Gerador eólico DIY de um gerador de carro: tecnologia de montagem de moinhos de vento e análise de erros

Os moinhos de vento são uma alternativa promissora para a energia tradicional. A energia eólica, convertida em eletricidade, promete ser barata, fácil de produzir e de baixo custo. E se você levar em conta as contas que estão chegando agora para a eletricidade, para economizar dinheiro, tente montar seu próprio gerador eólico, concorda?

Existem exemplos reais de instalações que geram uma quantidade decente de energia. No entanto, as possibilidades das turbinas eólicas ainda estão muito à frente dos concorrentes que podem suportar o método tradicional de geração de eletricidade.

Apresentamos um guia, após o qual você pode montar um gerador eólico a partir de um gerador de carro com suas próprias mãos. No artigo proposto para familiarização, os erros comuns cometidos ao projetar moinhos de vento são discutidos em detalhes. Para maior clareza, o artigo é acompanhado por materiais temáticos de foto e vídeo.

Sobre moinhos de vento caseiros para o lar

De particular interesse na energia eólica está no nível doméstico. Isso é compreensível se você olhar para a próxima descrição da energia consumida pelo canto do seu olho. Portanto, todos os tipos de artesãos são ativados, utilizando todas as possibilidades de obter eletricidade a baixo custo.

Uma dessas possibilidades, bastante real, está intimamente ligada a um gerador eólico de um gerador de automóvel. Um dispositivo pronto - um gerador de carro - basta equipar lâminas feitas corretamentepara poder remover algum valor da energia elétrica dos terminais do gerador.

É verdade que só funcionará efetivamente se houver tempo ventoso.

Um exemplo da prática de uso doméstico de geradores eólicos. Projeto prático desenvolvido e bastante eficaz de um moinho de vento. Um parafuso de três lâminas está instalado, o que é raro para eletrodomésticos

O uso de praticamente qualquer gerador de carro é aceitável para a construção de uma turbina eólica. Mas eles geralmente tentam escolher um modelo poderoso para os negócios, capaz de fornecer grandes correntes. Aqui no auge da popularidade do projeto de geradores de caminhões, grandes ônibus de passageiros, tratores, etc.

Além do gerador, também serão necessários vários componentes para fazer um moinho de vento:

• parafuso de duas ou três lâminas;
• bateria de carro;
• cabo elétrico;
• mastro, elementos de suporte, elementos de fixação.

O design do parafuso em duas ou três pás é considerado o mais ideal para um gerador eólico clássico. Mas um projeto doméstico muitas vezes está longe de clássicos da engenharia. Portanto, na maioria das vezes, eles tentam pegar parafusos prontos para a construção de uma casa.

O impulsor é do ventilador de um carro, que será usado como um parafuso para uma instalação doméstica movida a vento. A leveza e a grande área útil da força aérea permitem aplicar essas opções

Por exemplo, pode ser um impulsor de uma unidade externa de um sistema de ar condicionado split ou de um ventilador do mesmo carro. Porém, quando se deseja seguir as tradições do projeto de geradores eólicos, é necessário construir uma hélice do moinho de vento do início ao fim com suas próprias mãos.

Antes de decidir sobre a montagem e instalação de um gerador eólico, vale a pena avaliar os dados climáticos do local e calcular o retorno. Ajuda significativa será fornecida por informações artigo interessanterecomendado por nós para familiarização.

Tecnologia de montagem de gerador eólico

O modelo AT-700, retirado de um trator da série DT, é visto como a base ideal para um gerador de turbina eólica doméstico. É verdade que este gerador de trator em sua forma original foi projetado para uma velocidade de rotor de até 6000 rpm. Sob o design de uma turbina eólica doméstica, esse parâmetro é claramente excessivo.

Existem duas maneiras de sair:

1. Aplique algum tipo de multiplicador de engrenagem, fornecendo a relação de engrenagem desejada.
2. Rebobine o enrolamento do estator AT-700 existente em baixa velocidade.

Em princípio, as duas opções para atualizar o dispositivo são possíveis. Porém, a julgar pelas revisões dos projetistas, a opção de rebobinar o enrolamento do estator é mais aceitável. Especialmente considerando o peso do próprio gerador AT-700, que atinge 6 kg.

Gerador de trator AT-700. Inúmeros projetos domésticos foram desenvolvidos com base nesse dispositivo em particular, que possui uma alta eficiência atual. Mas um pouco de modernização é necessária

Se o dispositivo for complementado com um redutor, o peso do módulo comum dobrará. E este é um parâmetro importante para a construção de um moinho de vento. O peso está sempre se esforçando para reduzir.

Ao usar o gerador K 701 no projeto de um moinho de vento, será necessária alguma modernização:

Etapa 1. Parafuso de energia eólica

O material para a fabricação de lâminas de parafuso é um tubo de alumínio para irrigação (d = 200 mm) com 0,7 a 1,0 m de comprimento.Inicialmente, é cortado longitudinalmente em quatro segmentos e, em seguida, as lâminas da forma desejada são cortadas de duas ou três partes obtidas.

Como o alumínio é um material que pode ser processado bem, não é um problema cortar a forma desejada da lâmina de um pedaço de tubo. O principal é calcular e desenhar corretamente um modelo.

As lâminas fabricadas do futuro parafuso devem, de alguma forma, ser fixadas e plantadas no eixo do gerador. Este trabalho é mais complexo, requer um equilíbrio preciso e, principalmente, ao executar um design de três lâminas. Existem muitas opções para fazer um disco de parafuso. Uma delas é a criação desta peça a partir de chapas de alumínio.

Será necessário calcular o diâmetro do disco do parafuso, levando em consideração o comprimento do medidor das lâminas. Para uma envergadura de 2 metros, o diâmetro estimado do disco pode ser de 150 a 200 mm. Com base no diâmetro calculado, o número necessário de chapas redondas (6-7 unid.) É cortado em chapa de alumínio.

Um exemplo de fabricação de um parafuso de gerador eólico a partir de um tubo de alumínio de duzentos milímetros usado em campos agrícolas para irrigação de culturas. Design leve e eficiente

As placas redondas cortadas são sobrepostas, alinhadas nas bordas e presas. Para a colagem, é melhor usar cola epóxi de alta qualidade. Mas outros métodos de fixação também são possíveis.

No disco colado acabado, é necessário marcar e perfurar um orifício para montagem no eixo do gerador em um ponto central. Finalize o furo com uma chaveta do tamanho da chave montada no eixo do rotor do gerador.

Um disco de hélice preparado dessa maneira é marcado para a montagem das pás. Nas linhas planejadas, faça furos para os parafusos de montagem do suporte. Essas peças também são feitas de alumínio com uma seleção de espessura suficiente para compensar as forças transmitidas.

Resta anexar as lâminas feitas anteriormente ao disco nos pontos de conexão pretendidos, equilibrá-las em uma superfície plana e prender com parafusos.

Etapa 2. Fazendo um mastro de um cano

O gerador de trator AT-700, equipado com um parafuso caseiro, já é um verdadeiro moinho de vento. Para obter o efeito máximo da estrutura, é desejável aumentá-lo em 5-7 metros e também fornecer movimento circular de 360 ​​°.

Portanto, um cata-vento é colocado em um mastro, o que é mais fácil de fazer com base em um tubo de metal.

Mastro montado a partir de um tubo de metal com um diâmetro de 50 mm com um gerador de vento no topo. Para garantir a estabilidade do mastro, são usadas extensões de cabo de metal

Um mastro de 5 a 7 metros de altura, equipado com um gerador eólico no topo, experimentará cargas significativas. Consequentemente, o diâmetro do tubo de metal é necessário o suficiente - pelo menos 50 mm no tamanho externo.

O mastro é preso por quatro abraçadeiras, fixadas por cima, mais perto do moinho de vento e esticadas em oposição umas às outras.

Sob a borda superior do tubo do mastro, na região interna, um par de rolamentos adequados é pressionado ou fixado de alguma outra maneira. Será um bloco rotativo de suporte, onde ficará um cata-vento com um gerador e um parafuso. Resta fazer o próprio cata-vento e instalar todo o equipamento necessário.

Etapa 3. Como fazer um cata-vento de alumínio

O design do cata-vento, em uma extremidade da qual existe um local para um gerador de automóveis com um parafuso, e na outra - local para uma "haste", é recomendado para ser feito de material leve e durável.

Por exemplo, um tubo de alumínio de perfil retangular caberia logo abaixo da base.É mais conveniente usar grampos feitos de fita de metal macio (de preferência inoxidável) como prendedores do gerador no tubo de perfil.

Um exemplo de uma possível montagem do alojamento do gerador no tubo de perfil do cata-vento. Ele usa uma estrutura de metal com suportes de parafusos dianteiro e traseiro

A cauda do cata-vento pode ser construída com a mesma chapa de alumínio e fixada ao tubo de perfil com cantos. No ponto de centro de gravidade, no tubo de perfil, é necessário reforçar o pino de metal em aço inoxidável.

Esta peça - na forma de um parafuso longo (250-300 mm), com um diâmetro de cerca de 30 mm (calculado), passa pelo corpo do tubo de perfil de alumínio e é presa com uma porca na parte inferior. Uma contraporca é colocada em cima da porca.

O diâmetro da rosca do parafuso deve ser ligeiramente menor que o diâmetro interno dos anéis do rolamento, pressionado no tubo do mastro. No centro do parafuso, ao longo de seu eixo, é perfurado um furo de 7 a 10 mm. Um cabo elétrico do gerador passará por esse orifício e descerá o tubo até o ponto de conexão.

Etapa 4. Instalação e conexão de um gerador eólico

Após todas as preparações descritas acima (necessárias em clima calmo), continue com a instalação:

1. Com base no cata-vento, um gerador de trator é preso.
2. Levante o mastro do solo em 1,5 - 2 metros e instale o cata-vento com um parafuso de suporte nos rolamentos.
3. Ao mesmo tempo, o cabo do gerador é passado através do corpo do parafuso e ainda mais dentro do tubo até o ponto de saída inferior.
4. Além disso, logo abaixo da base da palheta, um limitador é rigidamente fixo, permitindo que a paleta gire 360 ​​° em uma ou outra direção, mas não mais.
5. Eles levantam o mastro completamente e o fortalecem com extensões de cabo.
6. Conecte as extremidades do cabo ao receptor (geralmente via o controlador bateria).

Com isso, o projeto do gerador eólico pode ser considerado concluído. No entanto, ainda existe uma grande quantidade de partes individuais do processo que você encontrará durante o período de aplicação do dispositivo.

O diagrama estrutural de uma turbina eólica de pleno direito: 1 - uma turbina eólica, 2 - um conversor de carga da bateria; Bateria de 3 carros; 4 - inversor 24/220; 5.6 - saídas de tensão 220V e 24V

Esses detalhes já estão relacionados à automação que regula o acúmulo e a distribuição de energia. Dispositivos como um controlador de carregamento, um inversor de corrente e outros são componentes obrigatórios dos geradores eólicos.

Exemplo de foto da construção de um moinho de vento em etapas

Considere um exemplo de construção de um moinho de vento de 24 V montado com base em um gerador de automóvel. O produto caseiro começa a funcionar de forma estável com uma força do vento de 5 m / s. Em tempo de vento médio com rajadas de 15 m / s, a unidade fornece de 8 a 11 A e em dias com ventos fortes, a eficiência aumenta. Potência não superior a 300 watts.

De fato, todo o trabalho foi feito, resta conectar os diferentes componentes de uma instalação útil:

Uma instalação fabricada por si mesma desenvolve 24 V, pode ser usada para carregar baterias de equipamentos móveis e fornecer energia às linhas de iluminação com lâmpadas economizadoras de energia.

Analisando erros de design

Montar um gerador de vento em casa com suas próprias mãos não é, obviamente, uma questão inconfundível. Os engenheiros cometem erros, mesmo na construção de turbinas eólicas industriais. Mas eles aprendem com os erros, o que é confirmado por construções domésticas bem estabelecidas.

Portanto, entre os erros na construção de geradores eólicos domésticos, esse detalhe geralmente aparece como a ausência de um módulo de frenagem no projeto do gerador. A versão padrão desses dispositivos (automóvel ou trator) não fornece essa peça. Portanto, o gerador precisa ser modificado.

No entanto, nem todo "designer" quer fazer esse assunto delicado. Muitos ignoram esse detalhe, esperando uma chance. Como resultado, em ventos fortes, o parafuso desenrola-se a velocidades incrivelmente altas. Os rolamentos do gerador não se levantam, quebram os assentos das tampas de alumínio. Uma cunha do rotor ocorre.

Gerador eólico destruído devido a falhas de projeto. Erros no projeto e instalação de tais estruturas levam a sérias conseqüências

A falha associada à falta de um limitador para girar o cata-vento pertence ao mesmo tópico. Freqüentemente, esse componente é simplesmente esquecido de ser instalado e lembrado apenas quando o vento começa a girar o “galo” em torno de seu eixo, como no programa “O quê? Onde Quando? O resultado é deplorável.

Danos mínimos - torção e quebra do cabo elétrico e, em casos graves - o espaçamento de toda a estrutura.

Outro erro notável de montagem é o cálculo incorreto do ponto do centro de gravidade com base no cata-vento. Nesse caso, o dispositivo pode funcionar normalmente por algum tempo. Porém, com o tempo, ocorre uma inclinação no conjunto do rolamento, a liberdade de rotação é limitada, a eficiência da estrutura para transferência de energia diminui acentuadamente.

Sobre como calcular corretamente o gerador eólico, aprenda com o artigo que propusemos.

Muitas vezes, a corrente recebida do gerador, eles tentam alimentar diretamente a bateria. Logo eles começam a se perguntar - por que a bateria não carrega ou detecta uma quebra de 2 a 3 latas.

Esse é um erro comum e natural, pois, em qualquer caso, a carga da bateria deve passar sob condições de certas correntes e tensões. Isso requer controle desse processo.

Mestres familiares interessados ​​no assunto montagem de gerador de ventoSugerimos que você se familiarize com outra versão original.O artigo proposto descreve a fabricação de uma instalação geradora a partir de peças residuais da lavadora.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Mesmo uma chave de fenda elétrica comum pode se tornar um moinho de vento, se você conhece o básico de um gerador de vento.

O interesse em geradores eólicos não está diminuindo. Pelo contrário, esta opção para a produção de energia elétrica está sendo cada vez mais considerada no nível dos proprietários de imóveis suburbanos.

Obviamente, se você combinar vários tipos de energia ao mesmo tempo - vento, sol, turbinas hidráulicas ou usinas nucleares, essa combinação poderá gerar um efeito econômico. Nesse caso, os riscos do usuário de permanecer sem eletricidade são reduzidos a zero.

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