Come realizzare un generatore eolico con le tue mani

Varietà di generatori di elettricità

Solitamente un generatore casalingo in casa è realizzato sulla base di un motore asincrono, magnetico, a vapore, a legna.

Opzione n. 1: generatore asincrono

Il dispositivo sarà in grado di generare una tensione di 220-380 V, in base alle prestazioni del motore selezionato.

Per assemblare un tale generatore, devi solo avviare un motore asincrono collegando i condensatori agli avvolgimenti.

Il generatore basato su un motore asincrono si sincronizza, avvia gli avvolgimenti del rotore con un campo magnetico costante.

Il motore è dotato di rotore con avvolgimento trifase o monofase, ingresso cavi, dispositivo di cortocircuito, spazzole, sensore di controllo

Se il rotore è del tipo a gabbia di scoiattolo, gli avvolgimenti vengono eccitati utilizzando la forza di magnetizzazione residua.

Opzione n. 2 - dispositivo con magneti

Per un generatore magnetico, sono adatti un collettore, un motore passo-passo (sincrono brushless) e altri.

L'avvolgimento con un numero elevato di poli aumenta l'efficienza. Rispetto al circuito classico (dove il rendimento è 0,86), l'avvolgimento a 48 poli permette di aumentare la potenza del generatore

Durante il processo di assemblaggio, i magneti sono montati su un asse rotante e installati in una bobina rettangolare. Quest'ultimo genera un campo elettrostatico durante la rotazione dei magneti.

Opzione n. 3: generatore di vapore

Per un generatore di vapore viene utilizzato un forno con circuito dell'acqua. Il dispositivo funziona grazie all'energia termica del vapore e delle pale della turbina.

Per realizzare tu stesso un generatore di vapore, avrai bisogno di un forno con un circuito ad acqua (di raffreddamento).

Si tratta di un sistema chiuso con un imponente impianto non mobile che necessita di controllo e un circuito di raffreddamento per convertire il vapore in acqua.

Opzione n. 4 - dispositivo a legna

Per un generatore a legna vengono utilizzate stufe, comprese quelle da campeggio. Gli elementi Peltier sono fissati alle pareti dei forni e la struttura è posizionata nell'alloggiamento del radiatore.

Il principio di funzionamento del generatore è il seguente: quando la superficie delle piastre conduttrici viene riscaldata da un lato, l'altro viene raffreddato.

Per realizzare tu stesso un generatore a legna, puoi utilizzare qualsiasi stufa. Il generatore è alimentato da elementi Peltier che riscaldano e raffreddano le piastre conduttrici.

Una corrente elettrica appare ai poli delle piastre. La maggiore differenza tra le temperature delle piastre fornisce al generatore la massima potenza.

L'unità è più efficiente a temperature inferiori allo zero.

Generatore eolico fatto in casa: vantaggi e svantaggi

L'installazione di una turbina eolica può essere necessaria se l'elettricità non viene fornita al tuo sito, ci sono continue interruzioni nella rete elettrica o se vuoi risparmiare sulla bolletta dell'elettricità. Il mulino a vento può essere acquistato o puoi crearne uno tuo.

Un generatore eolico fatto in casa presenta i seguenti vantaggi:

• Ti consente di risparmiare sull'acquisto di un dispositivo di fabbrica, perché la produzione è spesso realizzata con parti improvvisate;
• Ideale per le tue esigenze e condizioni operative, perché calcoli tu stesso la potenza del dispositivo, tenendo conto della densità e della forza del vento nella tua zona;
• Si armonizza meglio con il design della casa e il design del paesaggio, perché l'aspetto del mulino a vento dipende solo dalla tua immaginazione e abilità.

Gli svantaggi dei dispositivi fatti in casa includono la loro inaffidabilità e fragilità: i prodotti fatti in casa sono spesso realizzati con vecchi motori di elettrodomestici e automobili, quindi si guastano rapidamente. Tuttavia, affinché la turbina eolica sia efficiente, è necessario calcolare correttamente la potenza del dispositivo.

Vantaggi di un generatore fatto in casa

I costi energetici molto inferiori sono tutt'altro che l'unico vantaggio dell'utilizzo di un generatore eolico. Ci sono una serie di vantaggi che determinano la scelta di un master:

1. Un gran numero di tutorial video disponibili su come lavorare con una descrizione dettagliata di ogni fase. Come modelli per il lavoro, puoi utilizzare immagini e diagrammi di un generatore eolico.
2. Materiali disponibili per la fabbricazione del generatore (un vecchio contenitore di metallo, kit di attrezzi, una batteria si trovano nella casa di ogni zelante proprietario). Un generatore eolico di alta qualità può essere realizzato con le tue mani da un generatore per auto.
3. Ad oggi sono noti numerosi modelli, il cui principio di funzionamento è sorprendentemente diverso l'uno dall'altro.
4. I piccoli edifici presenti sul sito non violano le norme del quadro legislativo, ma allo stesso tempo possono fornire energia per la maggior parte degli elettrodomestici in casa, giardino, zona economica.

In termini di lavoro indipendente, i generatori eolici sono più facili da costruire rispetto ai modelli ad acqua.

Esempio fotografico di montaggio di un mulino a vento in più fasi

Consideriamo un esempio di costruzione di un mulino a vento a 24 V assemblato sulla base di un generatore per auto. Homemade inizia a funzionare stabilmente con una forza del vento di 5 m / s. In condizioni di vento medio con raffiche da 15 m/s, l'unità eroga da 8 a 11 A; nelle giornate con vento forte, l'efficienza aumenta. Potenza non superiore a 300 watt.

In effetti, tutto il lavoro è stato fatto, resta da collegare le componenti disparate di un'installazione utile nella vita di tutti i giorni:

Un impianto fai-da-te sviluppa 24 V, può essere utilizzato per caricare le batterie di apparecchiature mobili e per fornire energia alla linea di illuminazione con lampade a risparmio energetico.

Opzioni di preinstallazione

Il funzionamento di alta qualità del dispositivo è la chiave per la fornitura di successo di una casa estiva o di una casa con energia elettrica e, quindi, un ragionevole investimento delle forze e dei mezzi del padrone.

Prima di installare il generatore, è necessario valutare una serie di parametri, sia dal lato dell'installazione stessa, sia dal lato del luogo di installazione prevista della struttura.

È obbligatoria un'analisi dello stato del suolo e degli edifici vicini.Non dovrebbero esserci dispositivi vicino al generatore eolico che possano essere facilmente danneggiati dalle pale.

L'area su cui si trova l'installazione deve essere protetta da bambini e ospiti improvvisi. Dal lato di un generatore eolico fatto in casa, sono soggette a valutazione le seguenti caratteristiche:

• Altezza dell'albero (stiamo parlando di una questione legislativa).
• Le dimensioni delle lame, il loro dispositivo.
• La potenza del dispositivo. I generatori eolici possono essere utilizzati anche per una piccola casa privata.
• Rumore da una struttura di lavoro.
• Sicurezza per le frequenze aeree.

La condizione tecnica di tutte le parti componenti è necessariamente valutata per l'integrità, la sicurezza, la funzionalità di ogni elemento. Il lavoro ottimale può essere eseguito mediante istruzioni di redazione preliminari e un diagramma del piano su come farlo. generatore eolico fai-da-te.

Come realizzare un generatore eolico con le tue mani

L'acquisto di una turbina eolica di fabbrica non è sempre la soluzione migliore. L'ostacolo principale è l'alto costo dei mulini a vento industriali. Tali apparecchiature non possono essere installate in ogni area: per installare l'albero è necessario un permesso speciale ed è pericoloso lasciare l'apparecchiatura in un luogo disabitato. Un'opzione alternativa è quella di realizzare un generatore eolico per una casa privata con le proprie mani. In molti casi, questo è accettabile, dato il costo minimo e la possibilità di esprimerti in modo creativo.

Un generatore eolico rotativo è un dispositivo di conversione relativamente semplice. Non sarà sufficiente fornire completamente l'elettricità alla villa, ma per una piccola casa di campagna sarà sufficiente un mulino a vento fatto in casa. Sarà in grado di illuminare la casa, gli annessi, i percorsi sul sito, ecc.

Schema elettrico

Fornitura autonoma dell'oggetto (con batterie). L'impianto è alimentato solo da una turbina eolica.

Generatore eolico (con batterie) e commutazione in rete.
L'AVR permette di commutare l'alimentazione dell'oggetto in assenza di vento e le batterie sono completamente scariche alla rete. Lo stesso circuito può essere utilizzato viceversa: un generatore eolico come fonte di alimentazione di riserva. In questo caso, l'ATS ti commuta alle batterie del generatore eolico in caso di mancanza di alimentazione di rete.

Generatore eolico (con batterie) e generatore diesel in standby (benzina). In assenza di vento e di batterie scariche, il generatore di riserva si avvia automaticamente.

Generatore eolico (senza batterie) e commutazione con la rete. La rete elettrica pubblica viene utilizzata al posto delle batterie: tutta l'elettricità generata entra in essa e viene consumata da essa. Paghi solo per la differenza tra l'elettricità generata e quella consumata. Un tale schema di lavoro non è ancora consentito in Ucraina e in molti altri paesi.

Varietà

A seconda della posizione del generatore, questa unità può essere:

Design orizzontale. In questo dispositivo, l'asse di rotazione è parallelo al suolo e il piano delle lame è perpendicolare. Ciò consente la rotazione libera attorno ad un asse verticale.
Il principio di funzionamento dei generatori verticali consiste nel cambiare la direzione del vento, che influisce sul piano di coda, quindi l'asse di rotazione del generatore sarà posizionato lungo il vettore del flusso d'aria

Attenzione! Un problema nell'utilizzo di generatori orizzontali è il collegamento dei cavi di alimentazione, poiché i fili possono avvolgersi attorno all'albero e rompersi. Tuttavia, questo problema può essere risolto anche impostando un limitatore.

disegno verticale

In questa forma di realizzazione, l'asse di rotazione dell'albero è perpendicolare al suolo, il che consente al dispositivo di non dipendere dalla direzione del vento. Il vantaggio di questa installazione è che i suoi disegni sono liberamente disponibili dalla letteratura tecnica. Il generatore stesso non richiede l'installazione di limitatori di rotazione, come nelle strutture orizzontali.

Un'efficace installazione di tipo rotativo per una casa privata: da cosa si può assemblare?

Un'installazione di questo tipo è progettata per fornire energia elettrica a una casetta da giardino, annessi ed evidenziare il territorio di notte. Per la fabbricazione di una turbina eolica rotativa con una potenza massima di 1,5 kW, saranno necessari diversi dispositivi:

• generatore 12 V;
• batteria ad elio o acido 12 V.;
• interruttore semiermetico per 12 V;
• convertitore 700 → 1500 W e 12 → 220 V.;
• relè automobilistico di una spia di controllo di una carica o carica dell'accumulatore;
• voltmetro;
• smerigliatrice o forbici per metallo;
• trapano.

Inoltre saranno necessari:

• contenitore in acciaio inox o alluminio di grande capacità;
• bulloni con dadi e rondelle;
• fili con una sezione di 4 mm2 e 2,5 mm2;
• morsetti per il fissaggio del generatore sull'albero;
• matita o pennarello;
• metro a nastro, tronchesi, trapano, chiavi inglesi, cacciavite.

Vantaggi e svantaggi di un modello di mulino a vento rotante

I vantaggi di un modello rotativo di generatore eolico sono:

• redditività;
• gli elementi sono facilmente sostituibili e possono essere facilmente riparati in caso di rottura;
• mancanza di condizioni di lavoro speciali;
• affidabilità nel funzionamento;
• funzionamento abbastanza silenzioso.

Ci sono anche degli svantaggi:

• le prestazioni del mulino a vento non sono molto elevate;
• Un generatore eolico è fortemente dipendente da improvvise raffiche di vento, che possono persino causare lo stallo dell'elica.

Monofase e trifase

• I generatori monofase sotto carico emettono oscillazioni vibrazionali, la cui causa è la differenza di ampiezza della corrente.
• I generatori trifase non emettono vibrazioni vibrazionali, il che aumenta il comfort acustico durante il loro funzionamento. Ciò consente al generatore di funzionare in modo quasi silenzioso, inoltre meno vibrazioni durerà.

Come puoi vedere, confrontando entrambi i tipi di generatori, la forma trifase ha le migliori caratteristiche.

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.