Come realizzare da soli un generatore eolico; descrizione di una turbina eolica. Generatori eolici fai da te per la casa Centrale eolica fai da te

Il prezzo dell'elettricità è in costante crescita e, naturalmente, ogni proprietario cerca di ottimizzare il costo del suo pagamento. Qui tutti i mezzi sono buoni: dal risparmio di denaro, alle apparecchiature con un basso indice di consumo energetico, alle lampade a risparmio energetico, fino all'uso di contatori elettrici multitariffa. Tuttavia, la prospettiva di ottenere elettricità non dallo Stato, ma dalla natura, rimarrà sempre allettante. Uno dei dispositivi più efficaci resta il generatore eolico, che in Occidente viene utilizzato quasi allo stesso livello, se non addirittura più ampiamente, delle classiche centrali termoelettriche o nucleari.

Prezzo ed efficienza del generatore

Naturalmente, la soluzione più pratica per generare elettricità dall'energia eolica sarà un potente dispositivo in grado di generare la quantità di energia necessaria per rifornire i consumatori di tutta la casa. I generatori eolici da 220 V fai-da-te possono essere di potenza diversa e considereremo i principi di produzione di ogni possibile dispositivo da ciò che ogni proprietario parsimonioso può avere a portata di mano.

Ma prima vale la pena effettuare almeno un calcolo preliminare del generatore eolico e della sua redditività. Ad esempio, un elettrodomestico da 800 kW prodotto in Russia costerà mille e mezzo dollari al kilowatt. Costoso. I prodotti cinesi che non si distinguono per affidabilità e precisione delle valutazioni costeranno 900 dollari per 1 kW. Anche costoso. Tieni presente che si tratta solo del generatore stesso, senza alcuna apparecchiatura periferica. Questo è in realtà un prezzo inaccessibile per un proprietario privato, quindi cercheremo di utilizzare tutto ciò che abbiamo a portata di mano e di realizzare il nostro sistema autonomo.

Come determinare la potenza di un mulino a vento

Il calcolo della potenza di un generatore eolico è un processo complesso e dispendioso in termini di tempo applicabile a un generatore di sorgente specifico. L'opzione più semplice è utilizzare una dinamo di un trattore o di un'auto. Un tale dispositivo in realtà non richiede modifiche e può essere utilizzato nel sistema di fornitura energetica “così com'è”. Certo, possiamo parlare a lungo di dispositivi che utilizzano magneti al neodimio, ma, ad esempio, nel villaggio di Arkhipovka, nella regione di Oryol, non sono mai esistiti e non esisteranno mai, e ci sono tonnellate di trattori dismessi.

L'indicatore più importante di qualsiasi generatore è la sua efficienza. Sfortunatamente, per un dispositivo autotrattore non è troppo alto. Per un generatore al neodimio può raggiungere l'80%, ma per il nostro non supera il 55-60%, ma anche con questi dati, senza ulteriori modifiche, il dispositivo può emettere circa 300 W. Non è molto, ma abbastanza per fornire elettricità CC Luci a LED, sistemi di videosorveglianza e, previo utilizzo di un convertitore di corrente, un televisore di classe a basso consumo energetico, un frigorifero monocamera. E questo è solo un gruppo elettrogeno, ma nessuno ti impedisce di realizzarne tre o cinque. Ora riguardo al motore che farà ruotare la dinamo.

Generatori eolici verticali o rotativi?

I generatori verticali a pale sono tra i più diffusi al mondo, ma per costruirli è necessario calcolare con precisione la pala, la sua forma e le sue dimensioni. Come dimostra l'esperienza di creazione di tali dispositivi da parte degli appassionati, i generatori di pale più efficienti sono quelli con un angolo di rotazione delle pale regolabile. Le dimensioni medie di ciascuna delle sei pale sono 650x120 mm e l'angolo di rotazione più efficace rispetto al proprio asse è di circa 12 gradi, anche se è possibile effettuare esperimenti in ciascun caso particolare.

Un mulino a vento rotante per una casa è realizzato con un asse generatore orizzontale su cui è montato il rotore. Può essere eseguito secondo diversi schemi, presentati di seguito. L'opzione più semplice è realizzare un rotore da un contenitore cilindrico. Potrebbe essere come barile di plastica, dopo tutto una bombola del gas è una pentola. Il contenitore dovrebbe essere diviso in quattro segmenti, ciascuno dei quali è fissato al mozzo. L'hub è installato su carcassa metallica, il cui disegno approssimativo è mostrato in figura.

Parti e materiali di consumo, schema elettrico

Un mulino a vento a bassa potenza per la casa può essere assemblato con un modesto set di dispositivi e parti usati:

Generatore;

batteria dell'auto, più fresca e maggiore è la capacità, meglio è;

inverter 300-700 W;

contenitore cilindrico;

relè di ricarica per automobile o trattore (a seconda della tensione del generatore);

dispositivo di controllo (voltmetro);

Per collegare il dispositivo alla rete elettrica vengono utilizzati cavi con una sezione di almeno 4 mm². L'installazione finita è collegata secondo il circuito mostrato nella foto attraverso i fusibili 8, che viene aperto dall'interruttore 9 per manutenzione e riparazione. Il valore del resistore 1 viene selezionato sperimentalmente e, se lo si desidera, l'amperometro 5 può essere installato all'uscita del convertitore 5. Inoltre, per facilità d'uso del progetto, è possibile utilizzare un resistore variabile 4 per regolare la tensione. Di più diagramma dettagliato l'inverter è presentato di seguito.

In questo modo, è possibile assemblare un generatore eolico per fornire un fabbisogno elettrico minimo. Usa e produci energia con saggezza, buona fortuna a tutti!

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Non è un segreto il costo utilità nel nostro Stato è in costante crescita, anche se sembrano non esserci i prerequisiti per questo. Ebbene, allo stesso tempo, aumenta il numero di consumatori che cercano in qualche modo di ridurre questa colonna di spesa. Alcuni risparmiano acqua, altri risparmiano gas, ma l’interesse maggiore resta comunque per le fonti di luce alternative, come una batteria solare o un generatore elettrico che sfrutta il vento per funzionare.

Naturalmente in questi casi si avverte un risparmio, ma il problema principale è che tali installazioni non sono economiche e per ottenere risparmi reali è necessario che passi più di un anno. Dopotutto, l'installazione deve prima ripagarsi da sola.

È proprio a causa del costo elevato che hanno cominciato a sorgere domande su come realizzare un generatore eolico con le proprie mani. Dopotutto, tali installazioni sono state inventate e create dall'uomo, il che significa che diventa possibile ricrearle a casa. Pertanto, proviamo a capire quanto sia realistico realizzare un generatore per un mulino a vento con le proprie mani con i materiali disponibili, se sono necessarie attrezzature aggiuntive per il suo funzionamento ininterrotto e quanto risparmio energetico è possibile quando si utilizza un dispositivo del genere per un casa, appartamento o cottage.

Possibili restrizioni

La cosa principale quando si installa un generatore eolico sono, naturalmente, i tentativi del nostro Stato di trarre profitto anche in quest’area. Per non certificare un'installazione fatta in casa, ad es. senza pagare tasse separate, conviene assemblare un generatore eolico di bassa potenza che produca non più di 5 kW. Sebbene a casa sia piuttosto problematico realizzare un dispositivo fatto in casa di maggiore potenza.

Occorre inoltre verificare la disponibilità di norme e documenti sull'altezza degli edifici nella zona di installazione, in modo da non superarla per il vento migliore.

Vale anche la pena ricordare i tuoi vicini: potrebbero essere disturbati dal rumore prodotto dalle pale e dal cambio di cui sono dotati i generatori eolici fatti in casa. Naturalmente, tali installazioni fanno poco rumore, ma l'invidia non è stata ancora cancellata e in caso di reclami sono possibili multe e un ordine di smantellamento. Il vantaggio qui è l'opzione prodotta in fabbrica, perché è poco rumoroso, ma a causa del suo costo elevato, un dispositivo del genere non è attualmente preso in considerazione.

Inoltre, non dimenticare la protezione dalle interferenze radio: quando realizzi tu stesso un mulino a vento, devi provvedere all'installazione di un filtro. Bene, quando acquisti un dispositivo del genere, controlla la sua presenza nel diagramma.

Dispositivo generatore eolico

Indipendentemente dal tipo di dispositivo realizzato con le proprie mani a 220 volt, i suoi componenti saranno gli stessi. Qualsiasi generatore eolico è costituito dal dispositivo stesso che genera elettricità, pale, batterie, un albero e un'unità elettronica: un inverter.

In ogni caso, la prima cosa da cui iniziare nella realizzazione di un dispositivo del genere è la scelta del tipo, schema elettrico e progetto aspetto. Per tipologia, i generatori eolici si dividono in a vela e a pala, oppure orizzontali e verticali. Per le medie latitudini, dove non ci sono forti raffiche di vento, così come negli impianti con una potenza fino a 5 kW, il più L'opzione migliore ci sarà un generatore eolico come una “barca a vela”, e quindi cercheremo di capirlo più nel dettaglio.

L'essenza stessa del funzionamento di tali dispositivi è la seguente: le pale, ruotando con l'aiuto dell'energia eolica, trasmettono la coppia direttamente o tramite un cambio al rotore del generatore, determinando la generazione di elettricità, che viene fornita alla batteria attraverso l'unità elettronica. L'energia viene immagazzinata nella batteria e può successivamente essere utilizzata per le necessità domestiche.

Proviamo a capire quali tipi di generatori eolici possono essere realizzati in casa e cosa è necessario per questo.

Installazione rotativa

Un simile generatore eolico fai-da-te è in grado di generare abbastanza elettricità per illuminare un piccolo serra, annessi agricoli, oltre a diversi lanternini nell'area cortiliva. Tali mulini a vento sono costituiti da un generatore o da un avviatore per auto e quindi, per non acquistare attrezzature costose per la sua fabbricazione, prenderemo in considerazione un dispositivo che genererà fino a un kilowatt e mezzo. Per fare ciò avrai bisogno dei seguenti materiali:

generatore per auto da 12 volt;
batteria al gel o all'acido (ne serve anche una da 12 volt);
interruttore sigillato;
convertitore di tensione da 12 a 220 V e 700–1500 watt;
grande contenitore in acciaio inox o alluminio per realizzare lame. Può essere adatto anche un tubo di plastica del diametro di 20–25 cm;
relè carica batteria con voltmetro;
accessori di fissaggio, ad es. bulloni e dadi;
fili aventi una sezione di 4 e 2,5 metri quadrati. mm;
due morsetti per il montaggio sul palo del dispositivo;
un tubo metallico di lunghezza sufficiente per essere utilizzato come albero;
e, naturalmente, vari strumenti: forbici per metallo, smerigliatrici, chiavi, cacciaviti e un trapano con un set di punte.

Algoritmo di produzione

Il primo passo è realizzare con le proprie mani le pale del ventilatore del futuro generatore eolico per una casa privata. Uno vecchio e grande funziona bene per questo. padella in alluminio, ma ci sono opzioni qui. Devi segnarlo con una matita, quindi tagliare il contenitore lungo le linee segnate utilizzando una smerigliatrice o delle forbici per metallo, lasciando piccole sezioni non tagliate in alto e in basso, ad es. come mostrato nell'immagine. Le lame dovrebbero essere le stesse e il loro numero dipende solo dalle preferenze del maestro.

Le lame tagliate vengono piegate nella direzione desiderata. Va ricordato che il senso di rotazione dipende dalla direzione in cui vengono girate le pale e la velocità con cui l'elica farà ruotare il generatore dipende dall'angolo di rotazione e dalle dimensioni. Tagliateli più conveniente con una smerigliatrice angolare, ma se il metallo è sottile, le forbici per metallo andranno benissimo.

La situazione è un po' più complicata con Tubo di plastica. Deve essere diviso longitudinalmente in quattro parti, dopodiché per ciascuna delle sezioni semicircolari devono essere realizzati dei “tappi in alto e in basso”, quindi assemblati in una vite per realizzare qualcosa di simile alla prima opzione.

Successivamente, utilizzando un trapano, vengono praticati dei fori di montaggio nell'albero del generatore e nell'elica finita, dopo di che le pale vengono fissate all'albero del rotore con bulloni. Puoi eseguire un lavoro simile utilizzando un cambio, aumentando la velocità di rotazione del generatore: questo è a discrezione del maestro stesso.

Una volta terminato il lavoro, non resta che fissare il generatore eolico mediante fascette all'albero e tendere i cavi lungo di esso.

Montaggio attrezzature a terra

Perché La lunghezza ottimale del palo di una centrale eolica è di 5-13 metri; la sua base deve essere riempita di cemento per una buona stabilità. Ha anche senso riflettere sulle opzioni su come abbassare il generatore eolico per la tua casa o raggiungerlo in caso di guasto.

I fili provenienti dal generatore eolico stesso sono collegati tramite un relè di carica alla batteria. Successivamente nel circuito c'è un convertitore, dal quale verrà già fornita una tensione di 220 volt centralino.

Tutta l'attrezzatura deve essere protetta dalle precipitazioni e dall'accesso diretto dei bambini. L'interruttore è installato sull'albero, ad un'altezza accessibile, e interrompe il filo positivo dal generatore eolico al relè di carica. Pertanto, se non è necessario o c'è vento debole, è possibile alleggerire il carico consentendo alle pale di ruotare “al minimo”.

È molto importante spegnere il carico quando il vento è troppo forte, il che può danneggiare sia il generatore stesso che il relè di carica della batteria.

Ma c'è di più opzione potente realizzare un generatore eolico con le tue mani a casa. Certo, è un po 'più complicato, ma comunque, se si seguono le regole e le procedure operative, è del tutto possibile realizzare un dispositivo del genere.

Generatore eolico assiale

Un tale dispositivo (si potrebbe anche dire una centrale eolica fai-da-te) è realizzato sulla base di magneti al neodimio recentemente apparsi sul nostro mercato. È grazie a loro che si ottiene una maggiore potenza del generatore. Se esegui un'installazione simile utilizzando normali magneti in ferrite, non sarai in grado di ricavarne più di un kilowatt e mezzo. Qualche tempo fa, quando gli elementi al neodimio apparvero per la prima volta sugli scaffali, il loro prezzo era piuttosto alto, ma ora si nota già una diminuzione dei costi, e quindi tali magneti sono diventati più convenienti.

Quindi, per realizzare un generatore eolico assiale per la tua casa con le tue mani, avrai bisogno di un mozzo con un disco freno di un'auto. Inoltre, qui la sua usura non è importante, e quindi una parte del genere può sempre essere trovata in qualsiasi centro di assistenza automobilistica. Dovrà essere pulito accuratamente, i cuscinetti lubrificati e generalmente riportati in buone condizioni. Il numero ottimale di magneti sarà di 20 pezzi, con dimensioni 25 x 8 mm. Saranno incollati all'interno del disco del freno.

Dopo aver segnato il disco in settori, dovresti incollare i magneti, alternando i loro poli: questo è molto importante. Per un collegamento più forte si consiglia l'uso di colla epossidica. Bene, dopo che la colla si è asciugata, lo stesso resina epossidica tutti i magneti vengono versati e per evitare che la colla si scarichi, puoi realizzare un piccolo bordo attorno al cerchio del disco dalla plastilina.

Bobine di avvolgimento

È noto che prima di iniziare l'avvolgimento, è necessario calcolare il numero richiesto di giri della bobina. Dato che il generatore eolico deve funzionare a bassa velocità, è necessario caricare la batteria a 100–150 giri al minuto. Pertanto, il numero totale di spire in tutte le bobine di avvolgimento dovrebbe essere 1200-1500; un numero maggiore non è necessario. Bene, calcolare il numero di spire di una bobina è molto semplice. Con 20 bobine e numero totale 1400 giri, uno dovrebbe contenere 70 giri.

Come più quantità bobine, maggiore è la potenza che si può ottenere alle basse velocità. Inoltre, maggiore è la sezione trasversale del filo durante l'avvolgimento, minore è la resistenza e quindi maggiore la corrente.

Naturalmente, l'opzione migliore sarebbe quella di utilizzare una macchina speciale per l'avvolgimento delle bobine, ma se non ne hai una, è del tutto possibile eseguire manualmente un lavoro simile.

Per controllare la potenza in uscita è sufficiente un avvolgimento. Durante lo scorrimento nel generatore, sarà possibile misurare i parametri del futuro dispositivo.

Lo statore stesso può essere realizzato in compensato, rinforzato con fibra di vetro e resina epossidica per garantire affidabilità. Ma il collegamento delle bobine viene effettuato secondo uno dei due schemi, a scelta del master. Può essere un triangolo o una stella. Successivamente, le bobine vengono fissate e i fili vengono estratti. Per verificare la funzionalità di un generatore eolico per una casa privata, girarlo manualmente a velocità stabili ed effettuare letture di tensione dai cavi di uscita.

Albero ed elica

Per quanto riguarda l'albero, non ci sono differenze rispetto alla produzione di un generatore eolico rotativo. I requisiti sono gli stessi. Ma le pale dell'elica per tale installazione sono realizzate diversamente. Per questo viene utilizzato un tubo di cloruro di polivinile da 16 mm. La forma delle pale è sperimentale, cioè ognuno determina quello ottimale, come si suol dire, per tentativi ed errori.

In questo caso, la lunghezza della pala di un mulino a vento con le proprie mani deve essere di almeno un metro per poter far girare il generatore, ed è anche necessario bilanciare l'elica finita per eliminare rumore, disallineamento e danni all'albero. cuscinetti durante il funzionamento.

Con un po' di riflessione è possibile progettare le pale di un generatore eolico in modo che in caso di vento molto forte possano essere piegate e poi aperte. Ciò eviterà guasti al dispositivo in caso di avvisi di tempesta e raffiche improvvise.

L'installazione dell'attrezzatura a terra viene eseguita in modo simile alla versione precedente del generatore eolico rotativo.

Servizio

Naturalmente, un generatore d'aria, come qualsiasi altra apparecchiatura, richiede attenzione, ispezioni periodiche e, ovviamente, talvolta riparazioni. La cosa principale che deve essere costantemente controllata, pulita e lubrificata con uno speciale lubrificante alla grafite sono le spazzole del generatore, perché tendono a consumarsi durante l'uso.

Al minimo sospetto di squilibrio, vibrazione, allentamento di viti di fissaggio e collegamenti, il generatore deve essere abbassato a terra e regolato o riparato.

Circa ogni 2-3 anni è necessario verniciare il dispositivo. Ed è meglio se la vernice è speciale, ad es. anti corrosivo. È inoltre necessario controllare regolarmente la tensione e il fissaggio dei cavi di sostegno.

Conclusione

Alcuni potrebbero dire che il prezzo dell’elettricità non è abbastanza alto per realizzare questo tipo di lavoro costruendo mulini a vento fatti in casa. Inoltre, anche per un inverter, ecc. dovrai spendere soldi. Ma se ci pensi, se il lavoro è fatto bene, ci sarà abbastanza elettricità non solo per riscaldare la casa, ma anche per gli edifici, riscaldando una stalla con animali in inverno. In generale, con il giusto approccio alla realizzazione di un prodotto così fatto in casa, ad es. generatore eolico e il consumo di elettricità può essere completamente eliminato dall'elettricità a pagamento, e questo è un buon risparmio.

La potenza di un generatore eolico fatto in casa sarà sufficiente per caricare le batterie di varie apparecchiature, fornire illuminazione e, in generale, far funzionare gli elettrodomestici. Installando un generatore eolico risparmierai sui costi energetici. Se lo si desidera, l'unità in questione può essere assemblata con le proprie mani. Devi solo decidere i parametri di base del generatore eolico e fare tutto secondo le istruzioni.

Il design di un generatore eolico prevede diverse pale che ruotano sotto l'influenza delle correnti eoliche. Come risultato di questo impatto, viene creata energia rotazionale. L'energia risultante viene alimentata attraverso il rotore al moltiplicatore, che a sua volta trasmette l'energia al generatore elettrico.

Esistono anche progetti di generatori eolici senza moltiplicatori. L'assenza di un moltiplicatore consente di aumentare notevolmente la produttività dell'impianto.

I generatori eolici possono essere installati singolarmente o in gruppi combinati in un parco eolico. Le turbine eoliche possono anche essere combinate con generatori diesel, che consentiranno di risparmiare carburante e fornire il massimo lavoro efficace impianti elettrici domestici.

Cosa devi sapere prima di iniziare a montare un generatore eolico?

Prima di iniziare ad assemblare un generatore eolico, devi decidere una serie di punti fondamentali.

Primo passo. Selezionare il tipo appropriato di progettazione della turbina eolica. L'installazione può essere verticale o orizzontale. Nel caso dell'autoassemblaggio, è meglio scegliere modelli verticali, perché sono più facili da produrre e bilanciare.

Secondo passo. Determinare la potenza appropriata. A questo punto tutto è individuale: concentrati sulle tue esigenze. Per ottenere maggiore potenza è necessario aumentare il diametro ed il peso della girante.

L'aumento di queste caratteristiche porterà ad alcune difficoltà nella fase di fissaggio e bilanciamento della ruota del generatore eolico. Prendi in considerazione questo momento e valuta obiettivamente le tue capacità. Se sei un principiante, considera l’installazione di diversi generatori eolici di media potenza invece di un’unità molto efficiente.

Terzo passo. Considera se puoi realizzare tu stesso tutti gli elementi del generatore eolico. Ogni dettaglio deve essere calcolato accuratamente e realizzato nel pieno rispetto degli analoghi di fabbrica. Se non hai le competenze necessarie, è meglio acquistare elementi già pronti.

Quarto passo. Selezionare batterie adatte. È meglio rifiutare le batterie delle auto, perché... sono di breve durata, esplosivi e richiedono cure e mantenimento.

Le batterie sigillate sono una soluzione migliore. Costano un paio di volte di più, ma durano molte volte di più e generalmente hanno prestazioni migliori.

Prestare particolare attenzione alla scelta del numero appropriato di lame. I più diffusi sono i generatori eolici a 2 e 3 pale. Tuttavia, tali installazioni presentano una serie di svantaggi.

Quando funziona un generatore con 2 o 3 pale, si verificano potenti forze centrifughe e giroscopiche. Sotto l'influenza delle forze menzionate, il carico sugli elementi principali del generatore eolico aumenta in modo significativo. Inoltre, in alcuni momenti le forze agiscono in opposizione tra loro.

Per livellare i carichi in entrata e mantenere l'integrità della struttura del generatore eolico, è necessario eseguire delle operazioni calcolo aerodinamico competente delle pale e produzione delle stesse esattamente in conformità con i dati calcolati. Anche errori minimi riducono più volte l'efficienza dell'impianto e aumentano la probabilità di un guasto precoce del generatore eolico.

Quando le turbine eoliche ad alta velocità funzionano, si crea molto rumore, soprattutto quando si tratta di installazioni fatte in casa: più grandi sono le pale, più forte sarà il rumore. Questo punto impone una serie di restrizioni. Ad esempio, non sarà più possibile installare una struttura così rumorosa sul tetto di una casa, a meno che, ovviamente, al proprietario non piaccia la sensazione di vivere in un aeroporto.

Tieni presente che all'aumentare del numero di pale, aumenterà il livello di vibrazione generato durante il funzionamento del generatore eolico. Le unità a due pale sono più difficili da bilanciare, soprattutto per un utente inesperto. Di conseguenza, i mulini a vento a due pale produrranno molto rumore e vibrazioni.

Scegli un generatore eolico a 5-6 pale. La pratica dimostra che tali modelli sono i più ottimali per Fai da te e utilizzare a casa.

Si consiglia di realizzare la vite con un diametro di circa 2 m. Quasi chiunque può gestire il lavoro di assemblaggio e bilanciamento. Una volta acquisita esperienza, puoi provare ad assemblare e installare una ruota con 12 lame. L'assemblaggio di un'unità del genere richiederà uno sforzo maggiore. Aumenteranno anche il consumo di materiale e i costi in termini di tempo. Tuttavia, 12 pale ti permetteranno di ricevere una potenza di 450-500 W anche con un vento leggero di 6-8 m/s.

Tieni presente che con 12 lame la ruota sarà piuttosto lenta e questo può portare a diversi problemi. Ad esempio, dovrai assemblare un cambio speciale, che è più complesso e costoso da produrre.

Quindi, l'opzione migliore per un principiante tuttofare domesticoè un generatore eolico con ruota del diametro di 200 cm, dotato di 6 pale di media lunghezza.

Componenti e strumenti di assemblaggio

L'assemblaggio di un mulino a vento richiederà molti componenti e accessori diversi. Raccogli e acquista tutto ciò di cui hai bisogno in anticipo, così non dovrai preoccuparti in futuro.

A seconda delle condizioni di una situazione particolare, un elenco strumenti necessari può variare leggermente. A questo punto navigherai autonomamente nello stato di avanzamento dei lavori.

Guida passo passo per assemblare un generatore eolico

L'assemblaggio e l'installazione di un generatore eolico fatto in casa vengono eseguiti in più fasi.

Primo stadio. Preparare una base di cemento a tre punti. Determinare la profondità e lo spessore complessivo della fondazione in base al tipo di terreno e alle condizioni climatiche del cantiere. Lasciare indurire il calcestruzzo per 1-2 settimane e installare l'albero. A tale scopo, interrare il palo di sostegno nel terreno per circa 50-60 cm e fissarlo con tiranti.

Seconda fase. Preparare il rotore e la puleggia. La puleggia è una ruota di frizione. C'è una scanalatura o un bordo attorno alla circonferenza di tale ruota. Quando si sceglie il diametro del rotore, è necessario concentrarsi sulla velocità media annua del vento. Quindi, ad una velocità media di 6-8 m/s, un rotore con un diametro di 5 m sarà più efficiente di un rotore con un diametro di 4 m.

Terza fase. Realizza le pale del futuro generatore eolico. Per fare ciò, prendi una canna e dividila in più parti uguali in base al numero di lame selezionato. Segna le lame con un pennarello e poi ritaglia gli elementi. Per tagliare è perfetta una smerigliatrice; puoi anche usare delle forbici per metallo.

Quarta fase. Attacca il fondo del barile alla puleggia del generatore. Utilizzare i bulloni per il fissaggio. Successivamente, è necessario piegare le lame sulla canna. Non esagerare, altrimenti l'installazione finita sarà instabile. Impostare la velocità di rotazione appropriata del generatore eolico modificando le curve delle pale.

Quinta tappa. Collegare i fili al generatore e assemblarli in un circuito in una dose. Attaccare il generatore all'albero. Collegare i cavi al generatore e all'albero. Assemblare il generatore in un circuito. Collega anche la batteria al circuito. Si prega di notare che la lunghezza massima consentita del cavo per questa installazione è di 100 cm. Collegare il carico utilizzando i cavi.

Sono necessarie in media 3-6 ore per assemblare un generatore, a seconda delle competenze disponibili e dell'efficienza complessiva dell'artigiano.

Il generatore eolico richiede cura e manutenzione regolari.

2-3 settimane dopo l'installazione del nuovo generatore di cui hai bisogno smontare il dispositivo e verificare che i fissaggi esistenti siano sicuri. Per la tua sicurezza, controlla i supporti solo in condizioni di vento leggero.
Lubrificare i cuscinetti almeno una volta ogni 6 mesi. Quando compaiono i primi segni di squilibrio della ruota, rimuoverla immediatamente ed eliminare eventuali problemi. Il segno più comune di squilibrio è lo scuotimento insolito delle lame.
Controllare le spazzole del pantografo almeno una volta ogni 6 mesi. Ogni 2-6 anni verniciare elementi metallici installazioni. Una verniciatura regolare proteggerà il metallo dalla distruzione dovuta alla corrosione.
Monitorare le condizioni del generatore. Controllare regolarmente che il generatore non si surriscaldi durante il funzionamento. Se la superficie dell'unità diventa così calda che diventa molto difficile tenerla sopra con la mano, portare il generatore in un'officina.
Monitorare le condizioni del collettore. Qualsiasi contaminazione deve essere rimossa dai contatti il prima possibile, perché... riducono significativamente l’efficienza dell’impianto. Tieni d'occhio le condizioni meccaniche dei contatti. Surriscaldamento dell'unità, avvolgimenti bruciati e altri difetti simili: tutto ciò deve essere eliminato immediatamente.

Pertanto, non c'è nulla di complicato nell'assemblare un generatore eolico. È sufficiente preparare tutti gli elementi necessari, assemblare l'installazione secondo le istruzioni e collegare l'unità finita alla rete elettrica. Un generatore eolico correttamente assemblato per la tua casa diventerà una fonte affidabile di elettricità gratuita. Segui le istruzioni che hai ricevuto e tutto funzionerà.

Buona fortuna!

Video - Generatori eolici fai-da-te per la casa

Le attività sia delle singole persone che dell'intera umanità odierna sono praticamente impossibili senza elettricità. Sfortunatamente, il rapido aumento del consumo di petrolio e gas, carbone e torba sta portando ad una diminuzione delle riserve di queste risorse sul pianeta. Cosa si può fare mentre i terrestri hanno ancora tutto questo? Secondo le conclusioni degli esperti, è lo sviluppo di complessi energetici che può risolvere i problemi della crisi economica e finanziaria globale. Pertanto, la ricerca e l’utilizzo di fonti energetiche senza combustibili stanno diventando la cosa più urgente.

Rinnovabile, ecologico, verde

Forse non vale la pena ricordare che tutto ciò che è nuovo è vecchio e ben dimenticato. L'uomo ha imparato molto tempo fa a sfruttare la forza del flusso dei fiumi e la velocità del vento per generare energia meccanica. Il sole riscalda la nostra acqua, muove le automobili e alimenta le astronavi. Già nel Medioevo le ruote installate nei letti di ruscelli e fiumiciattoli fornivano acqua ai campi. Si potrebbe fornire farina a diversi villaggi circostanti.

Al momento siamo interessati a una semplice domanda: come fornire alla tua casa luce e calore a basso costo, come realizzare un mulino a vento con le tue mani? 5 kW di potenza o poco meno, l'importante è che tu possa fornire alla tua casa la corrente per far funzionare gli elettrodomestici.

È interessante notare che nel mondo esiste una classificazione degli edifici in base al livello di efficienza delle risorse:

convenzionale, costruito prima del 1980-1995;
con consumo energetico basso e bassissimo - fino a 45-90 kWh per 1 kW/m;
passivo e non volatile, ricevendo corrente da fonti rinnovabili (ad esempio installando con le proprie mani un generatore eolico rotativo (5 kW) o un sistema pannelli solari, questo problema può essere risolto);
gli edifici ad alta efficienza energetica che generano più elettricità del necessario guadagnano denaro trasmettendola ad altri consumatori attraverso la rete.

Si scopre che le mini-stazioni domestiche installate sui tetti e nei cortili possono alla fine diventare una sorta di competizione con i grandi fornitori di energia. Sì, e i governi paesi diversi incoraggiare fortemente la creazione e l'uso attivo

Come determinare la redditività della propria centrale elettrica

I ricercatori hanno dimostrato che la capacità di riserva dei venti è molto maggiore di tutte le riserve di carburante accumulate nei secoli. Tra i metodi per ottenere energia da fonti rinnovabili, un posto speciale hanno i mulini a vento, poiché la loro produzione è più semplice rispetto alla realizzazione di pannelli solari. Infatti, puoi assemblare con le tue mani un generatore eolico da 5 kW, disponendo dei componenti necessari, tra cui magneti, filo di rame, compensato e metallo per le pale.

Gli esperti dicono che una struttura non solo ha la forma corretta, ma è anche costruita secondo le norme posto giusto. Ciò significa che è necessario tenere conto della presenza, della costanza e anche della velocità dei flussi d'aria in ogni singolo caso e anche in una regione specifica. Se l'area sperimenta periodicamente giornate calme, calme e senza vento, l'installazione di un albero con un generatore non porterà alcun beneficio.

Prima di iniziare a realizzare un mulino a vento con le tue mani (5 kW), devi pensare al suo modello e tipo. Non dovresti aspettarti una grande produzione di energia da un design debole. E viceversa, quando devi alimentare solo un paio di lampadine nella tua dacia, non ha senso costruire un enorme mulino a vento con le tue mani. 5 kW sono una potenza sufficiente per fornire elettricità a quasi l'intero sistema di illuminazione e agli elettrodomestici. Se c'è un vento costante, ci sarà luce.

Come realizzare un generatore eolico con le tue mani: sequenza di azioni

Nella posizione scelta per l'albero alto, il mulino a vento stesso con il generatore ad esso collegato viene rafforzato. L'energia generata viene fornita tramite cavi alla stanza desiderata. Si ritiene che quanto più alto è il design dell'albero, quanto maggiore è il diametro della ruota eolica e quanto più forte è il flusso d'aria, tanto maggiore è l'efficienza dell'intero dispositivo. In realtà, non è proprio così:

ad esempio, un forte uragano può facilmente rompere le pale;
alcuni modelli possono essere installati sul tetto di una casa normale;
una turbina adeguatamente selezionata si avvia facilmente e funziona perfettamente anche con velocità del vento molto basse.

Principali tipologie di turbine eoliche

I disegni con un asse di rotazione orizzontale del rotore sono considerati classici. Solitamente hanno 2-3 pale e vengono installate ad elevata altezza da terra. La massima efficienza di tale installazione si manifesta con una direzione costante e una velocità di 10 m/s. Uno svantaggio significativo di questo design delle pale è la mancata rotazione delle pale in condizioni di raffiche e cambiamenti frequenti, che porta ad un funzionamento improduttivo o alla distruzione dell'intera installazione. Per avviare un tale generatore dopo l'arresto, è necessaria una rotazione iniziale forzata delle pale. Inoltre, quando le lame ruotano attivamente, producono suoni specifici sgradevoli all'orecchio umano.

Un generatore eolico verticale (“Volchok” 5 kW o altro) ha un posizionamento diverso del rotore. Le turbine a forma di H o a botte catturano il vento da qualsiasi direzione. Queste strutture sono di dimensioni più ridotte, partono anche con i flussi d'aria più deboli (a 1,5-3 m/s), non richiedono tralicci alti e possono essere utilizzate anche in ambienti urbani. Inoltre, i mulini a vento autoassemblati (5 kW - questo è reale) raggiungono la loro potenza nominale con una velocità del vento di 3-4 m/s.

Le vele non sono sulle navi, ma sulla terra

Una delle tendenze più popolari nel campo dell'energia eolica oggi è la creazione di un generatore orizzontale con pale morbide. La differenza principale è sia il materiale di fabbricazione che la forma stessa: i mulini a vento fai-da-te (5 kW, a vela) hanno 4-6 pale di tessuto triangolari. Inoltre, a differenza delle strutture tradizionali, la loro sezione trasversale aumenta nella direzione dal centro verso la periferia. Questa funzione consente non solo di "catturare" i venti deboli, ma anche di evitare perdite durante il flusso d'aria degli uragani.

I vantaggi delle barche a vela includono i seguenti indicatori:

elevata potenza a rotazione lenta;
orientamento indipendente e adattamento a qualsiasi vento;
alta banderuola e bassa inerzia;
non è necessario forzare la rotazione della ruota;
rotazione completamente silenziosa anche ad alte velocità;
assenza di vibrazioni e disturbi sonori;
relativa economicità di costruzione.

Mulini a vento fai da te

I 5 kW di energia elettrica richiesti possono essere ottenuti in diversi modi:

costruire una semplice struttura del rotore;
assemblare un complesso di più ruote a vela disposte in serie sullo stesso asse;
utilizzare un design dell'asse con magneti al neodimio.

È importante ricordare che la potenza di una ruota eolica è proporzionale al valore cubico della velocità del vento moltiplicato per l'area spazzata della turbina. Quindi, come realizzare un generatore eolico da 5 kW? Istruzioni di seguito.

Come base è possibile utilizzare il mozzo dell'auto e i dischi dei freni. 32 magneti (25 x 8 mm) sono posizionati parallelamente in un cerchio sui futuri dischi del rotore (la parte mobile del generatore), 16 pezzi per disco, e i più devono alternarsi con i meno. I magneti opposti devono avere significati diversi poli. Dopo la marcatura e il posizionamento, tutto sul cerchio viene riempito con resina epossidica.

Sullo statore sono posizionate bobine di filo di rame. Il loro numero dovrebbe essere inferiore al numero di magneti, cioè 12. Innanzitutto, tutti i fili vengono estratti e collegati tra loro in una stella o un triangolo, quindi vengono anche riempiti con colla epossidica. Si consiglia di inserire dei pezzetti di plastilina all'interno delle bobine prima di versarle. Dopo che la resina si è indurita e rimossa, rimarranno dei fori necessari per la ventilazione e il raffreddamento dello statore.

Come funziona tutto?

I dischi del rotore, ruotando rispetto allo statore, formano un campo magnetico e nelle bobine si forma una corrente elettrica. E per spostare queste parti della struttura di lavoro è necessario un mulino a vento, collegato tramite un sistema di pulegge. Come realizzare un generatore eolico con le tue mani? Alcune persone iniziano a costruire la propria centrale elettrica assemblando un generatore. Altri: dalla creazione di una parte della lama rotante.

L'albero del mulino a vento è agganciato tramite una connessione scorrevole con uno dei dischi del rotore. Il secondo disco inferiore con magneti è posizionato su un cuscinetto robusto. Lo statore si trova al centro. Tutte le parti sono fissate al cerchio di compensato mediante lunghi bulloni e fissate con dadi. Tra tutti i "pancake" devono essere lasciati spazi minimi per la libera rotazione dei dischi del rotore. Il risultato è un generatore trifase.

"Barile"

Non resta che costruire mulini a vento. Puoi realizzare una struttura rotante da 5 kW con le tue mani da 3 cerchi di compensato e un foglio di duralluminio più sottile e leggero. Le ali rettangolari in metallo sono fissate al compensato con bulloni e angoli. Innanzitutto, in ciascun piano del cerchio vengono scavate scanalature guida a forma di onda, in cui vengono inseriti i fogli. Il rotore a due piani risultante ha 4 pale ondulate fissate l'una all'altra ad angolo retto. Cioè, tra ogni due frittelle di compensato fissate ai mozzi ci sono 2 lame in duralluminio curvate a forma di onda.

Questa struttura è montata al centro su un perno d'acciaio, che trasmetterà la coppia al generatore. I mulini a vento autocostruiti (5 kW) di questo modello pesano circa 16-18 kg con un'altezza di 160-170 cm e un diametro di base di 80-90 cm.

Cose da considerare

Un mulino a vento “a botte” può essere installato anche sul tetto di un edificio, anche se è sufficiente una torre alta 3-4 metri. Tuttavia, è imperativo proteggere l'alloggiamento del generatore dalle precipitazioni naturali. Si consiglia inoltre di installare un dispositivo di accumulo dell'energia della batteria.

Per ottenere corrente alternata da corrente trifase continua, è necessario includere nel circuito anche un convertitore.

Se nella regione ci sono abbastanza giornate ventose, un mulino a vento autoassemblato (5 kW) può fornire corrente non solo alla TV e alle lampadine, ma anche al sistema di videosorveglianza, all'aria condizionata, al frigorifero e ad altre apparecchiature elettriche.

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Puoi ridurre significativamente le bollette elettriche e fornirti una fonte di energia di riserva nella tua dacia costruendo tu stesso un generatore eolico.

L'acquisto di un generatore eolico già pronto è economicamente giustificato solo se non è possibile collegarsi alla rete elettrica. Costo dell'attrezzatura e relativo Manutenzione spesso risulta essere superiore al prezzo dei kilowatt che acquisterete nei prossimi anni dall’azienda fornitrice di energia. Tuttavia, rispetto all'uso di generatori a benzina o diesel di piccola potenza, qui la fonte energetica ecologica vince in termini di costi di manutenzione, livello di rumore e assenza di emissioni nocive. Una temporanea mancanza di vento può essere compensata utilizzando batterie con convertitore di tensione.

Un generatore eolico assemblato utilizzando alcune parti fai-da-te può essere molte volte più economico, kit già pronto. Se decidi seriamente di realizzare il tuo Casa per le vacanze indipendente dal punto di vista energetico, ma non voglio pagare più del dovuto nessuno - generatore eolico fatto in casa- soluzione corretta.

Potenza del generatore eolico

Prima di iniziare a lavorare, è necessario decidere se esiste una reale necessità di un potente generatore eolico, ad esempio per cucinare, utilizzare utensili elettrici, scaldare l'acqua o riscaldarsi. Forse ti basta collegare l'illuminazione, un piccolo frigorifero, una TV e ricaricare il telefono? Nel primo caso, avrai bisogno di un mulino a vento con una potenza compresa tra 2 e 6 kW e nel secondo puoi limitarti a 1-1,5 kW.

Esistono anche generatori eolici orizzontali e verticali. Con l'asse verticale si possono utilizzare lame dalle forme più diverse: possono essere lamiere piane o curve che ruotano su prolunghe. C'è un'opzione con una lama ritorta. Il generatore stesso si trova vicino al suolo. Poiché la velocità della lama è bassa, il motore ha una massa elevata e, di conseguenza, un costo. Il vantaggio del design verticale è la sua semplicità e la capacità di lavorare con vento debole.

Questa recensione discuterà la questione di come realizzare un generatore eolico orizzontale con le tue mani. Puoi usarlo per Vari tipi generatori disponibili e motori elettrici convertiti.

Progettazione di un generatore eolico da 220 V:

Generatore elettrico di produzione industriale.
Pale per un generatore eolico e meccanismo di rotazione sull'albero.
Circuito di controllo carica batteria.
Fili di collegamento.
Albero di installazione.
Smagliature.

Utilizzeremo un motore CC da un "tapis roulant", ha parametri: 260 V, 5 A. Otteniamo l'effetto generatore dovuto alla reversibilità dei campi magnetici di questo tipo di motore elettrico.

Materiali e componenti necessari

Puoi trovare facilmente tutte le parti nei negozi di ferramenta o di costruzione. Avremo bisogno:

boccola filettata della misura richiesta;
ponte a diodi, progettato per corrente 30-50A;
Tubo in PVC.

La coda e il corpo del mulino a vento possono essere realizzati con i seguenti materiali:

Acciaio tubo profilato 25 millimetri;
Flangia di mascheratura;
Tubi;
Bulloni;
Rondelle;
Viti autofilettanti;
Scotch.

Assemblare un generatore eolico secondo i disegni

Le pale del mulino a vento possono essere realizzate in duralluminio secondo i disegni forniti. La parte deve essere levigata con alta qualità, con il bordo anteriore arrotondato e il bordo posteriore affilato. Per il gambo è adatto un pezzo di stagno sufficientemente rigido.

Fissiamo la boccola al motore elettrico e praticiamo tre fori sul suo corpo ad uguale distanza l'uno dall'altro. Devono essere filettati per i bulloni.

Taglieremo il tubo in PVC nel senso della lunghezza e lo utilizzeremo come sigillo intermedio tubo quadrato e l'alloggiamento del generatore.

Fisseremo anche il ponte a diodi vicino al motore utilizzando viti autofilettanti.

Colleghiamo il filo nero dal motore al positivo del ponte a diodi e il filo rosso al meno.

Avvitiamo il gambo con viti autofilettanti sull'estremità opposta del tubo.

Colleghiamo le lame alla boccola utilizzando i bulloni, assicurati di utilizzare due rondelle e una vite per ciascun bullone.

Avvitiamo la boccola sull'albero motore in senso antiorario, tenendo l'asse con una pinza.

Avvitiamo il tubo alla flangia di mascheramento utilizzando una chiave a gas.

È fondamentale trovare il punto di equilibrio sul tubo con motore e gambo collegati. A questo punto attacchiamo la struttura all'albero.

Si consiglia di rivestire tutte le parti metalliche che potrebbero essere soggette a corrosione con smalto di alta qualità.

Un generatore eolico per una casa privata dovrebbe essere installato ad una certa distanza dagli edifici principali, l'albero deve essere fissato con tiranti in cavo d'acciaio. L'altezza dipende dalla possibile forza del vento, dal terreno e dagli ostacoli artificiali che circondano la centrale elettrica.

La corrente elettrica dopo il ponte a diodi deve fluire attraverso un amperometro di controllo fino al circuito elettronico di carica della batteria. Le lampade a incandescenza a bassa potenza possono essere collegate direttamente a tale generatore. Le batterie cariche forniscono una tensione stabile e costante. Se ne consiglia l'utilizzo per l'illuminazione (lampade alogene e Strisce LED), o uscita all'inverter per ricevere 220 V CA e collegare eventuali elettrodomestici la cui potenza non supera i parametri dell'inverter.

Le informazioni su foto e video presentate ti daranno un'idea più chiara di come assemblare un generatore eolico con le tue mani.