Cómo hacer un generador eólico con sus propias manos: dispositivo, principio de funcionamiento + mejor hecho en casa

Es difícil no darse cuenta de cuán estable es el suministro de electricidad a las instalaciones suburbanas de proporcionar electricidad a los edificios urbanos y a las empresas. Admita que usted, como propietario de una casa o cabaña privada, ha experimentado repetidamente interrupciones, inconvenientes asociados con ellos y daños en el equipo.

Estas situaciones negativas, junto con las consecuencias, ya no complicarán la vida de los amantes de los espacios naturales abiertos. Además, con costos laborales y financieros mínimos. Para hacer esto, solo necesita hacer un generador eólico de electricidad, que describimos en detalle en el artículo.

Hemos descrito en detalle las opciones para fabricar un sistema que es útil en la economía y elimina la dependencia energética. Según nuestro consejo, un capataz de casa sin experiencia puede construir un generador eólico con sus propias manos. Un dispositivo práctico ayudará a reducir significativamente los gastos diarios.

Legalidad de instalar un generador eólico

Las fuentes de energía alternativas son el sueño de cualquier residente de verano o propietario de vivienda cuyo sitio esté lejos de las redes centrales. Sin embargo, al recibir facturas por la electricidad consumida en un departamento de la ciudad y al observar el aumento de las tarifas, nos damos cuenta de que un generador eólico creado para las necesidades domésticas no sería un obstáculo.

Después de leer este artículo, quizás hagas realidad tu sueño.

Un generador eólico es una excelente solución para proporcionar electricidad a una instalación suburbana. Además, en algunos casos, su instalación es la única solución posible.

Para no desperdiciar dinero, esfuerzo y tiempo en vano, decidamos: ¿existen circunstancias externas que nos creen obstáculos durante el funcionamiento del generador eólico?

Para proporcionar electricidad a una cabaña o una cabaña pequeña es suficiente pequeña planta de energía eólica, cuya potencia no exceda de 1 kW. Dichos dispositivos en Rusia se equiparan con productos domésticos. Su instalación no requiere certificados, permisos o aprobaciones adicionales.

Para determinar la viabilidad de un generador eólico, es necesario conocer el potencial de energía eólica de un área en particular (haga clic para ampliar)

No se imponen impuestos a la producción de electricidad, que se gasta en satisfacer sus propias necesidades domésticas. Por lo tanto, un molino de viento de baja potencia se puede instalar de forma segura, generado con su ayuda sin electricidad, sin pagar impuestos al estado.

Sin embargo, por si acaso, debe preguntar si hay alguna normativa local sobre el suministro de energía individual que pueda crear obstáculos para la instalación y el funcionamiento de este dispositivo.

Los generadores eólicos, que pueden satisfacer la mayoría de las necesidades de los agricultores medianos, no pueden presentar quejas ni siquiera de los vecinos.

Pueden surgir quejas con sus vecinos si experimentan inconvenientes asociados con la operación del molino de viento. No olvide que nuestros derechos terminan donde comienzan los derechos de los demás.

Por lo tanto, al comprar o auto-fabricar generador de viento para el hogar Se debe prestar mucha atención a los siguientes parámetros:

• Altura del mástil Al ensamblar un generador eólico, es necesario tener en cuenta las restricciones sobre la altura de los edificios individuales que existen en varios países del mundo, así como la ubicación de su propio sitio. Tenga en cuenta que los puentes, aeropuertos y túneles de edificios cercanos con una altura superior a 15 metros están prohibidos.
• Ruido de la caja de cambios y las paletas.. Los parámetros del ruido generado pueden establecerse utilizando un dispositivo especial y luego documentar los resultados de las mediciones. Es importante que no excedan los estándares de ruido establecidos.
• Interferencia etérea. Idealmente, al crear un molino de viento, se debe proporcionar protección contra la creación de tele-interferencia donde su dispositivo pueda proporcionar tales problemas.
• Reclamaciones de servicios ambientales. Esta organización solo puede evitar que opere la instalación si interfiere con la migración de las aves migratorias. Pero esto es poco probable.

Al crear e instalar el dispositivo usted mismo, aprenda estos puntos, y cuando compre un producto terminado, preste atención a los parámetros que aparecen en su pasaporte. Es mejor protegerse de antemano que estar molesto posteriormente.

El principio de funcionamiento de una turbina eólica.

Un generador eólico o turbina eólica (turbina eólica) es un dispositivo que se utiliza para convertir la energía cinética de una corriente de viento en energía mecánica. La energía mecánica resultante gira el rotor y se convierte en la forma eléctrica que necesitamos.

El principio de funcionamiento y dispositivo. molino de viento cinético descrito en detalle en el artículo, que le recomendamos que lea.

La estructura de las turbinas eólicas incluye:

• palas de hélice
• rotor rotativo de turbina
• el eje del generador y el generador mismo,
• Un inversor que convierte la corriente alterna en corriente continua, utilizada para cargar baterías,
• batería

La esencia de las turbinas eólicas es simple. Durante la rotación del rotor, se genera una corriente alterna trifásica, que luego pasa a través del controlador y carga la batería de CC. Además, el inversor convierte la corriente para que pueda ser consumida mediante el suministro de iluminación, una radio, un televisor, un microondas, etc.

Un dispositivo detallado de un generador eólico con un eje de rotación horizontal le permite imaginar claramente qué elementos contribuyen a la conversión de la energía cinética en energía mecánica y luego en energía eléctrica.

En general, el principio de funcionamiento de un generador eólico de cualquier tipo y diseño es el siguiente: en el proceso de rotación hay tres tipos de fuerza que actúan sobre las palas: frenado, impulso y elevación.

Este esquema de la turbina eólica le permite comprender lo que sucede con la electricidad producida por el generador eólico: parte de ella se acumula y la otra se consume.

Las dos últimas fuerzas superan la fuerza de frenado y ponen en marcha el volante. En la parte fija del generador, el rotor genera un campo magnético para que una corriente eléctrica fluya a través de los cables.

Clasificación de los tipos de generadores de energía.

Hay varias señales por las cuales se clasifican las instalaciones de energía eólica. La forma de elegir la mejor versión del dispositivo para la propiedad suburbana se describe en detalle en uno de artículos más populares en nuestro sitio web.

Entonces, los molinos de viento difieren en:

• el número de palas en la hélice;
• materiales de cuchilla;
• la ubicación del eje de rotación con respecto a la superficie de la tierra;
• señal de paso de tornillo.

Hay modelos con una, dos, tres cuchillas y cuchillas múltiples.

Los productos con una gran cantidad de cuchillas comienzan a girar incluso con un pequeño viento. Por lo general, se utilizan en tales trabajos, cuando el proceso de rotación en sí es más importante que generar electricidad. Por ejemplo, para extraer agua de pozos profundos.

Resulta que las palas de un generador eólico pueden estar hechas no solo de materiales sólidos, sino también de tela asequible

Las cuchillas pueden ser de vela o rígidas.Los productos de vela son mucho más baratos que los rígidos, cuya fabricación es de metal o fibra de vidrio. Pero tienen que repararse muy a menudo: son frágiles.

En cuanto a la ubicación del eje de rotación con respecto a la superficie de la tierra, distinga molinos de viento verticales y modelos horizontales. Y en este caso, cada variedad tiene sus propias ventajas: las verticales responden con mayor sensibilidad a cada golpe del viento, pero las horizontales son más potentes.

Los generadores eólicos se dividen por señales de paso en modelos con pasos fijos y variables. El paso variable le permite aumentar significativamente la velocidad de rotación, pero dicha instalación tiene un diseño complejo y masivo. Las turbinas eólicas de paso fijo son más simples y confiables.

Turbina eólica tipo rotor

Descubriremos cómo hacer un molino de viento simple con un eje vertical de rotación del tipo de rotor con sus propias manos. Tal modelo puede satisfacer las necesidades de electricidad de la casa del jardín, varias dependencias, así como iluminar el área de la casa y los senderos del jardín por la noche.

Las palas de esta instalación tipo rotor con un eje vertical de rotación están claramente hechas de elementos cortados de un barril de metal.

Nuestro objetivo es fabricar un molino de viento con una potencia máxima de 1,5 kW.

Para hacer esto, necesitamos los siguientes elementos y materiales:

• Generador de automóvil de 12V;
• Batería de helio o ácido de 12 V;
• Interruptor semi-apretado del tipo "botón" a 12 V;
• convertidor 700 W - 1500 W y 12V - 220V;
• un balde, una sartén de gran capacidad u otro recipiente espacioso hecho de acero inoxidable o aluminio;
• la lámpara de control del relé del automóvil carga o carga la batería;
• voltímetro de automóvil (cualquiera es posible);
• pernos con tuercas y arandelas;
• alambres con una sección transversal de 4 mm cuadrados y 2.5 mm cuadrados;
• dos abrazaderas para asegurar el generador al mástil.

En el proceso de realizar el trabajo, necesitaremos una amoladora o tijeras para metal, un lápiz o marcador de construcción, cinta métrica, cortadores de alambre, un taladro, un taladro, llaves y un destornillador.

El controlador para el sistema de generación de energía también puede ser ensamblado por usted mismo. Con reglas y esquemas de fabricación. controlador para un molino de viento le familiarizará con el artículo, cuyo contenido le recomendamos que lea.

La etapa inicial de fabricación de la instalación.

Haciendo un molino de viento casero comenzamos tomando un gran tanque de metal de forma cilíndrica. Por lo general, se utiliza un viejo hervido, balde o sartén para este propósito. Será la base de nuestra futura turbina eólica.

Usando una cinta métrica y un lápiz de construcción (marcador), marcamos: dividimos nuestra capacidad en cuatro partes idénticas.

Al hacer cortes de acuerdo con las instrucciones contenidas en el texto, en ningún caso corte el metal hasta el final

El metal tendrá que ser cortado. Puedes usar un molinillo para esto. No se utiliza para cortar recipientes de acero galvanizado o estaño pintado, ya que este tipo de metal se sobrecalentará necesariamente. Para tales casos, es mejor usar tijeras. Cortamos las cuchillas, pero no las cortamos hasta el final.

Opciones, esquemas y recomendaciones para la fabricación de varios modelos. palas de turbina eólica Encontrará en el artículo que le recomendamos.

Junto con la continuación del trabajo en el tanque, rehaceremos la polea del generador. En la parte inferior de la bandeja anterior y en la polea, debe delinear y perforar agujeros para los pernos. El trabajo en esta etapa debe tomarse con el mayor cuidado posible: todas las aberturas deben ubicarse simétricamente para que no se produzca ningún desequilibrio durante la rotación de la instalación.

Así es como se ven las cuchillas de otro diseño con un eje vertical de rotación. Cada cuchilla se fabrica por separado y luego se monta en un dispositivo común

Dobla las cuchillas para que no sobresalgan demasiado. Cuando hagamos esta parte del trabajo, asegúrese de considerar en qué dirección rotará el generador.

Por lo general, la dirección de su rotación está orientada en sentido horario. El ángulo de flexión de las palas afecta el área de influencia de las corrientes de aire y la velocidad de rotación de la hélice.

Ahora necesita arreglar el balde con las cuchillas preparadas para trabajar en la polea. Instalamos el generador en el mástil, fijándolo con abrazaderas. Queda por conectar los cables y ensamblar el circuito. Prepárese para registrar el diagrama de cableado, los colores de los cables y las marcas de clavijas. Más tarde, sin duda, será útil. Arreglamos los cables en el mástil del dispositivo.

Esta figura contiene recomendaciones detalladas para el ensamblaje de la estructura general y la vista general del dispositivo ya ensamblado y listo para usar

Para conectar la batería, debe usar cables con una sección transversal de 4 mm². Es suficiente para tomar una longitud de 1 metro. Eso es suficiente

Y para conectar la carga a la red, que incluye, por ejemplo, iluminación y electrodomésticos, basta con cables suficientes con una sección transversal de 2,5 mm². Instale el inversor (convertidor). Para esto, también se necesitará un cable de 4 mm².

Ventajas y desventajas de un modelo de rotor de un molino de viento.

Si hiciste todo de manera ordenada y consistente, entonces este generador eólico funcionará con éxito. En este caso, no surgirán problemas durante su funcionamiento.

Si utiliza un convertidor de 1000 W y una batería de 75 A, esta instalación proporcionará dispositivos de vigilancia de electricidad y video, y alarmas contra robo e incluso alumbrado público.

Las ventajas de este modelo son las siguientes:

• economico
• los elementos pueden reemplazarse fácilmente por otros nuevos o repararse;
• no se necesitan condiciones especiales para el funcionamiento;
• confiable en operación;
• Proporciona confort acústico completo.

También hay desventajas, pero no tantas: el rendimiento de este dispositivo no es demasiado alto y tiene una dependencia significativa de las ráfagas repentinas de viento. Los flujos de aire pueden simplemente interrumpir una hélice improvisada.

Para seleccionar con precisión el modelo del generador eólico de la potencia requerida antes de comenzar a trabajar, recomendamos hacer un calculo de acuerdo con las fórmulas dadas en el artículo recomendado.

Montaje de aerogeneradores axiales sobre imanes de neodimio.

Dado que los imanes de neodimio aparecieron en Rusia hace relativamente poco tiempo, no hace mucho tiempo comenzaron a fabricarse generadores de viento axial con estatores sin hierro.

La aparición de los imanes causó una oleada de demanda, pero gradualmente el mercado se saturó y el costo de este producto comenzó a disminuir. Se puso a disposición de los artesanos que inmediatamente lo adaptaron a sus diversas necesidades.

Aerogeneradores axiales con imanes de neodimio con un eje de rotación horizontal: un diseño más complejo que requiere no solo habilidad sino también cierto conocimiento

Si tiene un cubo de un automóvil viejo con discos de freno, lo tomaremos como base para el futuro generador axial.

Se supone que esta parte no es nueva, pero ya está en funcionamiento. En este caso, es necesario desmontar, revisar y lubricar los cojinetes, limpiar cuidadosamente los depósitos sedimentarios y todo el óxido. Listo generador no te olvides de pintar.

Un cubo con discos de freno, como regla, va a los artesanos como uno de los componentes de un automóvil viejo que ha sido desechado, por lo tanto, debe limpiarse a fondo

Distribución y fijación de imanes.

Los imanes de neodimio deben estar pegados a los discos del rotor. Para nuestro trabajo, tomamos 20 imanes de 25x8 mm.

Por supuesto, puede usar un número diferente de polos, pero se deben observar las siguientes reglas: el número de imanes y polos en un generador monofásico debe ser el mismo, pero si estamos hablando de un modelo trifásico, la relación de polos a bobinas debe ser 2/3 o 4/3 .

Al colocar imanes, los polos se alternan. Es importante no equivocarse. Si no está seguro de que organizará los elementos correctamente, cree una plantilla de sugerencias o aplique sectores directamente al disco.

Si tiene una opción, es mejor comprar no imanes redondos, sino rectangulares. En los modelos rectangulares, el campo magnético se concentra a lo largo de toda la longitud, y en los redondos, en el centro.

Los imanes opuestos deben tener polos diferentes. No confundirá nada si usa un marcador para marcarlos con signos menos o más. Para identificar los polos, tome los imanes y sosténgalos entre sí.

Si las superficies se sienten atraídas, ponles un plus; si se repelen, márquelas con menos. Al colocar imanes en discos, alterne los polos.

Los imanes se instalan de acuerdo con la política de políticas alternativas; los bordes de plastilina se encuentran a lo largo de los perímetros exterior e interior: el producto está listo para la fundición de resina epoxi

Para la fiabilidad de la fijación del imán, es necesario aplicar pegamento de alta calidad y máxima resistencia.

Para mejorar la fiabilidad de la fijación, puede usar resina epoxi. Debe diluirse como se indica en las instrucciones y llenarlo con un disco. La resina debe cubrir todo el disco, pero no drenarlo. Es posible evitar la posibilidad de escorrentía si envuelve el disco con cinta o realiza protecciones temporales de plastilina con una tira de polímero alrededor de su perímetro.

Generadores monofásicos y trifásicos.

Si comparamos estatores monofásicos y trifásicos, este último será mejor. El generador monofásico vibra cuando se carga. La razón de la vibración es la diferencia en la amplitud de la corriente, que surge debido a su retorno inestable por un punto en el tiempo.

El modelo trifásico no tiene ese inconveniente. Se distingue por una potencia constante debido a fases mutuamente compensadoras: cuando se produce un aumento de corriente en una, cae en la otra.

Según los resultados de las pruebas, el retorno del modelo trifásico es casi un 50% más que el mismo indicador de la fase única. Otra ventaja de este modelo es que, en ausencia de vibraciones innecesarias, la comodidad acústica aumenta cuando el dispositivo funciona bajo carga.

Es decir, el generador trifásico prácticamente no suena durante su funcionamiento. Cuando la vibración disminuye, la vida útil del dispositivo aumenta lógicamente.

En la lucha entre dispositivos trifásicos y monofásicos, el trifásico siempre gana, porque no suena demasiado durante la operación y dura más que el monofásico.

Reglas de bobinado

Si le pregunta a un especialista, él le dirá que antes de enrollar las bobinas, debe realizar un cálculo exhaustivo. El practicante en este asunto confiará en su intuición.

Elegimos un generador de opciones no demasiado rápido. Tenemos un procedimiento para cargar una batería de doce voltios que debe comenzar a 100-150 rpm. Tales datos iniciales requieren que el número total de vueltas de todas las bobinas sea de 1000-1200 piezas. Todavía tenemos que dividir esta cifra entre todas las bobinas y determinar cuántas vueltas habrá en cada una.

Un molino de viento de baja velocidad puede ser más poderoso si aumenta el número de polos. La frecuencia de las oscilaciones actuales en las bobinas aumentará. Si se usa un cable de sección transversal más grande para enrollar bobinas, la resistencia disminuye y la resistencia actual aumenta. No pierda de vista el hecho de que un voltaje más alto puede "consumir" la corriente debido a la resistencia del devanado.

El proceso de bobinado puede facilitarse y hacerse más eficiente si utiliza una máquina especial para este propósito.

No es necesario realizar un proceso de rutina como enrollar bobinas manualmente. Ya hay un poco de ingenio y una excelente máquina que puede hacer frente fácilmente al devanado.

El rendimiento y el rendimiento de los generadores caseros están muy influenciados por el grosor y la cantidad de imanes que se encuentran en los discos. La potencia final total se puede calcular si enrolla una bobina y luego la desplaza en el generador. La potencia futura del generador se determina midiendo el voltaje a velocidades específicas sin carga.

Damos un ejemplo. Con una resistencia de 3 ohmios y 200 rpm, salen 30 voltios. Si restamos 12 voltios de voltaje de la batería de este resultado, obtenemos 18 voltios. Divide este resultado entre 3 ohmios y obtén 6 amperios. El volumen es de 6 amperios y se destinará a la batería. Por supuesto, en el cálculo no tomamos en cuenta las pérdidas en los cables y en el puente de diodos: el resultado real será menor que el calculado.

Por lo general, las bobinas se hacen redondas. Pero, si los saca un poco, obtendrá más cobre en el sector y los giros serán más rectos. Si comparamos el tamaño del imán y el diámetro del orificio interno de las bobinas, entonces deben corresponder entre sí o el tamaño del imán puede ser un poco más pequeño.

Las bobinas prefabricadas deben corresponder al tamaño de sus imanes: deben ser ligeramente más grandes que los imanes o iguales a su magnitud

El grosor del estator, que hacemos, debe correlacionarse correctamente con el grosor de los imanes. Si el estator se hace más al aumentar el número de vueltas en las bobinas, el espacio entre discos aumentará y el flujo magnético disminuirá. El resultado puede ser este: se genera el mismo voltaje, pero, debido a la mayor resistencia de las bobinas, obtenemos una corriente más baja.

La madera contrachapada se utiliza para hacer el molde del estator. Sin embargo, los sectores para bobinas pueden marcarse en papel usando plastilina como bordes.

Si se coloca fibra de vidrio en la parte superior de las bobinas en la parte inferior del molde, la resistencia del producto aumentará. Antes de aplicar la resina epoxi, debe lubricar el molde con vaselina o cera, luego la resina no se adherirá al molde. Algunos usan cinta o película en lugar de grasa.

Entre ellos, las bobinas se fijan inmóviles. En este caso, se resaltan los extremos de las fases. Seis cables externos deben conectarse con una estrella o un triángulo. Girando el generador ensamblado a mano, pruébelo. Si el voltaje es de 40 V, la corriente será de aproximadamente 10 amperios.

Montaje final del dispositivo.

La longitud del mástil terminado debe ser de aproximadamente 6-12 metros. Con tales parámetros, su base debe ser concretada. El molino de viento se montará en la parte superior del mástil.

Para que pueda alcanzarlo en caso de rotura, debe proporcionar un soporte especial en la base del mástil, que le permitirá subir y bajar la tubería con un cabrestante manual.

El mástil se eleva con un generador eólico conectado, pero el capataz prudente hizo un dispositivo especial que permite, si es necesario, bajar la estructura al suelo.

Para hacer un tornillo, puede usar una tubería de PVC con un diámetro de 160 mm. Se utilizará para cortar un tornillo de dos metros que consta de seis cuchillas de su superficie. La forma de las cuchillas se desarrolla mejor independientemente por experiencia. El objetivo es aumentar el par a bajas revoluciones.

La hélice debe protegerse del viento excesivo. Para resolver este problema, use una cola plegable. La energía generada se almacena en baterías.

Para la atención de nuestros lectores, hemos proporcionado dos versiones de generadores eólicos de bricolaje 220 que disfrutan de una mayor atención no solo de los propietarios de bienes raíces suburbanos, sino también de los residentes de verano comunes.

Ambos modelos de aerogeneradores son efectivos a su manera. Estos dispositivos pueden demostrar resultados particularmente buenos en el área de la estepa con vientos frecuentes y fuertes. Son lo suficientemente efectivos como para ser utilizados en una organización. calefacción alternativa para el hogar y en el suministro de electricidad. Y no son tan difíciles de construir con sus propias manos.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Este video muestra un ejemplo de una turbina eólica con un eje horizontal de rotación. El autor del dispositivo explica en detalle los matices del diseño de instalación de bricolaje, llama la atención de los espectadores sobre los errores que pueden cometerse en el proceso de fabricación propia de un generador eólico, brinda consejos prácticos.

Tenga en cuenta que llegar a un dispositivo elevado a una altura decente no es tan fácil. Reinstalar una turbina eólica de este tipo probablemente sea problemático. Por lo tanto, el diseño del mástil plegable en este caso no será superfluo.

Este video muestra una turbina eólica rotativa con un eje vertical de rotación. Esta instalación no es alta, se realizó originalmente y es muy sensible: incluso un ligero viento hace que las cuchillas del dispositivo se muevan.

Si vive en un área donde los vientos no se consideran una ocurrencia rara, el uso de esta fuente particular de energía alternativa puede ser más efectivo para usted. Los ejemplos anteriores de molinos de viento hechos a sí mismos demuestran que hacerlos usted mismo no es tan difícil. La energía eólica es un recurso público disponible y renovable que puede y debe ser utilizado.

Los interesados ​​en el tema del artículo están invitados a expresar su opinión en los comentarios y hacer preguntas que surgieron durante la familiarización con el material.