Com fer un generador eòlic amb les teves pròpies mans: dispositiu, principi de funcionament + millor casolà

És difícil no notar la diferència de l'estabilitat del subministrament d'electricitat a les instal·lacions perifèriques de les que proporcionen electricitat i edificis urbans. Admetre que vostè, com a propietari d'una casa o caseta privada, ha patit diverses vegades interrupcions, inconvenients relacionats amb ells i danys en els equips.

Aquestes situacions negatives, juntament amb les conseqüències, ja no complicaran la vida dels amants dels espais oberts naturals. A més, amb uns costos laborals i financers mínims. Per fer-ho, només cal fer un generador d’electricitat eòlic, que descrivim detalladament a l’article.

Hem descrit en detall les opcions per fabricar un sistema útil en l’economia i elimina la dependència energètica. Segons els nostres consells, un capatàs de la llar sense experiència pot construir un generador eòlic amb les seves pròpies mans. Un dispositiu pràctic ajudarà a reduir significativament les despeses diàries.

Legalitat de la instal·lació d’un generador eòlic

Les fonts d’energia alternatives són el somni de qualsevol resident d’estiu o propietari d’habitatges el lloc està lluny de les xarxes centrals. Tanmateix, rebent les factures de l’electricitat consumida en un apartament de la ciutat i contemplant l’augment de les tarifes, ens adonem que un generador eòlic dissenyat per a les necessitats domèstiques no hi seria.

Després de llegir aquest article, potser fareu realitat el vostre somni.

Un generador eòlic és una excel·lent solució per a subministrar electricitat a una instal·lació suburbana. A més, en alguns casos, la seva instal·lació és l’única solució possible.

Per no malgastar diners, esforç i temps en va, decidim: hi ha alguna circumstància externa que ens crei obstacles durant el funcionament del generador eòlic?

Per aportar electricitat a una casa de camp o a una petita caseta n’hi ha prou petita central eòlicala potència no supera els 1 kW. Aquests dispositius a Rússia s’equiparen a productes domèstics. La seva instal·lació no requereix certificats, permisos ni cap aprovació addicional.

Per determinar la viabilitat d’un generador eòlic, cal esbrinar el potencial d’energia eòlica d’una determinada zona (feu clic per ampliar)

No es proporciona cap tributació sobre la producció d’electricitat, que es dedica a proporcionar les seves pròpies necessitats domèstiques. Per tant, es pot instal·lar de forma segura un molí de vent de baixa potència, generat amb l’ajuda d’electricitat lliure, sense pagar a l’estat cap impost.

Tot i això, per si de cas, us heu de preguntar si hi ha alguna normativa local relativa a l’alimentació individual que pugui generar obstacles a la instal·lació i al funcionament d’aquest dispositiu.

Els aerogeneradors, que són capaços de satisfer la majoria de les necessitats dels agricultors de mida mitjana, no poden provocar queixes ni tan sols dels veïns

Els veïns poden presentar queixes si presenten molèsties relacionades amb el funcionament del molí de vent. No oblideu que els nostres drets acaben allà on comencen els drets dels altres.

Per tant, quan es compra o s’autoproducció generador eòlic per a la llar s'ha de prestar molta atenció als següents paràmetres:

• Alçada del màstil. A l’hora de muntar un generador eòlic, cal tenir en compte les restriccions a l’alçada dels edificis individuals existents en diversos països del món, així com la ubicació del seu propi lloc. Tingueu en compte que es prohibeixen els ponts, aeroports i túnels dels edificis propers a una alçada superior a 15 metres.
• Soroll de la caixa de canvis i de les paletes. Els paràmetres del soroll generat es poden definir mitjançant un dispositiu especial i, a continuació, documentar els resultats de les mesures. És important que no superin els estàndards de soroll establerts.
• Interferències etèriques L'ideal seria que, quan es crei un molí de vent, s'hauria de protegir contra la creació de interferències de telefonia quan el dispositiu pugui proporcionar aquests problemes.
• Reclamacions de serveis ambientals. Aquesta organització només pot impedir que expliqueu la instal·lació si interfereix amb la migració d'aus migratòries. Però això és poc probable.

Quan creeu i instal·leu el dispositiu tu mateix, apreneu aquests punts i, quan compreu un producte acabat, presteu atenció als paràmetres que apareixen al passaport. És millor protegir-se amb antelació que posteriorment estar molest.

El principi de funcionament d’un aerogenerador

Un generador eòlic o aerogenerador (aerogenerador) és un dispositiu que s’utilitza per convertir l’energia cinètica d’un corrent eòlic en energia mecànica. L’energia mecànica resultant fa girar el rotor i es converteix en la forma elèctrica que necessitem.

El principi de funcionament i dispositiu molí cinètic descrit en detall a l’article, que recomanem llegir.

L’estructura dels aerogeneradors inclou:

• pales de l'hèlix
• rotor giratori de turbina
• l'eix del generador i el propi generador,
• un inversor que converteix el corrent altern en corrent continu utilitzat per carregar bateries,
• bateria

L’essència dels aerogeneradors és simple. Durant la rotació del rotor, es genera un corrent altern trifàsic, que després passa pel controlador i carrega la bateria de corrent continu. A més, l’inversor converteix el corrent de manera que es pot consumir subministrant il·luminació, una ràdio, un televisor, un microones i així successivament.

Un dispositiu detallat d’un generador eòlic amb un eix horitzontal de rotació permet imaginar clarament quins elements contribueixen a la conversió d’energia cinètica en energia mecànica i després en energia elèctrica

En general, el principi de funcionament d’un generador eòlic de qualsevol tipus i disseny és el següent: en el procés de gir hi ha tres tipus de força que actuen sobre les pales: frenada, impuls i elevació.

Aquest esquema de l’aerogenerador permet comprendre què passa amb l’electricitat produïda pel generador eòlic: una part s’acumula i l’altra es consumeix

Les dues últimes forces superen la força de frenada i posen en marxa el volant. A la part fixa del generador, el rotor genera un camp magnètic de manera que un corrent elèctric flueix pels cables.

Classificació dels tipus de generadors d’energia

Hi ha diversos signes segons els quals es classifiquen les instal·lacions d’energia eòlica. La manera de triar la millor versió del dispositiu per a la propietat suburbana es descriu en detall en un articles més populars al nostre lloc web.

Per tant, els molins de vent difereixen en:

• el nombre de pales de l'hèlix;
• materials de fulles;
• la ubicació de l’eix de rotació respecte a la superfície de la terra;
• rètol de cargol.

Hi ha models amb una, dues, tres fulles i multi-fulles.

Els productes amb un gran nombre de fulles comencen a rotar fins i tot amb un vent petit. Normalment s’utilitzen en treballs d’aquest tipus, quan el procés de rotació en si és més important que generar electricitat. Per exemple, per extreure aigua de les poures profundes.

Resulta que les fulles d’un generador eòlic es poden fer no només de materials sòlids, sinó també de teixits assequibles

Les fulles poden ser de navegació o rígides.Els productes a vela són molt més barats que els rígids, la fabricació dels quals és de metall o fibra de vidre. Però s’han de reparar molt sovint: són fràgils.

Pel que fa a la ubicació de l’eix de gir respecte a la superfície terrestre, distingiu-ne molins verticals de vent i models horitzontals. I en aquest cas, cada varietat té els seus propis avantatges: les verticals responen més sensiblement a cada cop del vent, però les horitzontals són més potents.

Els generadors eòlics es divideixen per senyals a pas en models amb passos fixos i variables. El pas variable permet augmentar significativament la velocitat de gir, però aquesta instal·lació té un disseny complex i massiu. Els aerogeneradors de pas fix són més senzills i fiables.

Aerogenerador de tipus rotor

Esbrinarem com es fa amb les seves pròpies mans un molinet de vent senzill amb un eix de rotació vertical del tipus rotor. Aquest model pot satisfer les necessitats d’electricitat de la casa jardí, diversos edificis, a més d’il·luminar la zona de la casa i els camins del jardí de nit.

Les fulles d’aquesta instal·lació de tipus rotor amb un eix de gir vertical estan clarament constituïdes per elements tallats d’un barril metàl·lic

El nostre objectiu és fabricar un molí amb una potència màxima d’1,5 kW.

Per fer-ho, necessitem els següents elements i materials:

• Generador de cotxes de 12V;
• Bateria d’heli o àcid de 12 V;
• Interruptor semi-estret del tipus "botó" a 12 V;
• convertidor 700 W - 1500 W i 12V - 220V;
• una galleda, una cassola de gran capacitat o un altre recipient capaç d’acer inoxidable o alumini;
• La llum de control del relé automobilístic carrega o carrega la bateria;
• voltímetre automobilístic (qualsevol és possible);
• cargols amb femelles i rentadores;
• cables amb secció de 4 mm quadrats i 2,5 mm quadrats;
• dues pinces per fixar el generador al pal.

En el procés de realització del treball, necessitarem una rectificadora o tisores per a metall, un llapis o retoladors de construcció, una cinta mètrica, talladors de filferro, un trepant, un trepant, claus i un tornavís.

El controlador del sistema de generació d'energia també el podeu muntar vosaltres mateixos. Amb normes i esquemes de fabricació controlador per a un molí de vent us familiaritzarà amb l'article, el contingut del qual aconsellem llegir.

L’etapa inicial de fabricació de la instal·lació

Fent un molí de vent casolà comencem agafant un gran dipòsit metàl·lic de forma cilíndrica. Amb aquesta finalitat, s'utilitza un refredat antic, cub o paella. Serà la base del nostre futur aerogenerador.

Utilitzant una cinta mètrica i un llapis de construcció (marcador), marquem: dividim la nostra capacitat en quatre parts idèntiques.

Quan feu talls d’acord amb les instruccions que conté el text, en cap cas talleu el metall fins al final

S'haurà de tallar el metall. Podeu utilitzar una picadora per això. No s'utilitza per tallar contenidors d'acer galvanitzat ni estany pintat, perquè aquest tipus de metall necessàriament s'escalfarà. En aquests casos, és millor utilitzar tisores. Tallem les fulles, però no les tallem fins al final.

Opcions, esquemes i recomanacions per a la fabricació de diversos models pales de l’aerogenerador Trobareu a l’article que us recomanem.

Juntament amb la continuació dels treballs sobre el dipòsit, remenem la politja generadora. A la part inferior de la panera anterior i a la politja cal perfilar i foradar els forats dels cargols. El treball en aquesta fase s’ha de tenir amb la màxima cura possible: totes les obertures s’han de situar simètricament de manera que no es produeixi desequilibri durant la rotació de la instal·lació.

Així es veuen les fulles d’un altre disseny amb un eix vertical de rotació. Cada fulla es fa per separat i es munta en un dispositiu comú

Doblegueu les fulles perquè no s’enganxin massa. Quan fem aquesta part del treball, assegureu-vos de considerar en quina direcció girarà el generador.

Normalment la direcció de la seva rotació està orientada en sentit horari. L’angle de flexió de les fulles afecta l’àrea d’influència dels corrents d’aire i la velocitat de gir de l’hèlix.

Ara cal arreglar la galleda amb les fulles preparades per treballar a la politja. Instal·lem el generador al pal, fixant-lo amb pinces. Resta connectar els cables i muntar el circuit. Prepareu-vos per enregistrar el diagrama de cablejat, els colors del filferro i les marques de pins. Més endavant, sens dubte serà útil. Fixem els cables al pal del dispositiu.

Aquesta figura conté recomanacions detallades per al muntatge de l'estructura general i la vista general del dispositiu ja muntat i preparat per al seu ús

Per connectar la bateria, heu d'utilitzar cables amb secció de 4 mm². N’hi ha prou d’agafar una longitud d’1 metre. Ja n’hi ha prou.

I per connectar la càrrega a la xarxa, que inclou, per exemple, il·luminació i aparells elèctrics, són suficients cables amb una secció de 2,5 mm². Instal·leu el convertidor (convertidor). Per a això, també caldrà un filferro de 4 mm².

Avantatges i desavantatges d’un model de rotor d’un molí de vent

Si ho vau fer tot de forma ordenada i coherent, aquest generador eòlic funcionarà correctament. En aquest cas, no es presentaran problemes durant el seu funcionament.

Si utilitzeu un convertidor de 1000 W i una bateria de 75A, aquesta instal·lació proporcionarà dispositius de vigilància elèctrica i de vídeo, i alarmes anti-robatori i fins i tot enllumenat al carrer.

Els avantatges d’aquest model són els següents:

• econòmica;
• els elements es poden substituir fàcilment per uns de nous o reparar-los;
• no es necessiten condicions especials per al funcionament;
• fiable en funcionament;
• proporciona un confort acústic complet.

També hi ha desavantatges, però no tants: el rendiment d’aquest dispositiu no és massa elevat, i depèn significativament de ràfegues sobtades de vent. Els fluxos d’aire poden simplement interrompre una hèlix improvisada.

Per tal de seleccionar amb precisió el model del generador eòlic de la potència necessària abans d’iniciar el treball, us recomanem feu un càlcul segons les fórmules indicades a l’article recomanat.

Muntatge de aerogeneradors axials sobre imants de neodimi

Des que fa temps que els imants de neodimi van aparèixer a Rússia, fa poc temps es van començar a crear generadors eòlics axials amb estadors sense ferro.

L’aparició d’imants va provocar una pressa de la demanda, però a poc a poc el mercat es va anar saturant i el cost d’aquest producte va començar a disminuir. Es va posar a disposició dels artesans que de seguida van adaptar-lo a les seves diverses necessitats.

Aerogeneradors axials amb imants de neodimi amb un eix de rotació horitzontal: un disseny més complex que requereix no només habilitat, sinó també cert coneixement

Si teniu un concentrador d’un cotxe vell amb discos de fre, llavors el prendrem com a base del futur generador axial.

Se suposa que aquesta part no és nova, però ja està en funcionament. En aquest cas, cal desmuntar, revisar i lubricar els coixinets, netejar amb cura els dipòsits sedimentaris i tot el rovell. Llest generador no us oblideu de pintar.

Un hub amb discos de fre, per regla general, va als artesans com un dels components d’un cotxe vell que s’ha desballestat, per tant, s’ha de netejar a fons

Distribució i fixació de imants

Els imants de neodimi s’han d’enganxar als discos del rotor. Per al nostre treball, agafem 20 imants de 25x8mm.

Per descomptat, podeu utilitzar un nombre diferent de pols, però cal observar les regles següents: el nombre d’imants i de pols en un generador monofàsic ha de ser el mateix, però si parlem d’un model trifàsic, la relació entre els pols i les bobines hauria de ser de 2/3 o 4/3. .

Quan col·loqueu imants, els pols s’alternen. És important no equivocar-se. Si no esteu segurs que arrangeu els elements correctament, feu una plantilla de suggeriment o apliqueu sectors directament al disc.

Si voleu triar, és millor comprar imants no rodons, sinó rectangulars. En models rectangulars, el camp magnètic es concentra al llarg de tota la longitud, i en els rodons, al centre.

Els imants oposats han de tenir diferents pols. No confondreu res si utilitzeu un marcador per marcar-los amb signes menys o més. Per identificar els pals, agafeu els imants i subjecteu-los els uns als altres.

Si s'atreuen les superfícies, poseu-ne un avantatge; si es repel·len, marqueu-les amb menys. Quan col·loqueu imants en discos, alterneu els pols.

Els imants s’instal·len en compliment de la política d’alternança, les sanefes de plastilina es troben al llarg dels perímetres extern i interior: el producte està preparat per a la colada de resina epoxi

Per obtenir una fiabilitat de fixació de imants, cal aplicar cola forta d'alta qualitat i màxima.

Per millorar la fiabilitat de la fixació, podeu utilitzar resina epoxi. Ha de diluir-se tal i com s’indica a les instruccions, i omplir-lo amb un disc. La resina ha de cobrir tot el disc, però no drenar-lo. És possible evitar la possibilitat d’escorcollar si emboliqueu el disc amb cinta o si feu proteccions temporals de plastilina d’una franja de polímer al voltant del seu perímetre.

Generadors monofàsics i trifàsics

Si comparem els estats monofàsics i els trifàsics, aquest últim serà millor. El generador monofàsic vibra quan es carrega. El motiu de la vibració és la diferència en l'amplitud del corrent, sorgit a causa del seu retorn inestable per un punt en el temps.

El model trifàsic no té aquest inconvenient. Es distingeix per la potència constant per fases de compensació mútua: quan es produeix un augment de corrent en una, baixa en l’altra.

Segons els resultats de les proves, el retorn del model trifàsic és gairebé un 50% més que el mateix indicador de la fase monofàsica. Un altre avantatge d’aquest model és que a falta de vibracions innecessàries, la comoditat acústica augmenta quan el dispositiu funciona sota càrrega.

És a dir, el generador trifàsic pràcticament no embruta durant el seu funcionament. Quan la vibració disminueix, la vida del dispositiu augmenta lògicament.

En la lluita entre dispositius trifàsics i monofàsics, la fase trifàsica sempre guanya, ja que no es rumia tant durant el funcionament i dura més que la monofàsica.

Normes de bobinatge de la bobina

Si pregunteu a un especialista, dirà que abans de rodar les bobines, heu de realitzar un càlcul minuciós. El practicant en aquesta matèria es basarà en la seva intuïció.

Hem escollit un generador d’opcions no massa ràpid. Tenim un procediment per carregar una bateria de dotze volts que hauria de començar a 100-150 rpm. Aquestes dades inicials requereixen que el nombre total de voltes de totes les bobines sigui de 1000-1200 peces. Encara hem de dividir aquesta figura entre totes les bobines i determinar quantes voltes hi haurà a cadascuna.

Un molí de baixa velocitat pot ser més potent si augmenta el nombre de pols. La freqüència de les oscil·lacions actuals a les bobines augmentarà. Si s’utilitza un fil de secció més gran per a bobines de bobines, la resistència disminueix i la resistència actual augmenta. No perdis de vista que una tensió més elevada pot "consumir" el corrent a causa de la resistència del bobinat.

El procés de bobinat es pot facilitar i fer més eficient si utilitzeu una màquina especial per a aquest propòsit.

No és necessari fer un procés tan rutinari com l'enrotllament manual. Ja hi ha una mica d’enginy i una excel·lent màquina que pot afrontar fàcilment el bobinat

El rendiment i el rendiment dels generadors casolans estan molt influenciats pel gruix i el nombre d’imants que hi ha als discos. La potència final total es pot calcular si es tira una bobina i es desplaça al generador. La potència futura del generador es determina mesurant la tensió a velocitats específiques sense càrrega.

En posem un exemple. Amb una resistència de 3 ohms i 200 rpm, surten 30 volts. Si restem 12 volts de tensió de la bateria d’aquest resultat, obtenim 18 volts. Divideix aquest resultat per 3 ohms i obté 6 amperes. El volum és de 6 amperis i anirà a la bateria. Per descomptat, en el càlcul no hem tingut en compte les pèrdues dels cables i del pont del díode: el resultat real serà inferior al calculat.

Normalment les bobines es fan rodones. Però, si en traieu una mica, obtindreu més coure al sector i els torns seran més estrets. Si comparem la mida de l’imant i el diàmetre del forat interior de les bobines, aleshores s’han de correspondre entre elles o la mida de l’imant pot ser lleugerament més petita.

Les bobines preparades han de correspondre als seus imants de mida: han de ser lleugerament més grans que els imants o iguals a la seva magnitud

El gruix de l’estator, que fem, s’ha de correlacionar correctament amb el gruix dels imants. Si l'estator s'aconsegueix més augmentant el nombre de voltes a les bobines, augmentarà l'espai del disc entre ells i el flux magnètic disminuirà. El resultat pot resultar aquest: es genera la mateixa tensió, però, a causa de l’augment de la resistència de les bobines, obtenim un corrent inferior.

El contraplacat s'utilitza per fabricar el motlle de l'estator. Tot i això, els sectors per a les bobines es poden marcar en paper utilitzant plastilina com a sanefes.

Si es col·loca fibra de vidre a la part superior de les bobines a la part inferior del motlle, augmentarà la força del producte. Abans d'aplicar la resina epoxi, cal lubricar el motlle amb vaselina o cera, llavors la resina no s'enganxarà al motlle. Alguns utilitzen cinta o pel·lícula en lloc de greix.

Entre si, les bobines es fixen immòbils. En aquest cas, es mostren els extrems de les fases. Sis cables exteriors haurien de connectar-se amb una estrella o un triangle. Gireu el generador muntat a mà, proveu-lo. Si la tensió és de 40 V, el corrent serà d'aproximadament 10 amperis.

Muntatge final del dispositiu

La longitud del pal acabat ha de ser d’aproximadament 6-12 metres. Amb aquests paràmetres, la seva base s'hauria de concretar. El molí de vent es muntarà a la part superior del pal.

Per tal que pugueu arribar-hi en cas de trencament, heu de proporcionar un muntatge especial a la base del pal, que us permetrà pujar i baixar la canonada amb un cabrestant de mà.

El pal s’eleva alt amb un generador eòlic enganxat a ell, però el prudent capatàs va fer un dispositiu especial que permet, si cal, baixar l’estructura fins a terra

Per fer un cargol, podeu utilitzar una canonada de PVC amb un diàmetre de 160 mm. S’utilitzarà per tallar un cargol de dos metres format per sis fulles de la seva superfície. La forma de les fulles es desenvolupa millor de forma independent per experiència. L’objectiu és augmentar el parell a revolucions baixes.

L’elica ha d’estar protegida del vent excessiu. Per solucionar aquest problema, utilitzeu una cua plegable. L’energia generada s’emmagatzema a les bateries.

Per a l’atenció dels nostres lectors, hem proporcionat dues versions de generadors eòlics de 220 exemplars que gaudeixen de l’atenció augmentada no només dels propietaris d’immobles suburbans, sinó també residents habituals a l’estiu.

Els dos models aerogeneradors són efectius a la seva manera. Aquests dispositius són capaços de demostrar resultats especialment bons a la zona de l’estepa amb vents freqüents i forts. Són prou efectius per ser utilitzats en una organització. calefacció alternativa i en el subministrament d’electricitat. I no són tan difícils de construir amb les seves pròpies mans.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Aquest vídeo mostra un exemple d’aerogenerador amb un eix de rotació horitzontal. L’autor del dispositiu explica amb detall els matisos del disseny de la instal·lació realitzada per ell mateix, crida l’atenció dels espectadors sobre els errors que es poden produir en el procés d’autoproducció d’un generador eòlic, dóna consells pràctics.

Tingueu en compte que arribar a un dispositiu elevat a una alçada digna no és tan fàcil. És probable que la reinstal·lació d’aquest aerogenerador sigui problemàtica. Per tant, el disseny del pal plegable en aquest cas no serà superflu.

Aquest vídeo mostra un aerogenerador rotatiu amb un eix de rotació vertical. Aquesta instal·lació no és alta, es va fer originalment i és molt sensible: fins i tot un lleuger vent fa que les fulles del dispositiu es moguin.

Si viviu en una zona on els vents no es consideren un fet rar, pot ser que l’ús d’aquesta particular font d’energia alternativa sigui més eficaç per a vosaltres. Els exemples anteriors de molins de vent elaborats per si mateixos demostren que no és tan difícil fer-ho tu mateix. L’energia eòlica és un recurs públic i renovable que pot i s’ha d’utilitzar.

Els que estiguin interessats en el tema de l’article són convidats a expressar la seva opinió en els comentaris i a fer preguntes sorgides durant la familiarització amb el material.