Generador eòlic vertical: facis com muntar un aerogenerador amb un eix de gir vertical

El vent té unes capacitats energètiques increïbles. El fet d’utilitzar el seu potent potencial hauria de ser reconegut amb seguretat com a residus no raonables. Però podeu crear un generador eòlic vertical amb les vostres pròpies mans i rebre energia pràcticament gratuïta per cobrir les necessitats domèstiques. Això és real, d'acord?

L’article presentat ajudarà a comprendre detalladament un problema tècnic complex. La informació sistematitzada i accessible presentada amb gran detall il·lumina el principi de funcionament dels sistemes populars que processen l’energia de les masses d’aire en electricitat.

Sens dubte, la idea de crear un molí de vent es deixarà veure amb les característiques del muntatge descrites a l'article. Es van examinar detalladament diferents tipus de generadors eòlics verticals, es van tocar les seves diferències, avantatges i desavantatges. La part de text del material es complementa perfectament amb fotografies i instruccions de vídeo.

Avantatges i principi de funcionament dels molins de vent

Generador vertical modern: una de les opcions energia alternativa per a la llar. La unitat és capaç de convertir les ratxes de vent en un recurs energètic. Per a un funcionament correcte, no cal dispositius addicionals que determinin la direcció del vent.

Un generador eòlic rotatiu és molt fàcil de fer amb les vostres pròpies mans. Per descomptat, no serà capaç de fer-se càrrec del subministrament d'una casa de pisos privada de grans dimensions amb energia, però pot fer front perfectament a la il·luminació de dependències, camins de jardí i una zona contigua.

El dispositiu de tipus vertical funciona a poca alçada.Per al seu manteniment, no calen diversos dispositius que garanteixin la seguretat de les tasques de reparació i manteniment de gran alçada

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

Els models domèstics petits consisteixen en tres o més fulles lleugeres, capten instantàniament la ratxa més feble i comencen a girar tan bon punt la força del vent superi els 1,5 m / s. Gràcies a aquesta capacitat, la seva eficiència sovint supera l'eficiència de les plantes grans que necessiten un vent més fort.

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

El generador de vent vertical funciona sota el principi de levitació magnètica. Durant la rotació de les turbines, es generen forces polsades i elevadores, així com la força de frenada real. Els dos primers giren les fulles de la unitat. Aquesta acció activa el rotor i crea un camp magnètic que genera electricitat.

Un aerogenerador amb un eix de rotació vertical no és inferior en eficàcia que els seus homòlegs horitzontals. A més, no reclama la ubicació territorial i funciona completament a gairebé qualsevol lloc convenient per als propietaris

El dispositiu funciona completament de manera independent i no necessita intervenció de l'amfitrió en aquest procés.

Classificació del generador vertical

Hi ha alguna diferència estructural entre els parabrises de tipus vertical. No fa que les unitats siguin millors o pitjors, sinó que simplement et permet triar l’opció més convenient per realitzar tasques específiques en una determinada àrea.

# 1: Característiques dels sistemes ortogonals

Estructuralment, el generador eòlic ortogonal consisteix en un eix fort de rotació vertical i diverses pales paral·leles allunyades de la base del centre a una certa distància.

El dispositiu no necessita mecanismes addicionals de guiatge i funciona normalment, independentment de la direcció del vent. Un eix principal situat verticalment permet situar l’equip d’accionament al nivell de terra, cosa que facilita molt el funcionament, la reparació i el manteniment.

Els nodes de referència del generador ortogonal tenen una vida útil no gaire elevada. Això es deu a les elevades càrregues dinàmiques que el rotor exerceix sobre elles durant el funcionament. Perquè la instal·lació no falli prematurament, cal inspeccionar regularment totes les peces de suport i reemplaçar-ne les danyades a temps per altres de noves.

Els desavantatges dels dispositius ortogonals inclouen un sistema de fulles massa massiu i baixa eficiència en comparació amb l’eficiència dels mòduls d’eix horitzontal.

Els aerogeneradors més senzills per alimentar consumidors de baix consum es poden muntar amb components acabats:

# 2: Generadors Rotor Daria

Un generador eòlic equipat amb un rotor Darier té un eix de gir vertical i 2-3 fulles planes sense un perfil aerodinàmic característic, fixat a la base i a la part superior de l’eix de rotació.

La unitat en el seu treball no se centra en la força o la direcció del vent, té una velocitat de rotació elevada i permet la ubicació de dispositius d’accionament a terra, cosa que facilita i accelera el procés de manteniment programat i possibles reparacions.

Els grups generadors de dues pales amb un rotor Darier només s’activen per una forta ràfega de vent. Amb un flux de funcionament uniforme, no poden començar pel seu compte

Els components de suport i de rotació del dispositiu amb el rotor Darier són vulnerables a la càrrega dinàmica més gran i l'eficiència del sistema de pales és inferior en molts aspectes a les instal·lacions horitzontals axials.

# 3: Unitats del rotor de Savonius

Un aerogenerador vertical amb rotor Savonius té un sistema de fulles semicilíndric i es diferencia d’instal·lacions similars en un parell d’inici elevat i la capacitat de treballar eficaçment en vents de baixa velocitat.

La potència dels generadors eòlics verticals al mercat amb rotor Savonius no supera els 5 kW. Els dispositius rarament s’utilitzen com a unitat de treball independent i s’utilitzen sovint per crear un parell d’inici més alt per a les unitats rotatives Darier

El complex vertical amb el rotor Savonius es retreu amb un augment de consum de material i una menor eficiència en comparació amb els generadors eòlics d’eix horitzontal. És per això que no es recomana l’alliberament d’equips d’alta potència d’aquesta classe.

La següent selecció de fotos us familiaritzarà amb els passos per crear un molí de vent de Savonius:

Tots els detalls d’aquest model d’un molí de vent Savonius, excepte un generador a 3200 rpm i 24 V, es realitzen a mà.

# 4: Aerogenerador amb rotor i guia multianeta

Aquest tipus d’instrument és una versió millorada del generador eòlic clàssic ortogonal. El complex rotor aquí consta de fulles disposades en dues fileres.

La capa lobulada exterior es manté estàtica i actua com a pal de guia. Captura el corrent de vent, el captura, el comprimeix i d’aquesta manera augmenta significativament la velocitat real del vent.

La fila interior de fulles és una estructura mòbil, sobre la qual cau el flux d'aire de la primera instal·lació rotativa en un angle determinat.

L’eficiència d’un generador eòlic que compta amb un rotor multivellat amb un sistema de guia fa que aquest dispositiu sigui especialment atractiu per als consumidors. Tanmateix, el cost d'aquest equipament és bastant elevat, i es paga una mica més que dispositius similars d'una configuració més senzilla

Els experts anomenen aquest tipus de dispositiu el més eficient de la seva classe i subratllen que el disseny específic li permet treballar fins i tot a la velocitat del vent més baixa possible.

# 5: Caracterització de dispositius amb rotor helicoïdal

Un aerogenerador helicoide o generador de Gorlov és una altra modificació del sistema de rotor ortogonal tradicional. Les fulles del model es torcen en un arc. Aquesta característica de disseny permet agafar ràpidament el flux d'aire i girar sense problemes sense agitar.

Aquest principi de funcionament redueix significativament la càrrega dinàmica a la base i els nodes mòbils, augmentant així la seva vida útil.

Les màquines de rotor tipus helicoïdals són molt fiables i resisteixen fàcilment a càrregues operacionals importants. No obstant això, durant el funcionament, aquests molins creen efectes de soroll pronunciats i produeixen ones de so addicionals situades a la regió d'ona curta de l'espectre sonor.

Les pales del rotor giratòries per a un molí de vent helicoïdal es realitzen mitjançant una tecnologia molt progressiva, però complexa. Per això, les unitats tenen un cost bastant elevat i no són molt populars entre els consumidors privats.

# 6: Característiques dels rotors d’eix vertical

La principal diferència entre un generador axial vertical és les pales posicionades verticalment, que recorden una ala de l'aeronau en perfil, l'eix de la qual és clarament paral·lel a l'eix vertical. El disseny recorda una mica el rotor Darier, però en condicions de producció es fa molt més ràpid i fàcil.

Un generador amb rotor axial vertical és molt més ràpid que els dispositius similars d'aquesta classe, guanyant velocitat de funcionament i començant a produir l'energia necessària. El procés s’acompanya d’un lleuger efecte sonor i no interfereix amb els propietaris de la instal·lació ni els veïns.

Els aerogeneradors amb rotor de tipus axial vertical són fiables i durables, suporten fàcilment càrregues operacionals importants i no costen massa diners. Aquestes qualitats les converteixen en rellevants per a l'ús no només industrial, sinó també per a usos domèstics.

Es presenten les característiques de l'elecció dels aerogeneradors per a una casa privada i una visió general de les millors ofertes aquest article.

Molí de vent fet a mà

No és massa difícil crear un generador eòlic amb un eix vertical de gir a casa amb les teves pròpies mans. N’hi ha prou amb comprar les peces necessàries, muntar-les en l’ordre correcte i instal·lar el mòdul al lloc seleccionat. Tan bon punt aparegui la brisa mínima, el producte funcionarà i començarà a proporcionar als propietaris l’energia necessària.

Pas 1: Adquisició de components i materials

Per fer un generador eòlic vertical amb les teves pròpies mans, necessiteu aquests components:

• rotor - part mòbil de la unitat:
• les fulles - parts que capten el cabal del vent;
• pal axial - per fixar el rotor i les pales (pot prendre la forma d'un pal llarg, piràmide o trípode);
• estator - Destinada a la col·locació d'una bobina amb un fil de coure durador;
• bateria - capacitat per acumular el recurs rebut;
• inversor - un dispositiu per convertir el corrent directe en corrent altern;
• el controlador - el dispositiu que frena el generador, en el moment que la unitat desenvolupa la potència real que supera la línia de fons.

Per a la fabricació de fulles, full de plàstic de qualitat lleugera adequat amb un bon indicador d'elasticitat. Altres tipus de materials són massa susceptibles a diversos danys i deformacions i simplement no poden fer front a una càrrega dinàmica tan elevada.

Fent el dispositiu tu mateix, cal recordar que els molins verticals de vent vertical són seriosament inferiors en potència a les mostres de fàbrica. Per tant, per tal de no defraudar-se en el disseny creat en el futur, és millor fer-lo immediatament en termes de paràmetres que són 2 vegades superiors al necessari

Les fulles petites es poden fer de PVC de densitat mitjana i, per a peces grans i amples, es necessitarà el material més resistent que pugui suportar forts vents que bufen a una velocitat de 15 m / s més gran durant molt de temps.

Pas 2: Preparació d’elements

Per la creació de fulles 4 generadors verticals es tallen d'un generador eòlic vertical d'un tub de PVC d'alta resistència. Es tallen dos fragments semicirculars de llauna i es fixen a cada costat de la canonada. El radi de rotació de les peces de la fulla en aquest cas serà de 690 mm, i l’alçada de cada fulla serà d’uns 700 mm.

Per muntar el sistema del rotor es prenen imants de neodimi (6 unitats), discos de ferrita amb un diàmetre de 230 mm (2) i cola. Es posen imants al primer disc, alternant-se en polaritat i observant un angle de 60 graus entre ells amb un diàmetre de 165 mm. El segon disc es fa de la mateixa manera, i després els imants s’omplen de cola.

Per a l’estator es preparen 9 bobines i s’enrotllen a cada una d’elles 60 voltes de filferro de coure amb un diàmetre d’1 mm.

L’adhesió posterior es produeix en l’ordre següent:

• començament d’una bobina amb l’extrem 4;
• començar 4 amb l’extrem 7 de la bobina.

La segona fase es recull segons el mateix principi, però comencen a funcionar amb 2 bobines, i la tercera amb 3 bobines. Es fa una forma especial a partir d'una xapa de fusta contraplacada, la part inferior està folrada de fibra de vidre i les fases soldades de les bobines es col·loquen a la part superior.

Ompliu l’estructura amb cola i deixeu-ho durant 1-2 dies, de manera que s’apoderi de tots els detalls i prengui els llocs adequats. A continuació, procedeixen a unir les parts individuals en un sistema de treball únic.

Pas 3: Muntatge de totes les parts del generador

Per connectar tots els elements generadors del rotor superior, es realitzen 4 forats per als clavots. El rotor inferior es col·loca imants cap amunt sobre el suport. A continuació, es col·loca l’estator, després de fer forats al mateix per fixar-lo al suport.

Els tacs es recolzen a la placa d’alumini i després es tapen amb un segon rotor, col·locant-lo amb imants cap avall.

El procés de muntatge es realitza amb cura i sense presses. Els rotors s’han d’alinear els uns amb els altres, de manera que després no hi hagi cap retrocés (+)

Mitjançant una clau, els pols es fan girar alternativament de manera que el rotor superior descendeix al rotor inferior uniformement i sense sacsejades. Quan pren el seu lloc, els garrons es torcen i es treuen les plaques d’alumini. Al final, tota l'estructura es fixa amb les femelles i s'estreny amb claredat, però no massa tensa per no trencar el fil.

Pas 4: Instal·lació final del maquinari

Per al pal, agafen una forta canonada metàl·lica de 4-5 metres de llarg i cargolen el generador ja muntat amb aquest al cargol. A continuació, enganxen el bastidor amb fulles de plàstic al generador i instal·len l'estructura del pal en un lloc preparat amb una base reforçada de tres punts.

A més, la posició del sistema es fixa amb un estirament.

En instal·lar un aerogenerador, s’ha de prendre el màstil el màxim temps possible. Ha de fer un rotor per sobre de l'estructura més alta de la zona. Només aleshores el disseny pot funcionar de manera eficient i produir la quantitat de recursos requerida

La xarxa elèctrica al molí de vent està connectada en una seqüència determinada. El controlador rep un recurs del generador i converteix el corrent altern en corrent directe, que és necessari per carregar la bateria. Can munteu el controlador tu mateix segons un esquema simplificat.

La bateria acumula l’energia alliberada i l’inversor converteix el corrent directe en corrent altern, que alimenta la major part d’electrodomèstics i sistemes de servei per a la llar.

Al nostre lloc hi ha una selecció d'articles sobre la fabricació casolana de diversos tipus de generadors eòlics.

Us aconsellem familiaritzar-vos amb:

1. Generador eòlic propi de la màquina de rentar: instruccions de muntatge per a un molí de vent
2. Generador eòlic DIY d’un generador de vehicles: tecnologia de muntatge de molins de vent i anàlisi d’errors
3. Com fer un generador eòlic amb les teves pròpies mans: dispositiu, principi de funcionament + millor casolà

Una altra opció interessant per a la construcció d'un molí de vent vertical es pot muntar a partir de materials de rebuig, gastant no més de 250 rubles en la compra de components addicionals. Els artesans independents necessitaran una roda de bicicleta, altres 12 raigs de bicicleta, un eix de la roda de la bicicleta posterior amb tres femelles, una tira d’acer, 11 plaques d’alumini.

Encara necessiten 150 reblons, cargols M4 amb fruits secs per la quantitat de 18 peces, cargols M6 amb femelles en quantitat de 3 peces, 27 volandes més grans i 24 petites.

En resum, la següent galeria demostrarà els passos del muntatge:

El següent video tutorial presentarà tots els passos en detall:

Elecció d’un lloc per a un generador eòlic

L’elecció del lloc adequat per instal·lar el generador eòlic és un pas important. El millor és col·locar el dispositiu en un punt màxim obert i vigilar amb cura que no caigui per sota del nivell d’edificis residencials i agrícoles adjacents. En cas contrari, els edificis es convertiran en un obstacle per al flux d'aire i l'eficiència de la unitat disminuirà molt.

Si el lloc es dirigeix ​​a un riu o llac, el molí es col·loca a la riba, on els vents bufen especialment sovint. Perfectament situat per a la ubicació de les elevacions de generadors disponibles al territori, o per a grans espais buits que no tinguin barreres artificials o naturals al flux d'aire.

Quan els immobles residencials (casa, casa rural, apartament, etc.) es troben a la ciutat o situats fora de la ciutat, però en llocs de dens desenvolupament, el complex eòlic es posa al terrat.

Per situar el generador al terrat d’un edifici d’apartaments, prenen el consentiment per escrit dels veïns i reben el permís oficial de les autoritats pertinents.

En instal·lar un generador vertical al terrat d’un edifici d’apartaments, cal recordar que la unitat és força sorollosa i pot causar molèsties tant per als propietaris com per als altres residents. Per tant, heu de situar l’aparell més a prop del centre del terrat de manera que els propietaris d’apartaments a les plantes superiors no pateixin el fort zum que emet el molí de vent durant l’operació.

En una casa privada amb un gran jardí, triar un lloc adequat és molt més fàcil. El més important a tenir en compte és que l'estructura es troba a una distància de 15-25 metres de les zones habitables. Aleshores, els efectes sonors de les pales giratòries no molestaran ningú.

Manteniment vertical

Perquè el generador eòlic vertical funcioni de manera eficaç, clara i eficaç possible, cal lubricar totes les parts mòbils de l’estructura. Aquest procediment es realitza almenys dues vegades durant tot l'any natural.

Al mateix temps, durant el manteniment, estrenyem les femelles soltes durant el funcionament, reforcen les connexions elèctriques, comproveu la corrosió dels components mecànics, estrengueu els cables de tensió solts i inspeccioneu detingudament les fulles per a la seva ruptura o dany.

A l’hivern, les instal·lacions verticals necessiten una cura especial. Durant les glaçades, les fulles estan cobertes amb una crosta de gel i s’han de netejar en el moment oportú per tal de mantenir la velocitat del parell al nivell adequat

Les peces es pinten segons les necessitats i, un cop a l'any, realitzen un examen complet de tota l'estructura per trobar-ne mal funcionaments. Aquesta cura garanteix el funcionament correcte de l'aerogenerador i amplia el seu període de funcionament.

Valoració de la viabilitat de la instal·lació

Abans de continuar amb la fabricació d’un generador eòlic de tipus vertical, estudien la situació meteorològica de la seva regió i intenten determinar si la unitat pot proporcionar la quantitat necessària de recursos.

Els experts recomanen valorar els paràmetres següents:

• nombre de dies de vent - prendre el valor mitjà de l'any quan la ratxa sigui superior a 3 m / s;
• volum d’electricitatconsumit al dia per propietat de la llar;
• lloc adequat en una zona privada per a equips eòlics.

El primer indicador s'aprèn a partir de les dades obtingudes a l'estació meteorològica més propera o trobades a Internet als portals respectius. A més, es revisen amb publicacions geogràfiques impreses i configuren una imatge completa de la situació amb el vent a la seva regió.

Les estadístiques no es fan en un any, sinó en 15-20 anys, només aleshores les xifres mitjanes seran les més correctes i mostren si el generador pot satisfer plenament la necessitat d’electricitat de la llar o si és prou energia només per cobrir les necessitats de la llar.

Si el propietari té a la seva disposició un gran terreny situat en un talús, a tocar de la riba del riu o en un espai obert, no hi haurà problemes amb la instal·lació.

Quan la casa estigui situada a les profunditats del poble i el pati sigui de mida compacta i estigui al costat dels edificis veïns, no serà fàcil instal·lar amb les vostres mans un model vertical d’un aerogenerador. L’estructura haurà de ser alçada 3-5 metres sobre el terra i reforçada addicionalment de manera que no caigui amb una forta pressa.

Tota aquesta informació s’ha de tenir en compte a l’etapa de planificació, de manera que quedi clar si el generador eòlic podrà assumir el subministrament energètic complet o si el seu paper romandrà en el marc de la font d’energia auxiliar. Preliminàriament desitjable càlcul de molins de vent.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

El vídeo núm. 1 mostra com fer un generador eòlic vertical amb un sistema rotatiu Darier amb les teves pròpies mans a casa. El vídeo il·lustra les característiques i els matisos curiosos del procés de muntatge. Hi ha una definició de la potència màxima de la unitat fabricada:

Com funciona el generador eòlic vertical i fins a quin punt genera energia, es mostrarà el vídeo número 2. Proporciona una visió detallada del mòdul i una descripció del treball sobre la mesura correcta de la potència real i altres paràmetres:

El vídeo 3 mostra la prova d'un generador eòlic de tipus vertical improvisat. Què és un dispositiu fet a mà de materials improvisats capaços de:

Una font d’energia alternativa tan moderna i pràctica com els molins verticals és fàcil de muntar amb les teves pròpies mans. Amb una experiència empresarial adequada, es poden fabricar cada part i combinar tots els components en un disseny integral i únic.

Si no voleu complicar la tasca, és força adequat comprar components a punt a casa, sense presses i embussos, per muntar un aerogenerador fiable que pugui assegurar el subministrament ininterromput d’electricitat a la sala d’estar.

Quan en les teves capacitats no hi ha certesa absoluta, és millor confiar la feina a professionals. Ho faran tot de forma molt ràpida i complint amb els requisits bàsics del funcionament.

Teniu experiència a construir i fer funcionar un generador eòlic? Compartiu informació amb els nostres lectors, suggeriu-vos la forma de muntar la unitat. Podeu deixar comentaris i afegir fotos casolanes al formulari següent.