Come costruire le pale per un generatore eolico con le tue mani: esempi di pale fatte in casa per un mulino a vento

Elementi strutturali di base

Nonostante l'ampia varietà di turbine eoliche e dei loro metodi di fabbricazione, sono tutte costituite dagli stessi elementi strutturali.

ruota del vento

Le pale sono considerate uno degli elementi più importanti di una turbina eolica. Il loro design influisce sul funzionamento di altri componenti del generatore. Vari materiali sono usati per fare le lame.

Prima della produzione, è necessario calcolare la lunghezza della lama. Se un tubo viene preso per la produzione, il suo diametro deve essere di almeno 20 cm, con una lunghezza prevista della lama di 1 metro. Successivamente, il tubo viene tagliato in 4 parti usando un seghetto alternativo.Una parte viene utilizzata per creare una sagoma, in base alla quale vengono tagliate le restanti lame. Successivamente, vengono assemblati su un disco comune e l'intera struttura viene fissata sull'albero del generatore. La ruota eolica assemblata deve essere bilanciata. Il bilanciamento deve essere effettuato in un locale protetto dal vento. Se l'operazione viene eseguita correttamente, la ruota non ruoterà spontaneamente. In caso di rotazione spontanea delle lame, queste vengono minate fino a quando l'intera struttura non è in equilibrio. Alla fine, viene verificata la precisione di rotazione delle lame. Dovrebbero ruotare sullo stesso piano, senza distorsioni. L'errore consentito è di 2 mm.

Albero

Il prossimo elemento strutturale della turbina eolica è l'albero. Molto spesso, è costituito da un vecchio tubo dell'acqua, il cui diametro non dovrebbe essere di 15 cm, ma la lunghezza dovrebbe essere fino a 7 metri. Se sono presenti strutture o edifici entro un raggio di 30 metri dal sito di installazione previsto, in questo caso l'altezza del palo viene aumentata.

Affinché l'intera installazione funzioni nel modo più efficiente possibile, la ruota a lame supera gli ostacoli circostanti di almeno 1 metro. Dopo l'installazione, la base dell'albero e i pioli per il fissaggio dei tiranti vengono colati di cemento. Come prolunghe si consiglia di utilizzare un cavo zincato con un diametro di 6 mm.

Generatore

Per una turbina eolica, puoi utilizzare qualsiasi generatore per auto, preferibilmente con una potenza maggiore. Hanno tutti un design identico e richiedono modifiche. Un'alterazione simile di un generatore per auto per un mulino a vento comporta il riavvolgimento del conduttore dello statore e la produzione di un rotore utilizzando magneti al neodimio.Per fissarli in modo sicuro, è necessario praticare dei fori nei poli del rotore. L'installazione dei magneti viene eseguita con alternanza di poli. Il rotore stesso è avvolto in carta e tutti i vuoti che si formano tra i magneti sono riempiti con resina epossidica.

Nel processo di incollaggio dei magneti, è necessario rispettare la loro polarità. Pertanto, il rotore è collegato a una fonte di alimentazione. Il rotore incluso crea un campo magnetico e ogni magnete è incollato in posizione dal lato che viene attratto.

Per collegare il rotore, è possibile utilizzare qualsiasi alimentatore con una tensione di 12 volt e una corrente da 1 a 3 ampere. La connessione è realizzata in modo tale che l'anello rimovibile situato più vicino alle zanne sia il meno e il lato positivo si trovi più vicino all'estremità del rotore. I magneti installati negli spazi vuoti del rotore o delle zanne provocano l'autoeccitazione del generatore e questa è considerata la loro funzione principale.

All'inizio della rotazione del rotore, i magneti iniziano a eccitare la corrente nel generatore, che entra anche nella bobina, portando ad un aumento dei campi magnetici delle zanne. Di conseguenza, il generatore produce una corrente con un valore ancora maggiore. Risulta una sorta di circolazione di corrente quando il generatore è eccitato e ulteriormente alimentato dal proprio rotore, su cui sono installati poli elettromagnetici. Il generatore assemblato deve essere testato e devono essere effettuate misurazioni dei dati di uscita ottenuti. Se l'unità a 300 giri/min produce circa 30 volt, questo è considerato un risultato normale.

Quali mulini a vento scegliere

Bene, per coloro che vivono lontano da sottostazioni e VL-0.4kv, vale la pena acquistare i modelli di mulini a vento più potenti che ti puoi permettere.Poiché dalla potenza indicata nelle immagini, non otterrai più del 15%.

Un'altra categoria di consumatori, abbastanza meritatamente, fa una scelta non a favore dei modelli di fabbrica cinesi, ma, al contrario, preferisce i mulini a vento fatti in casa da maestri autodidatti. Ha anche i suoi vantaggi.

Per la maggior parte, gli inventori di tali dispositivi sono ragazzi competenti e responsabili. E in quasi il 100% dei casi, senza problemi, possono restituire l'installazione se qualcosa è andato storto o ha bisogno di essere riparato. Questo non sarà sicuramente un problema.

Nei mulini a vento industriali cinesi, l'aspetto è sicuramente più bello. E se decidi ancora di acquistarlo, subito dopo averlo controllato con un trapano elettrico, fai la manutenzione preventiva e sostituisci il rottame cinese con cuscinetti lubrificati di alta qualità.

Se ci sono grandi nidi di uccelli vicino a te, non fa male acquistare un set aggiuntivo di lame.

I pulcini a volte cadono sotto la distribuzione di un "mini mulino" di filatura. Le lame di plastica si rompono e quelle di metallo si piegano.

E vorrei concludere con saggezza da quegli utenti che non hanno ascoltato tutti gli argomenti e si sono imbattuti in tutti i problemi sopra descritti. Ricorda, la banderuola più costosa per una casa è una turbina eolica!

Selezione del materiale

Le pale per un dispositivo eolico possono essere realizzate in qualsiasi materiale più o meno adatto, ad esempio:

Da tubo in PVC

Probabilmente è la cosa più semplice costruire lame con questo materiale. I tubi in PVC possono essere trovati in ogni negozio di ferramenta. I tubi dovrebbero essere scelti quelli progettati per la rete fognaria con pressione o un gasdotto. In caso contrario, il flusso d'aria in caso di vento forte può distorcere le pale e danneggiarle contro l'albero del generatore.

Le pale di una turbina eolica sono soggette a forti carichi dovuti alla forza centrifuga, e più lunghe sono le pale, maggiore è il carico.

Il bordo della lama di una ruota a due pale di un generatore eolico domestico ruota a una velocità di centinaia di metri al secondo, tale è la velocità di un proiettile che vola da una pistola. Questa velocità può portare alla rottura dei tubi in PVC. Ciò è particolarmente pericoloso perché i frammenti di tubi volanti possono uccidere o ferire gravemente le persone.

Puoi uscire dalla situazione accorciando al massimo le lame e aumentandone il numero. La ruota del vento a più pale è più facile da bilanciare e meno rumorosa

Di non poca importanza è lo spessore delle pareti dei tubi. Ad esempio, per una ruota eolica con sei pale in tubo di PVC, di due metri di diametro, il loro spessore non deve essere inferiore a 4 millimetri. Per calcolare il design delle lame per un artigiano domestico, puoi utilizzare tabelle e modelli già pronti

Per calcolare il design delle lame per un artigiano domestico, puoi utilizzare tabelle e modelli già pronti.

Il modello dovrebbe essere fatto di carta, attaccato al tubo e cerchiato. Questo dovrebbe essere fatto tante volte quante sono le pale sul generatore eolico. Usando un seghetto alternativo, il tubo deve essere tagliato secondo i segni: le lame sono quasi pronte. I bordi dei tubi sono lucidati, gli angoli e le estremità sono arrotondati in modo che il mulino a vento abbia un bell'aspetto e faccia meno rumore.

Dall'acciaio dovrebbe essere realizzato un disco con sei strisce, che svolgerà il ruolo di una struttura che unisce le pale e fissa la ruota alla turbina.

Le dimensioni e la forma della struttura di collegamento devono corrispondere al tipo di generatore e corrente continua che verrà utilizzata nel parco eolico.L'acciaio deve essere scelto così spesso da non deformarsi sotto i colpi del vento.

alluminio

Rispetto ai tubi in PVC, i tubi in alluminio sono più resistenti sia alla flessione che allo strappo. Il loro svantaggio sta nel grande peso, che richiede misure per garantire la stabilità dell'intera struttura nel suo insieme. Inoltre, dovresti bilanciare attentamente la ruota.

Considera le caratteristiche dell'esecuzione delle pale in alluminio per una ruota eolica a sei pale.

Secondo il modello, dovrebbe essere realizzato un motivo in compensato. Già secondo il modello da un foglio di alluminio, tagliare pezzi grezzi di lame per un importo di sei pezzi. La futura lama viene arrotolata in uno scivolo profondo 10 millimetri, mentre l'asse di scorrimento dovrebbe formare un angolo di 10 gradi con l'asse longitudinale del pezzo. Queste manipolazioni doteranno le pale di parametri aerodinamici accettabili. Un manicotto filettato è fissato al lato interno della lama.

Il meccanismo di collegamento di una ruota eolica con pale in alluminio, a differenza di una ruota con pale realizzate con tubi in PVC, non ha strisce sul disco, ma prigionieri, che sono pezzi di un tondino di acciaio con una filettatura adatta alla filettatura delle boccole.

fibra di vetro

Le pale realizzate in fibra di vetro specifica per fibra di vetro sono le più impeccabili, dati i loro parametri aerodinamici, resistenza, peso. Queste lame sono le più difficili da costruire, perché è necessario essere in grado di lavorare legno e fibra di vetro.

Prenderemo in considerazione l'implementazione di lame in fibra di vetro per una ruota con un diametro di due metri.

L'approccio più scrupoloso dovrebbe essere adottato per l'implementazione della matrice del legno.Viene lavorato dalle barre secondo il modello finito e funge da modello di lama. Dopo aver finito di lavorare sulla matrice, puoi iniziare a realizzare lame, che saranno composte da due parti.

Innanzitutto, la matrice deve essere trattata con cera, uno dei suoi lati dovrebbe essere ricoperto di resina epossidica e su di essa dovrebbe essere stesa la fibra di vetro. Ancora una volta, applica della resina epossidica su di esso e di nuovo uno strato di fibra di vetro. Il numero di strati può essere tre o quattro.

Quindi è necessario mantenere il puff risultante direttamente sulla matrice per circa un giorno fino a quando non si asciuga completamente. Quindi una parte della lama è pronta. Sull'altro lato della matrice viene eseguita la stessa sequenza di azioni.

Le parti finite delle lame devono essere collegate con resina epossidica. All'interno puoi mettere un tappo di legno, fissarlo con la colla, questo fisserà le lame al mozzo della ruota. Una boccola filettata deve essere inserita nel tappo. Il nodo di connessione diventerà l'hub allo stesso modo degli esempi precedenti.

Produzione statore

Come puoi vedere nella foto, le bobine hanno la forma di una goccia d'acqua allungata. Questo viene fatto in modo che la direzione di movimento dei magneti sia perpendicolare alle sezioni laterali lunghe della bobina (è qui che viene indotto il massimo EMF).

Se si utilizzano magneti rotondi, il diametro interno della bobina deve corrispondere all'incirca al diametro del magnete. Se si utilizzano magneti quadrati, gli avvolgimenti delle bobine devono essere configurati in modo tale che i magneti si sovrappongano ai tratti rettilinei degli avvolgimenti. L'installazione di magneti più lunghi non ha molto senso, perché i valori massimi di EMF si verificano solo in quelle sezioni del conduttore che si trovano perpendicolarmente alla direzione del campo magnetico.

La fabbricazione dello statore inizia con l'avvolgimento delle bobine.Le bobine sono più facili da avvolgere secondo un modello pre-preparato. I modelli sono molto diversi: dai piccoli utensili manuali alle macchine fatte in casa in miniatura.

Le bobine di ogni singola fase sono collegate tra loro in serie: l'estremità della prima bobina è collegata all'inizio della quarta, la fine della quarta all'inizio della settima, ecc.

Ricordiamo che quando le fasi sono collegate secondo lo schema a "stella", le estremità degli avvolgimenti (fasi) del dispositivo sono collegate in un nodo comune, che sarà il neutro del generatore. In questo caso, tre fili liberi (l'inizio di ogni fase) sono collegati a un ponte a diodi trifase.

Quando tutte le bobine sono assemblate in un unico circuito, si può preparare uno stampo per la colata dello statore. Successivamente, immergiamo l'intera parte elettrica nello stampo e lo riempiamo di resina epossidica.

Aleksei 2011

Successivamente, posto una foto dello statore finito. Riempito con resina epossidica normale. Ho messo la fibra di vetro sopra e sotto. Il diametro esterno dello statore è di 280 mm, il foro interno è di 70 mm.

Come realizzare da soli un generatore eolico di tipo verticale

L'autoproduzione di un generatore eolico è del tutto possibile, anche se non così semplice come potrebbe sembrare a prima vista. Dovrai assemblare l'intero set di attrezzature, il che è molto difficile, o acquistare alcuni dei suoi elementi, che è piuttosto costoso. Il kit può comprendere:

• generatore eolico
• invertitore
• controllore
• pacco batterie
• fili, cavi, accessori

L'opzione migliore sarebbe l'acquisto parziale dell'attrezzatura finita, parziale Produzione fai da te. Il fatto è che i prezzi per nodi ed elementi sono altissimi, non accessibili a tutti.Inoltre, l'elevato investimento una tantum fa sorgere il dubbio se questi fondi possano essere spesi in modo più efficiente.

Il sistema funziona così:

• il mulino a vento ruota e trasmette la coppia al generatore
• viene generata una corrente elettrica che carica la batteria
• la batteria è collegata ad un inverter che converte la corrente continua in corrente alternata 220 V 50 Hz.

L'assemblaggio di solito inizia con un generatore. L'opzione di maggior successo è quella di assemblare un design trifase su magneti al neodimio, che consente di generare la corrente appropriata.

Le parti rotanti sono realizzate sulla base di uno dei sistemi più accessibili per ricreare con le proprie mani. Le lame sono ricavate da sezioni di tubo, botti di metallo segate a metà o lamiera piegata in un certo modo.

L'albero è saldato a terra e installato in posizione verticale già finito. Come opzione, è realizzato in legno immediatamente nel luogo di installazione del generatore. Per un'installazione solida e affidabile, è necessario realizzare una fondazione per i supporti e fissare l'albero con ancoraggi. Ad un'altezza elevata, dovrebbe essere ulteriormente assicurato con smagliature.

Tutti i componenti e le parti del sistema richiedono una regolazione reciproca in termini di potenza, impostazioni delle prestazioni. È impossibile dire in anticipo quanto sarà efficiente un aerogeneratore, poiché troppi parametri sconosciuti non ci permetteranno di calcolare le caratteristiche del sistema. Allo stesso tempo, se inizialmente si pone il sistema sotto una certa potenza, l'uscita è sempre valori abbastanza vicini. Il requisito principale è la forza e l'accuratezza della fabbricazione dei nodi in modo che il funzionamento del generatore sia sufficientemente stabile e affidabile.

Generatore eolico verticale fai da te

Materiali e attrezzature usati

Le dimensioni della turbina possono essere scelte arbitrariamente: più grande, più potente. Nell'esempio, il diametro del prodotto è di 60 cm.

Per realizzare una turbina verticale avrai bisogno di:

1. Tubo Ø 60 cm (preferibilmente acciaio inox - zincato, duralluminio, ecc.).
2. Plastica resistente (due dischi con un diametro di 60 cm).
3. Angoli per il fissaggio delle lame (6 pz. per ciascuno) - 36 pz.
4. Per la base: un mozzo per auto.
5. Dadi, rondelle viti per il fissaggio.

Attrezzature e strumenti:

1. puzzle.
2. Bulgaro.
3. Trapano.
4. Cacciavite.
5. Chiavi.
6. Guanti, maschera.

Per bilanciare le lame, puoi usare una piccola piastra di metallo, dei magneti e, con un leggero squilibrio, puoi semplicemente praticare dei fori.

Disegno di un dispositivo generatore eolico

Realizzazione di un mulino a vento verticale

1. Il tubo metallico viene tagliato longitudinalmente in modo da ottenere 6 lame identiche.
2. Due cerchi identici (diametro 60 cm) sono ritagliati di plastica. Questo sarà il supporto della turbina superiore e inferiore.
3. Per rendere un po' più semplice la costruzione, puoi tagliare un cerchio Ø 30 cm al centro del supporto superiore.
4. A seconda di quanti fori ci sono sul mozzo dell'automobile, sono contrassegnati esattamente gli stessi fori per il montaggio nel supporto inferiore in plastica. Forato con un trapano.
5. Secondo il modello, devi segnare la posizione delle lame (due triangoli che formano una stella). I punti di fissaggio degli angoli sono contrassegnati. Su due supporti dovrebbe risultare identico.
6. È meglio tagliare le lame non una alla volta, ma tutte in una volta (viene utilizzata una smerigliatrice).
7. Sulle lame vanno annotati anche i punti di attacco degli angoli. Quindi praticare dei fori.
8. Con l'aiuto degli angoli, le lame sono fissate ai cerchi di base con bulloni e dadi tramite rondelle.

Più lunghe sono le pale, più potente sarà l'unità, ma più difficile sarà bilanciarla, con un forte vento la struttura si "allenta".

Generatore fai da te

Per un mulino a vento, è necessario selezionare un generatore autoeccitato con magneti permanenti (utilizzati nei trattori T-4, MTZ, T-16, T-25).

Se metti un generatore per auto convenzionale, il loro avvolgimento di tensione è alimentato da una batteria, ovvero: nessuna tensione - nessuna eccitazione.

Ciò significa che se si installa un autogeneratore + batteria e c'è un vento debole per molto tempo, la batteria verrà semplicemente scaricata e quando il vento ricompare, il sistema non si avvia.

Oppure crea un generatore eolico su magneti al neodimio con le tue mani. Tale unità emetterà con un vento debole di 1,5 kW, massimo, con un vento forte di 3,5 kW. Istruzioni per il passaggio:

Vengono realizzate due frittelle di metallo del diametro di 50 cm.

12 magneti al neodimio su ciascuno (dimensioni circa 50 x 25 x 1,2 mm) sono fissati ad essi lungo il perimetro con una super colla. I magneti si alternano: "nord" - "sud".

I pancake sono posti uno di fronte all'altro, anche i poli sono orientati "nord" - "sud".

Tra loro c'è uno statore fatto in casa. Si tratta di 9 bobine di filo di rame con una sezione di 3 mm. 70 giri ciascuno. Tra di loro, sono collegati secondo lo schema a "stella" e riempiti con resina polimerica. Le bobine sono avvolte in una direzione. Per comodità, è necessario contrassegnare l'inizio e la fine dell'avvolgimento (ad esempio con nastro isolante di diversi colori).

Generatore di mulino a vento fatto in casa con magneti al neodimio

Lo spessore dello statore è di circa 15 - 20 mm. Nella sua fabbricazione, è necessario prevedere le uscite degli avvolgimenti dalle bobine tramite bulloni con dadi.alimenteranno il generatore.

La distanza tra lo statore e il rotore è di 2 mm.

L'essenza del lavoro è che il nord e il sud dei magneti sono invertiti, il che fa "correre" la corrente elettrica attraverso la bobina.

I magneti del rotore saranno fortemente attratti. Per collegare le parti senza intoppi, è necessario praticare dei fori e tagliare i fili per i prigionieri. I rotori vengono immediatamente allineati tra loro e, gradualmente, con l'ausilio di chiavi, quello superiore si abbassa a quello inferiore. Dopotutto, le forcine temporanee vengono rimosse.

Questo generatore può essere utilizzato sia su modelli verticali che orizzontali.

Processo di assemblaggio

• Sull'albero è installata una staffa per il montaggio dello statore (può essere a tre o sei lame).
• Sopra di esso è fissato un mozzo con dadi.
• Ci sono 4 prigionieri nel mozzo. Accendono il generatore.
• Lo statore del generatore è collegato ad una staffa fissata all'albero.
• Una turbina a pale è fissata alla seconda piastra del rotore.
• Dallo statore, i fili sono collegati tramite terminali al regolatore di tensione.

Caratteristiche principali

Le prestazioni di un generatore eolico dipendono dal numero e dalle dimensioni delle pale installate su di esso, come si vede chiaramente dalla formula:

N=pSV3/2, dove

N è la potenza del flusso d'aria, che determina la potenza del dispositivo;

ð – densità dell'aria;

S è l'area spazzata dal generatore eolico;

V è la velocità del vento.

Le caratteristiche principali di questo elemento di dispositivi tecnici di questo tipo sono:

Dimensioni geometriche.

Secondo lo schema seguente:

R è il raggio che determina l'area di sweep del dispositivo;

b - larghezza, determina la velocità di un particolare modello;

c - spessore, dipende dal materiale con cui è realizzato e dalle caratteristiche del design;

φ - l'angolo di installazione determina la posizione del piano di rotazione della lama rispetto al suo asse;

r è il raggio della sezione o raggio interno di rotazione.

• Resistenza meccanica: determina la capacità dell'elemento di resistere ai carichi applicati e dipende dal materiale utilizzato nella fabbricazione e dal suo design.
• Efficienza aerodinamica: determina la capacità di convertire il movimento traslatorio dell'energia eolica in movimento rotatorio dell'albero del generatore eolico.
• Parametri aeroacustici - caratterizzano il livello di rumore prodotto durante il funzionamento della turbina eolica.

Lame per tubi in PVC

Altrettanto importante è la scelta del materiale per la fabbricazione delle pale delle turbine eoliche. Il modo più semplice per realizzare le pale delle turbine eoliche è da un tubo di plastica. I tubi in pvc, acquistabili in qualsiasi negozio di ferramenta, sono forse il materiale più adatto. È necessario utilizzare tubi con lo spessore della parete richiesto (progettato per fognature o gasdotti a pressione), altrimenti il ​​flusso d'aria in ingresso con un vento sufficientemente forte può piegare le pale, il che porterà alla loro distruzione contro l'albero del generatore.

tubi in pvc con marcature per il taglio

Va ricordato che la pala di un generatore eolico subisce notevoli carichi da forza centrifuga, maggiore è la lunghezza della pala. La velocità di movimento della parte terminale della lama di una ruota a due pale di un generatore eolico domestico è di centinaia di metri al secondo, che è paragonabile alla velocità di un proiettile di pistola (la punta della lama di un generatore eolico industriale la ruota può raggiungere velocità supersoniche).

Una lama in PVC potrebbe non resistere al carico di trazione a velocità così elevate e i frammenti di schegge che volano alla velocità di un proiettile rappresentano una vera minaccia per la vita e la salute umana. La conclusione è ovvia: riduciamo la lunghezza della lama aumentando il numero di lame. Inoltre, una ruota del vento con un gran numero di pale è molto più facile da bilanciare e crea meno rumore.

Considera la produzione di pale per una ruota eolica a sei pale con un diametro di 2 m da un tubo in PVC. Per garantire la necessaria resistenza alla trazione e alla flessione, lo spessore della parete del tubo deve essere di almeno 4 mm. Il calcolo del profilo delle pale di una ruota di una turbina eolica è un processo complesso e dispendioso in termini di tempo che richiede conoscenze altamente specializzate, quindi sarebbe più razionale per un maestro dilettante utilizzare un modello già pronto.

Dima lama in tubo PVC con diametro 160 mm

Il modello deve essere ritagliato di carta, attaccato al muro del tubo e cerchiato con un pennarello. Ripetere la procedura altre cinque volte: è necessario ottenere sei lame da un tubo. Tagliamo il tubo lungo le linee ottenute con un seghetto alternativo e otteniamo sei lame quasi finite. Resta solo da macinare i tagli e arrotondare gli angoli e i bordi. Ciò darà alla ruota del vento un aspetto ordinato e ridurrà il rumore di funzionamento.

Per collegare le pale tra loro e fissare la ruota alla turbina, è necessario realizzare un'unità di collegamento, che è un disco tagliato in acciaio con sei strisce di acciaio saldate o ritagliate contemporaneamente. Le dimensioni specifiche e la configurazione del nodo di collegamento dipendono dal generatore o motore a corrente continua che fungerà da cuore del mini parco eolico.Segnaliamo solo che l'acciaio di cui è composta l'unità di collegamento deve essere di spessore sufficiente affinché la ruota non si pieghi sotto la pressione del vento.

Realizziamo un mulino a vento con le nostre mani

1. Pale per turbine eoliche

La ruota del vento è l'elemento strutturale più significativo del dispositivo. Converte la forza del vento in energia meccanica. Pertanto, la selezione di tutti gli altri elementi dipende dalla sua struttura.

I tipi più comuni ed efficaci di pale sono la vela e la pala. Per la fabbricazione della prima opzione, è necessario fissare un foglio di materiale sull'asse, posizionandolo ad angolo rispetto al flusso del vento. Tuttavia, durante i movimenti di rotazione, una tale lama avrà una significativa resistenza aerodinamica. Inoltre, aumenterà con un aumento dell'angolo di attacco, il che riduce l'efficacia del loro funzionamento.

Il secondo tipo di lame funziona con una maggiore produttività: quelle alate. Nei loro contorni assomigliano all'ala di un aereo e i costi della forza di attrito sono ridotti al minimo. Questo tipo di turbina eolica ha un elevato utilizzo dell'energia eolica a bassi costi dei materiali.

Le lame possono essere realizzate in plastica o tubo di plastica in quanto sarà più produttivo del legno. La più efficiente è la struttura della ruota del vento con un diametro di due metri e sei pale.

2. Generatore eolico

L'opzione più accettabile per le apparecchiature di generazione eolica è un meccanismo di generazione asincrono di conversione con corrente alternata.I suoi principali vantaggi sono il basso costo, la facilità di acquisizione e l'ampiezza della distribuzione dei modelli, la possibilità di riequipaggiamento e l'eccellente funzionamento a basse velocità.

Può essere trasformato in un generatore a magneti permanenti. Gli studi hanno dimostrato che un tale dispositivo può funzionare a basse velocità, ma perde rapidamente efficienza ai suoi valori elevati.

3. Supporto per turbina eolica

Per fissare le pale all'involucro del generatore, è necessario utilizzare la testa dell'aerogeneratore, che è un disco di acciaio con uno spessore fino a 10 mm. Ad esso sono saldate sei strisce di metallo con fori per il fissaggio delle lame. Il disco stesso è fissato al meccanismo di generazione mediante bulloni con controdadi.

Poiché il dispositivo di generazione è in grado di sopportare carichi massimi, anche da forze giroscopiche, deve essere fissato saldamente. Sul dispositivo, il generatore è installato su un lato, per questo l'albero deve essere collegato all'alloggiamento, che si presenta come un elemento in acciaio con fori filettati per l'avvitamento sull'asse del generatore dello stesso diametro.

Per la produzione di un telaio di supporto per apparecchiature eoliche, su cui verranno posizionati tutti gli altri elementi, è necessario utilizzare una piastra metallica con uno spessore fino a 10 mm o un pezzo di trave delle stesse dimensioni.

4. Girella della turbina eolica

Il meccanismo rotante fornisce i movimenti di rotazione del mulino a vento attorno ad un asse verticale. Pertanto, consente di ruotare il dispositivo nella direzione del vento.Per la sua fabbricazione, è meglio utilizzare cuscinetti a rulli, che percepiscono in modo più efficace i carichi assiali.

5. Ricevitore attuale

Il pantografo funziona per ridurre la probabilità di attorcigliamento e rottura dei cavi provenienti dal generatore sul mulino a vento. Contiene nel suo design un manicotto in materiale isolante, contatti e spazzole. Per creare protezione dai fenomeni atmosferici, i nodi di contatto del ricevitore di corrente devono essere chiusi.

Il principio di funzionamento della turbina eolica

Un generatore eolico o una centrale eolica (WPP) è un dispositivo utilizzato per convertire l'energia cinetica di un flusso eolico in energia meccanica. L'energia meccanica risultante fa ruotare il rotore e viene convertita nella forma elettrica di cui abbiamo bisogno.

Il principio di funzionamento e il dispositivo di un mulino a vento cinetico sono descritti in dettaglio nell'articolo, che ti consigliamo di leggere.

La struttura della WUE comprende:

• pale che formano un'elica,
• rotore di turbina rotante
• l'asse del generatore e il generatore stesso,
• un inverter che converte la corrente alternata in corrente continua utilizzata per caricare le batterie,
• batteria.

L'essenza delle turbine eoliche è semplice. Durante la rotazione del rotore viene generata una corrente alternata trifase, che poi passa attraverso il controller e carica la batteria CC. Successivamente, l'inverter converte la corrente in modo che possa essere consumata, alimentando l'illuminazione, una radio, una TV, un forno a microonde e così via.

La disposizione dettagliata di un generatore eolico ad asse di rotazione orizzontale permette di immaginare bene quali elementi contribuiscono alla conversione dell'energia cinetica in energia meccanica, e quindi in energia elettrica.

In generale, il principio di funzionamento di un generatore eolico di qualsiasi tipo e design è il seguente: nel processo di rotazione, ci sono tre tipi di forza che agiscono sulle pale: frenante, impulso e sollevamento.

Questo schema di funzionamento di una turbina eolica consente di capire cosa succede all'elettricità prodotta dal lavoro di un generatore eolico: una parte viene accumulata e l'altra viene consumata

Le ultime due forze superano la forza frenante e mettono in moto il volano. Sulla parte fissa del generatore, il rotore forma un campo magnetico in modo che la corrente elettrica attraversi i fili.

Caratteristiche della produzione di pale per un generatore eolico con le tue mani di vari materiali

La forma della pala e l'efficienza della turbina eolica determinano in gran parte i materiali utilizzati. Tra i più comuni:

Tubi in PVC

Presentato in vendita in una vasta gamma, che consente di scegliere l'opzione migliore, tenendo conto delle dimensioni del design futuro. La preferenza dovrebbe essere data ai prodotti per un gasdotto o una rete fognaria: la loro densità renderà facile resistere anche a forti raffiche di vento. Ma vale la pena considerare che la forza centrifuga aumenta il carico sulle pale in proporzione all'aumento della loro lunghezza. I bordi della turbina eolica ruotano a una velocità di diverse centinaia di metri al secondo. E una rottura accidentale del tubo può causare lesioni alle persone nelle vicinanze.

La soluzione al problema può essere quella di ridurre la lunghezza della struttura con un contemporaneo aumento del loro numero. Questo design funziona con meno rumore e ruota con sicurezza anche con vento leggero. Quando si sceglie un materiale, è necessario tenere conto dello spessore del tubo, da cui dipende la densità della lama.Il disegno fai-da-te per le pale delle turbine eoliche viene eseguito utilizzando tabelle speciali sviluppate sulla base dell'esperienza pratica. Ti aiuteranno a determinare facilmente i parametri del materiale desiderati, a seconda del numero desiderato di parti e della loro lunghezza.

La lavorazione e la formatura delle lame del tubo in PVC richiederà un minimo di tempo. Secondo il markup, i segmenti della lunghezza desiderata vengono ritagliati, dopodiché vengono tagliati e leggermente aperti. La levigatura dei bordi conferisce al prodotto un aspetto più estetico e ordinato e aiuta anche a ridurre il livello di rumore. Le parti finite della struttura sono installate su una base in acciaio, il cui spessore viene calcolato tenendo conto del carico del vento futuro.

Alluminio

Il principale vantaggio dell'alluminio, a differenza di altri materiali per le pale delle turbine eoliche, è una maggiore resistenza e resistenza alla flessione e allo strappo. Ma l'aumento del peso del metallo, rispetto alla plastica, rende necessario adottare misure speciali per rafforzare la struttura e bilanciare accuratamente la ruota.

Le lame sono realizzate nel seguente ordine. Innanzitutto, un motivo viene ritagliato da un foglio di compensato, in base al quale vengono tagliati i pezzi grezzi di costruzione. Lo stampaggio in una depressione profonda 10 mm conferisce ai prodotti una forma alata con eccellenti caratteristiche aerodinamiche. Un manicotto filettato è fissato a ciascuna lama, con l'aiuto del quale tutte le parti sono assemblate in un'unica struttura.

Fibra di vetro

Secondo gli esperti, questo materiale è la combinazione ottimale di caratteristiche per realizzare pale eoliche fai-da-te. Leggerezza, alta resistenza ed eccellente aerodinamica sono i principali vantaggi del materiale. Ma la sua elaborazione a casa è alquanto difficile. Innanzitutto, una matrice viene progettata e ritagliata dal legno.Uno strato di resina epossidica viene applicato su una delle superfici e sopra viene posato un pezzo di fibra di vetro di dimensioni adeguate. Quindi lo strato di resina e fibra di vetro viene nuovamente steso e questa sequenza viene ripetuta tre o quattro volte. Il pezzo risultante viene asciugato durante il giorno. Solo metà della parte è realizzata in questo modo.

La procedura descritta deve essere ripetuta tutte le volte che si prevede di installare le pale sul generatore eolico. Gli elementi finiti sono collegati con resina epossidica e all'interno viene posizionato un sughero in legno con boccola filettata e incollato per il montaggio sulla base metallica della struttura.

Alternativa elettronica cinese

Realizzare un controller di una turbina eolica con le tue mani è un'attività prestigiosa. Ma data la velocità di sviluppo delle tecnologie elettroniche, il significato di autoassemblaggio spesso perde di rilevanza. Inoltre, la maggior parte degli schemi proposti sono già obsoleti.

Risulta più economico acquistare un prodotto già pronto, realizzato in modo professionale, con un'installazione di alta qualità, su moderni componenti elettronici. Ad esempio, puoi acquistare un dispositivo adatto a un costo ragionevole su Aliexpress.

Quindi, ad esempio, tra le offerte del portale cinese c'è un modello per un mulino a vento da 600 watt. Un dispositivo del valore di 1070 rubli. adatto per batterie da 12/24 volt, corrente di funzionamento fino a 30 A.

Abbastanza decente, progettato per un generatore eolico da 600 watt, un regolatore di carica di fabbricazione cinese. Un tale dispositivo può essere ordinato dalla Cina e ricevuto per posta in circa un mese e mezzo.

Una custodia del controller per tutte le stagioni di alta qualità che misura 100x90 mm è dotata di un potente radiatore di raffreddamento. Il design della custodia corrisponde alla classe di protezione IP67.La gamma di temperature esterne va da - 35 a + 75ºС. Sulla custodia viene visualizzata un'indicazione luminosa delle modalità di stato del generatore eolico.

La domanda è: qual è il motivo per dedicare tempo e fatica ad assemblare una struttura semplice con le proprie mani, se esiste una reale opportunità di acquistare qualcosa di simile e tecnicamente serio?

Ebbene, se questo modello non bastasse, i cinesi hanno opzioni molto "fighe". Così, tra i nuovi arrivati, si segnala un modello con una potenza di 2 kW per una tensione di esercizio di 96 volt.

Prodotto cinese dalla lista dei nuovi arrivi. Fornisce il controllo della carica della batteria, lavorando in tandem con un generatore eolico da 2 kW. Accetta tensioni di ingresso fino a 96 volt

È vero, il costo di questo controller è già cinque volte più costoso rispetto allo sviluppo precedente. Ma poi di nuovo, se confronti i costi di produzione di qualcosa di simile con le tue mani, l'acquisto sembra una decisione razionale.

L'unica cosa che confonde i prodotti cinesi è che tendono a smettere improvvisamente di funzionare nei casi più inopportuni. Pertanto, spesso è necessario ricordare il dispositivo acquistato, naturalmente con le proprie mani. Ma è molto più facile e semplice che creare da zero un controller di carica per turbine eoliche fai-da-te.

Per gli amanti dei prodotti fatti in casa sul nostro sito c'è una serie di articoli dedicati alla produzione di turbine eoliche:

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