Generador eòlic vertical de bricolatge: com muntar un molí de vent amb un eix de rotació vertical

Renovable, ecològic, verd

Potser no val la pena recordar que tot el nou és un vell ben oblidat. La gent ha après a utilitzar la força del cabal del riu i la velocitat del vent per obtenir energia mecànica durant molt de temps. El sol ens escalfa l'aigua i mou els cotxes, alimenta les naus espacials. Les rodes, instal·lades als llits de rierols i petits rius, proveïen d'aigua als camps ja a l'edat mitjana. Un molí de vent podria proporcionar farina a diversos pobles dels voltants.

En aquests moments, ens interessa una pregunta senzilla: com proporcionar llum i calor a casa vostra, com fer un molí de vent amb les vostres pròpies mans? Potència de 5 kW o una mica menys, el més important és que puguis alimentar la teva llar amb corrent per al funcionament dels electrodomèstics.

És interessant que al món hi hagi una classificació dels edificis segons el nivell d'eficiència dels recursos:

• convencional, construït abans de 1980-1995;
• amb un consum energètic baix i ultra baix: fins a 45-90 kWh per 1 kV / m;
• passiu i no volàtil, rebent corrent de fonts renovables (per exemple, instal·lant un generador eòlic rotatiu (5 kW) amb les vostres pròpies mans o un sistema de plaques solars, podeu resoldre aquest problema);
• Els edificis energèticament actius que generen més electricitat de la que necessiten reben diners distribuint-los a través de la xarxa a altres consumidors.

Resulta que les nostres miniestacions domèstiques instal·lades als terrats i als patis poden eventualment competir amb els grans proveïdors d'electricitat. I els governs dels diferents països fomenten de totes les maneres possibles la creació i l'ús actiu de fonts d'energia alternatives.

Com fer un generador eòlic de 220 V amb les vostres pròpies mans?

Per proporcionar una casa privada amb un flux constant d'electricitat a una velocitat mitjana del vent de 4 m / s, n'hi ha prou:

• 0,15-0,2 kW, que van a necessitats bàsiques;
• 1-5 kW per a equips elèctrics;
• 20 kW per a tota la casa amb calefacció.

model casolà

Cal tenir en compte que el vent no sempre bufa, per tant, amb les vostres pròpies mans, un molí de vent per a la casa ha de tenir una bateria amb un controlador de càrrega, així com un inversor al qual estan connectats els dispositius.

Per a qualsevol model de molí de vent casolà, es requeriran els elements principals:

• rotor - la part que gira pel vent;
• fulles, normalment estan muntades de fusta o metall lleuger;
• un generador que convertirà l'energia eòlica en electricitat;
• una cua que ajuda a determinar la direcció del flux d'aire (per a una versió horitzontal);
• rail horitzontal per subjectar el generador, la cua i la turbina;
• partit;
• cable de connexió i blindatge.

Podeu utilitzar aquest diagrama per construir

En el conjunt complet de l'escut hi haurà una bateria, un controlador i un inversor. Considereu dues opcions sobre com construir un generador eòlic amb les vostres pròpies mans.

Instal·lació del generador al bastidor

El motor de la bicicleta, quan s'utilitza per a la finalitat prevista, funciona amb càrregues importants. Els paràmetres de la força calculada del motor compleixen les condicions per utilitzar el producte com a generador de molí de vent casolà. L'eix del generador s'uneix mitjançant una connexió roscada a un marc de bricolatge fet d'aliatge d'alumini de 10 mm de gruix. El llit està cargolat al marc.

Les dimensions del llit, la col·locació dels forats es determinen per les dimensions del generador seleccionat. Per a la fabricació del marc, es selecciona una secció de canal amb un gruix de secció de 6-10 mm. Les dimensions estructurals del marc depenen de les dimensions de la unitat de tornejat.

Elements estructurals bàsics

Malgrat la gran varietat d'aerogeneradors i mètodes de fabricació, tots consten dels mateixos elements estructurals.

roda de vent

Les pales es consideren un dels elements més importants d'un aerogenerador. El seu disseny afecta el funcionament d'altres components del generador. Per a la fabricació de fulles s'utilitzen diferents materials.

Abans de la fabricació, cal calcular la longitud de la fulla. Si es pren una canonada per a la fabricació, el seu diàmetre ha de ser d'almenys 20 cm, amb una longitud de fulla prevista d'1 metre. A continuació, la canonada es talla en 4 parts amb un trencaclosques. Una part s'utilitza per fer una plantilla, segons la qual es tallen la resta de fulles. Després d'això, es munten en un disc comú i tota l'estructura es fixa a l'eix del generador. La roda de vent muntada ha d'estar equilibrada.L'equilibri s'ha de fer en una habitació protegida del vent. Si l'operació es realitza correctament, la roda no girarà espontàniament. En el cas de la rotació espontània de les pales, aquestes es soscaven fins que tota l'estructura està en equilibri. Al final, es comprova la precisió de gir de les fulles. Han de girar en el mateix pla, sense cap distorsió. L'error admissible és de 2 mm.

Màstil

El següent element estructural de l'aerogenerador és el pal. Molt sovint, està fet d'una canonada d'aigua antiga, el diàmetre de la qual no hauria de ser de 15 cm, però la longitud hauria de ser de fins a 7 metres. Si hi ha estructures o edificis en un radi de 30 metres des del lloc d'instal·lació previst, en aquest cas s'incrementa l'alçada del pal.

Per tal que tota la instal·lació funcioni de la manera més eficient possible, la roda de fulles s'eleva per sobre dels obstacles circumdants almenys 1 metre. Després de la instal·lació, la base del pal i les clavilles per a la fixació dels cables s'aboquen amb formigó. Com a extensions es recomana utilitzar un cable galvanitzat amb un diàmetre de 6 mm.

Generador

Per a un aerogenerador, podeu utilitzar qualsevol generador de cotxe, preferiblement amb una potència superior. Tots tenen un disseny idèntic i requereixen modificació. Una alteració similar d'un generador de cotxe per a un molí de vent implica rebobinar el conductor de l'estator, així com la fabricació d'un rotor amb imants de neodimi. Per arreglar-los de manera segura, cal fer forats als pols del rotor. La instal·lació d'imants es realitza amb alternança de pols.El propi rotor s'embolica amb paper i tots els buits que es formen entre els imants s'omplen amb epoxi.

En el procés d'enganxar imants, s'ha d'observar la seva polaritat. Per tant, el rotor està connectat a una font d'alimentació. El rotor inclòs crea un camp magnètic i cada imant s'enganxa al seu lloc pel costat que és atret.

Per connectar el rotor, podeu utilitzar qualsevol font d'alimentació amb una tensió de 12 volts i un corrent d'1 a 3 amperes. La connexió es fa de manera que l'anell extraïble situat més a prop dels ullals sigui el menys, i el costat positiu estigui més a prop de l'extrem del rotor. Els imants instal·lats als buits del rotor o els ullals fan que el generador s'autoexciti, i aquesta es considera la seva funció principal.

Al principi de la rotació del rotor, els imants comencen a excitar el corrent del generador, que també entra a la bobina, provocant un augment dels camps magnètics dels ullals. Com a resultat, el generador produeix un corrent amb un valor encara més gran. Es produeix una mena de circulació de corrent quan el generador està excitat i alimentat encara més pel seu propi rotor, en el qual s'instal·len pols electromagnètics. S'ha de provar el generador muntat i s'han de fer mesures de les dades de sortida obtingudes. Si la unitat a 300 rpm produeix aproximadament 30 volts, això es considera un resultat normal.

Generador eòlic - una font d'electricitat

Les tarifes dels serveis públics s'augmenten almenys un cop l'any. I si us fixeu bé, en alguns anys la mateixa electricitat augmenta el preu dues vegades: els números dels documents de pagament creixen com bolets després de la pluja.Naturalment, tot això arriba a la butxaca del consumidor, els ingressos del qual no mostren un creixement tan constant. I els ingressos reals, com mostren les estadístiques, mostren una tendència a la baixa.

Més recentment, va ser possible lluitar contra el creixement de les tarifes d'electricitat d'una manera senzilla, però il·legal, amb l'ajuda d'un imant de neodimi. Aquest producte es va aplicar al cos del cabalímetre, com a resultat de la qual cosa es va aturar. Però no recomanem l'ús d'aquesta tècnica: és insegura, il·legal i la multa després de la captura serà tal que no sembli petita.

L'esquema era genial, però posteriorment va deixar de funcionar pels motius següents:

Les freqüents rondes de control van començar a identificar massivament propietaris sense escrúpols.

• Les rondes de control s'han tornat més freqüents: els representants de les autoritats reguladores van de casa en casa;
• Els adhesius especials van començar a enganxar-se als comptadors: sota la influència d'un camp magnètic s'enfosqueixen, deixant al descobert l'intrus;
• Els comptadors s'han tornat immunes al camp magnètic: aquí s'instal·len unitats de comptabilitat electrònica.

Per tant, la gent va començar a prestar atenció a les fonts alternatives d'electricitat, com ara els aerogeneradors. Una altra manera d'exposar el infractor que roba electricitat és realitzar un examen del nivell de magnetització del mesurador, que revela fàcilment els fets del robatori.

Una altra manera d'exposar el infractor que roba electricitat és realitzar un examen del nivell de magnetització del mesurador, que revela fàcilment els fets del robatori.

Els molins de vent per a la llar s'estan convertint en un lloc habitual a les zones on sovint bufen vents. El generador d'energia eòlica utilitza l'energia dels corrents d'aire del vent per generar electricitat. Per fer-ho, estan equipats amb pales que accionen els rotors dels generadors.L'electricitat resultant es converteix en corrent continu, després es transmet als consumidors o s'emmagatzema en bateries.

Els aerogeneradors per a una casa particular, tant fets a casa com muntats en fàbrica, poden ser les fonts principals o auxiliars d'electricitat. Aquí teniu un exemple típic d'una font auxiliar en funcionament: escalfa aigua en una caldera o alimenta llums domèstiques de baixa tensió, mentre que la resta d'electrodomèstics s'alimenten amb la font d'alimentació principal. També és possible funcionar com a font principal d'electricitat a les cases que no estan connectades a xarxes elèctriques. Aquí s'alimenten:

• Canelobres i llums;
• Grans electrodomèstics;
• Electrodomèstics de calefacció i més.

En conseqüència, per escalfar la vostra llar, heu de fer o comprar un parc eòlic de 10 kW; això hauria de ser suficient per a totes les necessitats.

El parc eòlic pot alimentar tant els electrodomèstics tradicionals com els de baixa tensió: funcionen a 12 o 24 volts. Un generador eòlic de 220 V es realitza segons un esquema que utilitza convertidors inversors amb acumulació d'electricitat a les bateries. Els generadors eòlics de 12, 24 o 36 V són més senzills: aquí s'utilitzen controladors de càrrega de bateries més senzills amb estabilitzadors.

dispositiu generador

Com a generador s'utilitza un motor elèctric per a una bicicleta amb paràmetres de 24 V 250 W. Un producte similar que costa entre 5 i 15 mil rubles. es pot demanar fàcilment a través d'Internet.

Taula 2. Tècnica especificacions del motor de bicicleta de 250 W

L'acoblament està connectat al cos del motor amb cargols a través dels forats per subjectar els radis. És molt possible triar un generador a un preu més adequat, per exemple, un motor elèctric amb excitació d'imants permanents d'una unitat de cinta d'un ordinador electrònic. Paràmetres del dispositiu 300 W, 36 V, 1600 rpm.

Els generadors amb les característiques necessàries es poden fabricar a mà a partir d'un dispositiu d'automòbil amb una finalitat similar. L'estator no està subjecte a canvis, el rotor està equipat amb imants de neodimi. Les ressenyes dels mestres sobre aquestes alteracions del generador són positives.

Exemples de generadors casolans

Cada central eòlica s'assembla a partir de tres elements principals:

• El generador per al molí de vent s'elimina del cotxe vell, electrodomèstics. En absència de peces de màquina, un generador eòlic es fa a mà a partir d'un motor asíncron.
• Pal, la mida del qual depèn de la potència de l'APU.
• Hèlix muntat directament al generador o subjectat per una corretja d'alimentació.

Per fer un generador eòlic eficient amb les vostres pròpies mans, necessitareu peces auxiliars:

• Bateria recarregable que realitza la funció del receptor: emmagatzematge d'energia.
• Controlador i inversor per convertir diferents tipus de corrent.
• Interruptor automàtic d'alimentació per a subministrament d'alimentació contínua.

Hèlix

L'hèlix està dissenyat per produir empenta. Es tracta d'una hèlix formada per pales i una màniga que les uneix a l'eix del motor.

Per a la fabricació d'una hèlix viable, es tenen en compte 3 condicions:

• potència del motor;
• diàmetre de l'impulsor;
• freqüència de rotació.

Diàmetre pales per a molí de vent calculada tenint en compte la potència requerida segons indicadors tabulars o en una calculadora en línia.

Generador

S'han generalitzat les turbines eòliques assequibles dels cotxes. Però són inferiors als motors asíncrons compactes fets a mà amb imants de neodimi. Aquest disseny es munta des de zero amb la fabricació de bobinatges o el rotor es refa.

S'ha de finalitzar el motor elèctric de la màquina.

Els motors elèctrics d'instal·lacions industrials, ventiladors, equips són excel·lents. Per a un generador eòlic de baixa potència des d'un tornavís, necessitareu algunes peces addicionals, les condicions principals per al seu funcionament són que el diàmetre de les pales ha de ser d'1,5-3 metres.

Com una mena d'alternativa en miniatura, una instal·lació elèctrica portàtil es pot fer fàcilment des d'un motor pas a pas d'una impressora. Aquest dispositiu serà una salvació per recarregar el telèfon fora de casa.

Màstil

L'elecció del tipus depèn de les capacitats financeres i tècniques del propietari. S'instal·la una central elèctrica casolana en un dels tipus de pals:

• estirament;
• soldat;
• cònica;
• hidràulic.

Les estries d'un cable d'acer s'uneixen a canonades de petit diàmetre al mateix nivell o a diferents nivells. Les cantonades, canals, enterrats o formigonats són aptes per a estaques. Els suports pesats i alts requereixen una base sòlida amb ancoratges de fosa. Amb una baixa potència del generador de fins a 1 kW i un disseny lleuger, el problema de la força no és important.

Els molins de vent horitzontals no es poden muntar al terrat de la casa a causa de la propagació del soroll i la vibració.

Lopatniki

L'eficiència energètica d'un aerogenerador casolà es veu afectada pel nombre, la forma, el pes i el material de les ales. És més barat fer pales per a una turbina eòlica amb les vostres pròpies mans amb els fons disponibles. La font sol ser plàstic, metall, fusta.

Els més senzills estan fets d'ampolles de plàstic, un refrigerador domèstic, però no són duradors. Per a una opció econòmica, són adequades les canonades de PVC tallades segons els esquemes.

Les plaques d'alumini duraran més. Per donar una forma aerodinàmica i una flexió correcta, és desitjable processar una peça metàl·lica en un laminador.

Els màsters poden estar interessats fulles de fibra de vidre. Això requerirà fibra de vidre, cola epoxi i una matriu de fusta per modelar. Aquest disseny és adequat per fer un aerogenerador de vela o un veler amb les vostres pròpies mans.

Progressió de la feina

Màstil

Abans d'instal·lar tota l'estructura, omplim una base de tres punts del volum adequat, tenint en compte els matisos del clima i el sòl. Instal·lem el pal amb un aerogenerador després que el formigó assoleixi la màxima resistència (una setmana). Una opció menys fiable és enterrar el pal a terra durant mig metre i utilitzar extensions.

Rotor

Després d'això, cal fer un rotor i refer la politja (roda de fricció amb una llanda o ranura al voltant de la circumferència, que transmet el moviment a la corretja o corda) del generador. El diàmetre del rotor es tria en funció de la velocitat mitjana anual del vent. A velocitats de fins a 6-7 m/s, l'eficiència del rotor de 5 m és més gran que la del rotor de 4 m.

fulles

Dividim el canó en 4 parts iguals utilitzant una cinta mètrica i un retolador, i després tallem les futures fulles amb unes tisores per a metall o una esmoladora. A continuació, el connectem al generador amb cargols a la politja i la part inferior. Els llocs dels parabolts s'han de mesurar amb molta precisió, perquè després no patiu amb l'ajust de rotació. Sobre el canó dobleguem les pales, però dins d'uns límits raonables, per tal d'evitar cops de vent forts.

Compost

Connectem els cables al generador i muntem el circuit en una dosi. Fixem el generador al pal, i els cables al pal i al generador.A continuació, connectem el generador al circuit i connectem la bateria al circuit (la longitud dels cables no supera un metre). Connectem la càrrega mitjançant cables (secció fins a 2,5 kV). Opcionalment, podeu instal·lar un inversor de 12-220 V per a 700-1000 W. La velocitat de gir del generador de vent es determina mitjançant la flexió de les pales.

En 4-5 hores, es muntarà tot el dispositiu. Aquest generador eòlic és suficient per alimentar completament una casa de camp o una casa de camp.

Augment de la producció d'energia

Tingueu en compte que augmentar l'alçada del pal a 18-26 m augmenta la velocitat mitjana anual del vent en un 15-30%. La producció d'energia augmenta entre 1,3 i 1,5 vegades. Aquesta tècnica s'utilitza quan la velocitat del vent és inferior a 4 m/s. El pal alt elimina la influència d'arbres i edificis.

El diàmetre del rotor es tria segons la velocitat mitjana anual del vent. De fet, fins a 6-7 m/s, la sortida del rotor de 3 m és superior a la del rotor de 2 m. A velocitats mitjanes anuals estàndard, la sortida s'anivella.

Aquest generador eòlic és suficient per alimentar completament una casa de camp o una casa de camp.

Avantatges i principi de funcionament dels molins de vent

Un generador vertical modern és una de les opcions d'energia alternativa per a la llar. La unitat és capaç de convertir les ràfegues de vent en un recurs energètic. Per al correcte funcionament, no necessita dispositius addicionals que determinen la direcció del vent.

Un generador eòlic rotatiu és molt fàcil de fer amb les vostres pròpies mans. Per descomptat, no podrà fer-se càrrec del subministrament d'una casa privada de gran mida amb energia, però s'enfrontarà perfectament a la il·luminació de les dependències, els camins del jardí i la zona local.

El dispositiu de tipus vertical funciona a baixa altitud.Per al seu manteniment, no es necessiten diversos dispositius per garantir la realització segura de treballs de reparació i manteniment a gran alçada.

Un mínim de peces mòbils fa que l'aerogenerador sigui més fiable i estable en el seu funcionament. El perfil òptim de les pales i la forma original del rotor proporcionen a la unitat un alt nivell d'eficiència, independentment de quina direcció bufi el vent en cada moment.

Els models domèstics petits consisteixen en tres o més fulles lleugeres, capten a l'instant la ràfega més feble i comencen a girar tan bon punt la força del vent supera els 1,5 m / s. A causa d'aquesta capacitat, la seva eficiència sovint supera l'eficiència de les grans instal·lacions que necessiten un vent més fort.

El generador funciona de manera absolutament silenciosa, no interfereix amb els propietaris i veïns, no crea emissions nocives a l'atmosfera i serveix de manera fiable durant molts anys, subministrant energia amb precisió als locals residencials.

El generador de vent vertical funciona segons el principi de levitació magnètica. Durant la rotació de les turbines es generen forces d'impuls i sustentació, així com la força de frenada real. Els dos primers fan girar les fulles de la unitat. Aquesta acció activa el rotor i crea un camp magnètic que genera electricitat.

Un molí de vent amb un eix de rotació vertical no és inferior en eficiència als seus homòlegs horitzontals. A més, no fa cap reclamació sobre la ubicació territorial i funciona totalment en gairebé qualsevol lloc convenient per als propietaris.

El dispositiu funciona de manera totalment independent i no requereix la intervenció dels propietaris en el procés.

Avantatges d'un generador casolà

Un generador casolà supera un de comprat a un cost més assequible.Per descomptat, la part financera és important, però un dispositiu de bricolatge és un dispositiu amb només els requisits necessaris i establerts.

Val la pena tenir en compte que el disseny escollit afecta directament l'eficiència. Així, en els generadors asíncrons, les pèrdues d'eficiència no superen el 5%. El disseny lacònic del seu cos amb protecció del motor de la humitat i la brutícia redueix la necessitat de manteniment freqüent. Un generador asíncron és més resistent a les sobretensions a causa del rectificador a la sortida, que evita danys als equips connectats.

Un generador casolà funciona independentment de la distància de la línia elèctrica, proporcionant electricitat en qualsevol condició. Converteix energia utilitzant un tipus de combustible disponible.

Aquest dispositiu alimenta eficaçment màquines de soldadura, làmpades incandescents, equips informàtics i mòbils amb sensibilitat a les caigudes de tensió. Té un bon rendiment i recursos motrius.

El dispositiu és una bona alternativa a les fonts d'alimentació convencionals, ajuda en cas d'un tall d'emergència, estalvia diners. Mòbil, de mida petita, amb un disseny senzill, fàcil de reparar: podeu substituir peces i conjunts fallits pel vostre compte.

Entre altres coses, el fet a casa té una mida reduïda, de manera que es pot instal·lar fàcilment fins i tot en habitacions petites.

Podeu col·locar un generador casolà en una habitació petita, a causa del disseny compacte, el dispositiu no requereix gaire espai per a la seva instal·lació.

Segons el tipus de combustible utilitzat, el generador només requereix precaucions durant l'ús.Durant el funcionament d'un generador casolà, cal observar les precaucions de seguretat: controlar els cables elèctrics, evitar que es torcin, no tocar els cables nus amb les mans, etc.

Durant el funcionament d'un generador casolà, cal observar les precaucions de seguretat: controlar els cables elèctrics, evitar que es torcin, no tocar els cables nus amb les mans, etc.

Finalment

Amb la selecció adequada d'elements per a un aerogenerador casolà, podeu fer un bon model que proporcioni a tota la casa una tensió ininterrompuda.

Si no confieu en les vostres habilitats o no disposeu d'eines suficients, podeu comprar un molí de vent domèstic, que us donarà els seus fruits estalviant electricitat. Aquests equips són cada cop més populars en l'economia actual, són perfectes per a cases particulars.

Els aerogeneradors casolans no solen ser sorollosos i fiables, però el rendiment és molt inferior al dels comprats. Tria i munta l'equip al teu gust.

Estalvieu temps: articles destacats cada setmana per correu