушки (pdf)

Вертушка Рабочий лист (docx)

Рабочий лист вертушки (pdf)

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_earth_lesson04_activity2], чтобы распечатать или загрузить.

Больше учебных программ, подобных этому

Деятельность средней школы

Зарядите свой дом ветром

Учащиеся узнают, как инженеры используют энергию ветра для производства электроэнергии, следуя процессу инженерного проектирования, поскольку они создают прототипы двух типов ветряных турбин и проверяют, какие из них работают лучше всего. Студенты также узнают, как инженеры решают, где разместить ветряные турбины, а также о преимуществах и недостатках…

Зарядите свой дом ветром

Высший элементарный урок

Она дует! Ветер как возобновляемый источник энергии

Студенты узнают о ветре как источнике возобновляемой энергии и изучают преимущества и недостатки ветряных турбин и ветровых электростанций. Они также узнают об эффективности ветряных турбин в различных погодных условиях и о том, как инженеры работают над созданием более дешевой, надежной и безопасной ветровой энергии…

Тар она дует! Ветер как возобновляемый источник энергии

Деятельность средней школы

Проектирование возобновляемых источников энергии: ветряные турбины

Студенты знакомятся с реальным техническим инструментом крепления пропеллера ветряной турбины. Это устройство, которое эффективно собирает энергию ветра, и в этом упражнении они соберут свое собственное устройство, используя ветряную турбину LEGO, вентилятор и счетчик энергии.

Проектирование возобновляемых источников энергии: ветряные турбины

Урок средней школы

Вне сети

Студенты изучают и обсуждают преимущества и недостатки возобновляемых и невозобновляемых источников энергии. Они также узнают об электросетях нашей страны и о том, что означает для жилого дома быть «отключенным от сети».

Вне сетки

Введение/Мотивация

Инженеры изучают процессы на Земле, чтобы выяснить, как мы можем получить энергию для освещения и обогрева наших домов. Ветер — мощная сила, которую можно использовать для производства энергии. Это возобновляемый источник энергии, что означает, что его можно использовать снова и снова, не израсходовав его. Еще одна замечательная особенность ветра заключается в том, что он не выделяет никаких загрязняющих веществ, как ископаемое топливо. Так что, по сути, ветер дружелюбен к Земле!

Как инженеры используют ветер? Вы когда-нибудь видели ветряную мельницу? На что это похоже? Ну, инженеры проектируют машины, называемые ветряными турбинами, которые немного похожи на ветряные мельницы.

Возможно, вы видели ветряные электростанции или ветряные турбины на открытых полях или в водоемах. Чаще всего они напоминают высокие белые вертушки на палочке. Турбина состоит из нескольких частей (см. рис. 1), лопасти соединены с коробкой передач, которая заставляет ее вращаться быстрее, и соединена с генератором. Когда дует ветер, лопасти турбин вращаются, что приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество для наших нужд. Турбина также имеет тормоз на случай, если подует ветер тоже быстро. Водяные турбины работают аналогичным образом, за исключением того, что они используют воду вместо ветра.

Рис. 1. Изображение внутренней конструкции ветряной турбины. Лопасти соединены с коробкой передач и генератором, вырабатывающим электричество.

Авторское право

Авторское право © http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter16.html

Сегодня мы изучим вертушку для моделирования ветряной турбины. Мы собираемся сделать часть ветряка (лопасти). Когда лопасти турбины вращаются на ветру, они заставляют вращаться генератор, который вырабатывает электричество. Как только мы получим общее представление о том, как работает вертушка, мы создадим собственную!

Процедура

Перед занятием

• Сбор материалов для занятий.
• Сделайте оклад схемы ветряка (рис. 1).
• Сделайте достаточное количество копий диаграммы KWL энергии ветра, рабочего листа вертушки и шаблона вертушки (прилагается) для каждого учащегося.
• Сделайте образец ветряной турбины/вертушки, чтобы показать ученикам.

Со студентами

День первый

1. Раздайте таблицу KWL энергии ветра. Попросите учащихся записать в колонке «Знаю» то, что они уже знают об энергии, создаваемой ветром. Подсказка: подумайте о ветряных мельницах.
2. Обсудите с учащимися, как мы получаем энергию. (Ответы: Солнце, ветер, вода, ископаемое топливо и атомные электростанции)
3. Объясните учащимся, что они будут изучать вертушку для моделирования ветряной турбины. Спросите учащихся, видели ли они когда-нибудь ветряную турбину (скажите им, что они похожи на ветряные мельницы).
4. Объясните учащимся, что такое ветряная турбина, как она работает и почему мы ее используем. Скажите им, что они будут делать часть ветряной турбины (лопасти). Объясните учащимся, что когда лопасти вращаются на ветру, они заставляют вращаться генератор, который затем вырабатывает электричество.

Изготовление турбины

1. Раздайте материалы для сборки ветряной турбины/вертушки. Студенты должны работать индивидуально (или могут работать в парах, если это необходимо).
2. Для ручки вертушки учащиеся могут использовать карандаш или клей (или ленту) для соединения двух палочек от эскимо/крафта встык. Если вы используете эскимо/палочки для рукоделия, отложите их для просушки.
3. Раздайте шаблон вертушки. Студенты должны следовать указаниям, указанным в Инструкции.
4. Если позволяет время, учащиеся могут раскрасить свои вертушки. Объясните, что они будут загибать углы так, чтобы обе стороны бумаги были видны.
5. Попросите учащихся проткнуть своей прямой булавкой все четыре угла листа (в порядке от меньшего к большему), а затем пройти через центр листа (позиция №5). Затем прикрепите бумажные лезвия — прямой булавкой, воткнутой в положение № 5 на лезвиях, — к ластику карандаша или к одному концу палочек от эскимо®/рукоделия.

День второй

Испытание ветряной турбины/вертушки

1. Обсудите с учащимися, что инженеры создают прототипы и тестируют все, что они создают, чтобы определить, насколько хорошо это работает. Теперь студенты будут тестировать условия, в которых их ветряк будет работать лучше всего. Обсудите факторы, влияющие на то, насколько хорошо работает турбина. (Ответы: сила ветра, направление ветра и фактическое качество конструкции ветряной турбины.) Спросите их, где, по их мнению, дует самый сильный ветер. (Ответ: низко к земле или высоко). Спросите учащихся, в каком направлении они должны направить свою вертушку. (Ответ: по ветру, под углом к ​​ветру или против ветра)
2. Предложите учащимся записать то, что они хотели бы знать о том, как будет работать их ветряная турбина, в столбце «Хочу знать» таблицы KWL. (Они могут использовать вопросы, рассмотренные выше.)
3. Раздайте каждому учащемуся рабочий лист с вертушками.
4. Выведите учащихся на улицу с их вертушками и рабочими листами и попросите их повернуть вертушки против ветра. Что случается? (Вертушки должны вращаться.) Что произойдет, если учащиеся повернут свои вертушки под разными углами к ветру? Пусть им исполнится 90 градусов и 180 градусов. Предложите учащимся записать свои выводы в своих рабочих листах.
5. Предложите учащимся протестировать вертушку низко над землей, а затем попробовать где-нибудь повыше (на холме рядом со школой или на детской площадке) и запишите свои результаты.

День 3

Разработка собственной ветряной турбины/вертушки

1. Перегруппируйтесь и предложите учащимся ответить на оставшиеся вопросы рабочего листа на первой странице.
2. Затем попросите их записать то, что они узнали из своего первого прототипа, в колонке «Узнал» своих таблиц KWL. Что бы они изменили в своем ветрогенераторе, если бы им пришлось строить его заново? Могут ли они придумать что-нибудь, что улучшит конструкцию их ветряков? Требуйте ответов, поясняйте и записывайте ответы на доске.
3. Напомните учащимся, что инженеры проходят через процесс инженерного проектирования, повторяющийся ряд шагов, чтобы раскрыть новые возможности проектирования и найти наилучшее решение. Объясните, что они будут использовать то, что узнали из прототипа, чтобы разработать лучший дизайн.
4. Раздайте остальные материалы (бумагу нескольких разных размеров, ножницы, палочки для карандашей/мороженого, булавки и т. д.) парам учащихся.
5. Предложите учащимся вместе выяснить, какие функции важны для ветряной турбины. Предложите учащимся сделать набросок новых дизайнов в части 3a рабочего листа «Вертушка».
6. Предложите учащимся построить и протестировать свой новый прототип, используя ту же процедуру, что и раньше. Попросите их записать изменения, которые они сделали в части 3b, на листе.
7. Напомните учащимся, что одной из очень важных задач инженеров является запись их проектов, чтобы их можно было воспроизвести. Предложите учащимся записать эксперимент на шаге 4 рабочего листа. Убедитесь, что они включают все, что им нужно, и все, что они сделали. Они должны четко записывать каждый шаг простыми предложениями, чтобы другие могли понять их направления/шаги.

Оценка

Предварительная оценка

Карта KWL: Раздайте карту KWL энергии ветра. Попросите учащихся записать в колонке «Знаю» то, что они уже знают об энергии, создаваемой ветром. Подсказка: подумайте о ветряных мельницах.

Встроенная оценка деятельности

Таблица KWL: Попросите учащихся записать то, что они хотели бы знать о том, как будет работать их ветряная турбина, в колонке «Хочу знать» таблицы KWL. Запрашивайте ответы учащихся.

Рабочий лист: Предложите учащимся заполнить рабочий лист «Вертушка» (прилагается).

Оценка после активности

Таблица KWL: Предложите учащимся записать то, что они узнали, в столбце «Выучено» своих таблиц KWL. Изменят ли они что-нибудь в своем ветряке, если построят его снова? Требуйте ответов, поясняйте и записывайте ответы на доске.

Общение Указания: Одной из очень важных задач инженеров является запись их проектов, чтобы их можно было дублировать. Предложите учащимся записать эксперимент. Убедитесь, что они включают все, что им нужно, и все, что они сделали. Они должны четко записывать каждый шаг простыми предложениями — в логическом последовательном порядке — чтобы другие могли понять их направления/шаги.

Пусть ученик прочитает свои указания точно так, как они их написали. (Вы также можете предложить учащимся обменяться своими указаниями со своими соседями и прочитать друг друга для понимания.) Находят ли они какие-либо ошибки или нечеткие шаги? Смогут ли они выполнить задание из записанного? Или вы можете взять один или два набора указаний в качестве примеров и продемонстрировать их перед классом. Убедитесь, что учащиеся делают именно то, что они записали. Часто учащиеся пропускают шаги при написании инструкций, и желаемое действие не может быть выполнено. Это хорошо для того, чтобы подчеркнуть важность точных процедур в инженерном и научном проектировании и экспериментировании.

Вопросы безопасности

Напомните учащимся, что кнопки для пальцев острые, и они должны только втыкать их в ручки вертушек (не в мебель и тем более друг в друга!).

Советы по устранению неполадок

Это действие следует выполнять в ветреный/свежий день. Если погода не располагает и день тихий, ученики могут дуть в свою вертушку, поворачивая ее под разными углами.

Если их вертушки не очень хорошо вращаются, попробуйте использовать купленные в магазине вертушки для тестовой части.

Расширения деятельности

Как размер лопасти ветряной турбины влияет на ее производительность? Учащиеся могут изучить эту тему, варьируя размеры бумаги, которую они используют для создания своих вертушек. Попробуйте создать вертушки из трех квадратов разного размера, и пусть класс рассчитает площадь каждого квадрата бумаги, прежде чем строить свои ветряные турбины. Вместе с классом обсудите, как работают разные размеры!

использованная литература

Первоначально найдено на http://www.windpower.org/

Первоначально найдено на http://www.energyquest.ca.gov/story/chapter16.html

https://www.energy.gov/eere/wind/advantages-and-challenges-wind-energy

Авторские права

© 2004 Регенты Университета Колорадо

Авторы

Джессика Тодд; Мелисса Стратен; Малинда Шефер Зарске; Джанет Йоуэлл

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж Колорадского университета в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках гранта Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда, грант GK-12 №. 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 15 января 2021 г.

40 забавных поделок для детей

Лучшие идеи для детей

Как родитель, вы всегда ищете возможности для развития творческих способностей вашего ребенка. Домашние поделки, игры и обучающие проекты — отличные идеи, когда речь идет о занятиях своими руками для детей. А по мере того, как погода становится теплее, игры на заднем дворе и домашние дела могут удерживать их только на определенное время. Если вы ищете более увлекательные способы развлечь своих детей, попробуйте один из этих 9 способов.0224 легко поделки для детей .

Эти идеи идеально подходят для разных возрастных групп, от любознательных малышей до детей постарше. Некоторые требуют больше времени и усилий, в то время как для других достаточно просто взять краску и бумажные тарелки. Мы делимся обзором, полным переработанных поделок, летних поделок и тех, над которыми вы можете работать со своим ребенком в течение всего сезона. От лягушек из туалетной бумаги, с которыми они могут прыгать в саду, до хрустящей слизи, которую они не перестанут тянуть, эти DIY развлекут всех и избавят от скуки (даже ваш годовалый ребенок захочет присоединиться).

1

Бумажные цветы

Майк Гартен

Им понравится делать эти красочные бумажные цветы для украшения своих спален. Сначала они складывают окрашенные формочки для кексов пополам и вырезают лепестки и бахрому. Попросите их сложить кусок флористической проволоки пополам и обернуть вокруг тычинки искусственного цветка. Проденьте проволоку через центр трех-четырех бумажных вкладышей. Завершите его, обернув флористическую ленту вокруг основания вкладышей и пропустив ее по всей длине стебля.

Вкладыши для капкейков

2

Цветы из бутылки с водой

Развлечения для детей

Им понадобятся помпоны, цветная бумага и соломинки, чтобы превратить выброшенные бутылки из-под воды в яркие цветы.

Получить учебник на сайте Kid Friendly Things To Do »

МАГАЗИН ПОМПОНОВ

3

Картонные солнца

Дом, который построил Ларс

Празднуйте теплую погоду с большими и маленькими картонными солнышками, которые можно разбросать на заднем дворе.

Получить учебник в Доме, который построил Ларс »

4

Ловец Солнца из папиросной бумаги

Лучшие идеи для детей

Купите или соберите выброшенную папиросную бумагу, чтобы дети могли сделать из нее ловцов солнца. Им также понадобятся листы для ламинирования, скотч и шаблон в форме Земли.

Получить учебник и шаблон на сайте «Лучшие идеи для детей»
5

Ожерелье из глиняного краба

Hello Wonderful

Если ваши дети одержимы морскими существами, им понравится делать и носить собственное ожерелье из крабов.

Получить учебник на Hello Wonderful »

6

Лягушка из туалетной бумаги

Лучшие идеи для детей

Используйте втулки от туалетной бумаги, чтобы сделать лягушек и превратить бумажные тарелки в кувшинки.

Получить учебник в Лучшие идеи для детей »

7

Ветровки монстра

Поделки Аманды

Это отличный групповой проект для детей, особенно если Хэллоуин — их любимый праздник. К счастью, монстры не сезонны.

Получить учебник в Crafts by Amanda »

8

Креатология

Инопланетяне в космической сцене

Майклз

4 доллара у Майкла

9

Ночная жизнь динозавров Террариум

Поделки Аманды

Превратите стеклянные банки в террариумы, подходящие для миниатюрных пластиковых динозавров. Это также творческий ночник для детей, которые все еще боятся темноты.

Получить урок на сайте Crafts by Amanda »

10

Палочка от эскимо Колесо обозрения

Студия «Сделай сам»

Принесите популярный аттракцион из парка развлечений в их комнату (или его мини-версию), используя палочки от эскимо и деревянные блоки.

Получить урок в Studio DIY »

11

Помпоны Monster Tissue Papper

Persia Lou

Возьмите несколько помпонов и цветочную проволоку и сделайте из них монстров с выпученными глазами, чтобы повесить их на стены.

Получить учебник в Persia Lou »

12

Коллаж Сердца

Нет времени на карточки

Помимо картона, ножниц и клея, дети могут сделать свои собственные коллажи с сердечками, используя любые материалы, которые у вас есть в наборе для творчества (от блестящих сердечек и фетра до пуговиц, бусин и лент).

Получить учебник в кратчайшие сроки для карточек »

13

Мороженое из бумажной тарелки

Простой родитель

Является ли мороженое их любимым десертом? Если это так, то изготовление своими руками бумажных тарелок может просто удовлетворить их тягу к сладкому. Кроме того, они могут сделать столько ложек, сколько захотят.

Получить учебник в The Simple Parent »

14

Кофейный фильтр-бабочка

Простой родитель

Кофейные фильтры отлично подходят для поделок, потому что они обязательно найдутся в доме. Кроме того, их можно использовать для множества поделок, в том числе превратить их в крылья для бабочки из прищепок.

Получить учебник в The Simple Parent »

15

Мини-пробковые любовные жуки

Не время для карточек

Им понравится каждый шаг этой поделки, от приклеивания гугл-глаз до раскрашивания пробок.

Получить учебник в кратчайшие сроки для карточек »

16

Банджо с мини-крышкой

Ремесленный поезд

Изготовление этих мини-банджо может занять менее 10 минут. Хотя звук будет не таким громким, как они надеются, процесс и результат восхитительно креативны.

Пройти обучение на The Craft Train »

17

Лодочки с лапшой для бассейна

Лучшие идеи для детей

После того, как вы сделаете эти привлекательные лодки, пусть ваши дети пускают их в воду в ванне или бассейне.

Получить учебник в Лучшие идеи для детей »

18

Скворечник из коробки из-под молока

Счастье самодельное

Прежде чем выбросить пакет из-под молока, сделайте из него скворечник из папиросной бумаги.

Получить учебник на сайте «Счастье — это домашнее» »

19

Матисс Войлочная доска

Дом, который построил Ларс

Используйте красочные кусочки фетра, чтобы сделать шедевр в стиле Матисса для своей комнаты.

Получить учебник в Доме, который построил Ларс »

20

Блестящие сенсорные бутылочки

См. Vanessa Craft

Дети любят блестки. После изготовления этих бутылок они будут очарованы тем, как блестки текут в воде.

Получить учебник на See Vanessa Craft »

21

Вешалки из соленого теста в форме сердца

Эмма Сова

Используйте формочки для печенья, чтобы сделать сердечки из соленого теста. Затем нанесите слой Mod Podge и добавьте блесток для завершения образа.

Получить учебник в Emma Owl »

22

Отпечатки ладоней кактуса

Лучшие идеи для детей

Обведите их руки на зеленом картоне, чтобы получились кактусы. Используйте коричневый картон для горшков, добавьте глаза-очки и нарисуйте милую улыбку.

Получить учебник в разделе «Лучшие идеи для детей» »

23

Радужный клатч

Club Crafted

Этот клатч идеально подходит для весны и лета. В него поместится все самое необходимое (в том числе ручки и карандаши).

Пройти обучение в Club Crafted »

24

Украшения из клейких пузырей

Hands On As We Grow / Джейми Реймер

Многообразие вещей, которые можно делать с клеем, просто невероятно. Нужны доказательства? Эти украшения сделаны с помощью засохшего клея, ершиков и бусин.

Получить учебник в Hands On As We Grow »

25

Креатология

Бабочка из бисера

Майклз

2 доллара у Майкла

26

Ручной барабан своими руками

Hands On As We Grow/ Jamie Reimer

Ручной барабан своими руками — отличное сенсорное занятие, которое научит детей любить музыку в раннем возрасте.

Получите руководство по мере роста »

27

Фетровые резинки для волос с цветами

См. Vanessa Craft

Забудьте об истериках, которые возникают, когда вы пытаетесь уложить волосы своей дочери по утрам. Она может сделать свою собственную резинку для волос, чтобы добавить индивидуальности базовому образу с конским хвостом.

Получить учебник на See Vanessa Craft »

28

Робот

Стиль моей мамочки

Эти роботы сделаны из картона, рулонов папиросной бумаги, канистр и контейнеров. Сложите эти материалы в кучу и попросите детей выбрать детали робота, которые им нравятся.

Получить урок в My Mommy Style »

29

Йогурт Кубок Животные

Идеи для поделок

Пока не выбрасывайте стаканчики из-под йогурта! Дети могут легко превратить их в своих любимых животных зоопарка (от слонов и обезьян до жирафов и медведей).

Получить учебник на Craft Project Ideas »

30

Креатология

Черепахи из бумаги

Майклз

25 долларов у Майкла

31

Переработанная ветряная мельница

Эмма Сова

Это может быть одна из любимых поделок вашего ребенка, тем более что паруса ветряной мельницы действительно вращаются.

Получить учебник в Emma Owl »

32

Бумажные цветочные коробки

Persia Lou

Эта коробка для лакомств украшена трехмерным цветком. Сделав свой собственный, дети могут использовать его для хранения своих любимых конфет.

Получить учебник в Persia Lou »

33

Радужная рыба

Простой родитель

Эта поделка подходит для дошкольников и требует мини-форм для кексов и бумажной тарелки.

Получить учебник в The Simple Parent »

34

Мелки для туалетной бумаги

Лучшие идеи для детей

Мелки из туалетной бумаги — очаровательные подставки для карандашей и ручек. Размещение их в учебной комнате может мотивировать их сосредоточиться на работе.

Получить учебник в Лучшие идеи для детей »

35

Хрустящая слизь

Искра гениальности

Слизь — любимая игрушка почти каждого ребенка. Вы будете поражены тем, сколько часов они потратят на то, чтобы тянуть и сжимать эту хрустящую крошку.

Пройти обучение на сайте A Sparkle of Genius »

36

Звездная палочка из картона

Эмма Сова

Пока они любят украшать и раскрашивать свои картонные палочки, детям младшего возраста может понадобиться помощь, чтобы склеить все вместе.

Пройти обучение в Emma Owl »

37

Жестяной барабан

Hands On As We Grow / Jamie Reimer

Это переработанное ремесло, которое превращает старую консервную банку в барабан. Это очень легко сделать и требует минимального количества материалов.

Получить учебник в Hands On As We Grow »

38

Сказочный сад

Майк Гартен

Создайте вместе с детьми волшебный мини-сад и наблюдайте, как взлетает их воображение.

Получить руководство »

39

Крафт Палка Осьминог

Идеи для поделок

Для изготовления этих милых осьминогов требуется всего несколько материалов, в том числе палочки для щупалец и пенопласт для лиц.