Controller per turbine eoliche

Cos'è un regolatore di carica per una turbina eolica

Il controller è un dispositivo elettronico incaricato di convertire la tensione alternata generata dal generatore in una costante e di controllare la carica delle batterie. La presenza di un controller nello schema di funzionamento della turbina eolica consente il funzionamento del generatore eolico in modalità automatica, indipendentemente da fattori esterni (velocità del vento, condizioni meteorologiche, ecc.).

La funzione di controllo della quantità di carica è svolta da un regolatore di zavorra, o controller. Questo è un dispositivo elettronico che spegne la batteria quando la tensione aumenta o scarica l'energia in eccesso sul consumatore: un elemento riscaldante, una lampada o un altro dispositivo semplice e poco impegnativo per alcune variazioni di potenza. Quando la carica diminuisce, il controller commuta la batteria in modalità di carica, contribuendo a ricostituire la riserva di energia.

I primi progetti di controller erano semplici e consentivano solo l'attivazione del freno dell'albero.Successivamente, le funzioni del dispositivo sono state riviste e l'energia in eccesso ha iniziato a essere utilizzata in modo più razionale. E con l'inizio dell'uso delle turbine eoliche come principale fonte di alimentazione per i cottage estivi o le case private, il problema dell'utilizzo dell'energia in eccesso è scomparso da solo, poiché al momento c'è sempre qualcosa da collegare in ogni casa.

Disegni del rotore

L'inventore non fornisce disegni dettagliati dei suoi sviluppi, ma il principio di una spirale matematica viene utilizzato come modello per la costruzione delle lame:

È lungo questa curva che si costruisce ciascuna delle tre pale della girante, formando complessivamente una superficie continua, ravvicinata se vista di lato a forma di cono. La spirale è costruita sulla base del rapporto aureo, tre lame formano un angolo tra gli assi di 120°. I progettisti ritengono possibile utilizzare una varietà di opzioni per la produzione di lame, considerando l'uso di una vite di Archimede come base come condizione principale.

Una tale abbondanza di possibilità aumenta le possibilità dei produttori di mulini a vento dilettanti che hanno bisogno di creare un dispositivo per le loro esigenze.

Schemi di funzionamento delle turbine eoliche

Esistono diverse opzioni per il funzionamento di un generatore eolico:

1. Funzionamento autonomo del generatore eolico.

Funzionamento autonomo del generatore eolico

1. Tale lavoro congiunto è considerato un modo molto affidabile ed efficiente di alimentazione autonoma. In assenza di vento, i pannelli solari funzionano. Di notte, quando i pannelli solari non funzionano, la batteria viene caricata dalla turbina eolica.

Funzionamento in parallelo di una turbina eolica con pannelli solari

1. Il generatore eolico può funzionare anche in parallelo alla rete.Con un eccesso di elettricità, entra nella rete generale e, in mancanza, i consumatori di elettricità operano dalla rete elettrica generale.

Funzionamento in parallelo della turbina eolica con la rete elettrica

I generatori eolici possono funzionare perfettamente con qualsiasi tipo di alimentazione autonoma e una rete elettrica comune. Allo stesso tempo creando un sistema di alimentazione unificato.

Generatori a rotore Savonius

Questo generatore eolico rotativo è anche popolare come parco eolico domestico. La base del design è in diversi semicilindri: due o tre, meno spesso di più, fissati su un asse di rotazione verticale. A volte, per aumentare la potenza di un mulino a vento con rotore Savonius, vengono costruiti blocchi di semicilindri su due file, una sopra l'altra.

I generatori a rotore Savonius prodotti industrialmente hanno spesso un insolito aspetto high-tech, che ricorda le vele spiegate degli yacht. A causa della semplicità del design, sono spesso realizzati in modo indipendente. Ma solo per la semplicità del design, poiché la potenza dei mulini a vento verticali di questo tipo - con il rotore Darrieus, con il rotore Savonius e altri, è tre volte inferiore a quella delle strutture orizzontali.

Dimensioni

I dispositivi per la generazione di energia dal vento possono essere di diverse dimensioni. La loro potenza dipende dalle dimensioni della ruota eolica, dall'altezza dell'albero e dalla velocità del vento. L'unità più grande ha una lunghezza della colonna di 135 m, mentre il diametro del suo rotore è di 127 m, quindi la sua altezza totale raggiunge i 198 metri. Le grandi turbine eoliche con altezza elevata e pale lunghe sono adatte per fornire energia a piccole imprese industriali, aziende agricole. I modelli più compatti possono essere installati a casa o in campagna.

Attualmente producono un tipo di mulino a vento in marcia con pale di diametro da 0,75 a 60 metri.Secondo gli esperti, le dimensioni del generatore non dovrebbero essere grandiose, poiché una piccola unità portatile è adatta a generare una piccola quantità di energia. Il modello più piccolo dell'unità è alto 0,4 metri e pesa meno di 2 chilogrammi.

Specifiche

Quando si acquista un regolatore di carica per un generatore eolico, è necessario studiarne attentamente la scheda tecnica. Nella scelta, le caratteristiche sono importanti:

• potenza - deve corrispondere alla potenza della turbina eolica;
• tensione - deve corrispondere alla tensione delle batterie installate sul mulino a vento;
• Massimo potenza - indica la potenza massima consentita per il modello di controller;
• Massimo corrente - indica con quali potenze massime del generatore eolico può funzionare il controller;
• gamma di tensione - indicatori max. e min. tensione della batteria per un corretto funzionamento del dispositivo;
• capacità di visualizzazione: quali dati sul dispositivo e sul suo funzionamento vengono visualizzati sul display di un particolare modello;
• condizioni operative - a quali temperature, livello di umidità può funzionare il dispositivo selezionato.

Se non puoi scegliere tu stesso un dispositivo di controllo della carica, contatta un consulente e mostragli la scheda tecnica del tuo mulino a vento. Il dispositivo viene selezionato in base alle capacità dell'installazione del vento. Condizioni operative errate e deviazioni dall'intervallo di tensione influiranno negativamente sul funzionamento dell'intero sistema eolico.

Pro e contro

La presenza di dispositivi aggiuntivi nello schema di funzionamento delle turbine eoliche consente di migliorare i parametri dell'energia elettrica ricevuta.

Il titolare del trattamento, in quanto elemento di tale schema, presenta i seguenti vantaggi:

• Consente di far funzionare la turbina eolica in modalità automatica.
• L'uso di un controller prolunga la vita delle batterie, fornendo loro modalità di funzionamento sicure.
• La capacità di utilizzo più completo dell'energia generata dal generatore eolico è il riscaldamento di elementi riscaldanti, o altri carichi, nei momenti in cui le batterie sono completamente cariche.
• Le condizioni di funzionamento dell'aerogeneratore sono migliorate (avviamento facile con vento debole, ecc.).

Gli svantaggi del controller installato nello schema di funzionamento del generatore eolico includono un aumento del costo di un set di apparecchiature, nonché la probabilità che una turbina eolica si rompa, operando in modalità automatica, in caso di guasto di questo elemento di il circuito di controllo.

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La legalità dell'installazione di una turbina eolica

Le fonti di energia alternative sono il sogno di ogni residente estivo o proprietario di una casa il cui sito si trova lontano dalle reti centrali. Tuttavia, quando riceviamo le bollette per l'elettricità consumata in un appartamento di città, e guardando le tariffe maggiorate, ci rendiamo conto che un generatore eolico creato per le necessità domestiche non ci danneggerebbe.

Dopo aver letto questo articolo, forse realizzerai il tuo sogno.

Un generatore eolico è un'ottima soluzione per fornire elettricità a una struttura suburbana.Inoltre, in alcuni casi, la sua installazione è l'unica via d'uscita possibile.

Per non sprecare soldi, fatica e tempo, decidiamo: ci sono circostanze esterne che ci creeranno degli ostacoli nel processo di funzionamento di una turbina eolica?

Per fornire elettricità a una dacia o a un piccolo cottage è sufficiente un piccolo impianto eolico, la cui potenza non supererà 1 kW. Tali dispositivi in ​​Russia sono equiparati ai prodotti per la casa. La loro installazione non richiede certificati, permessi o ulteriori approvazioni.

Per determinare la fattibilità dell'installazione di un generatore eolico, è necessario conoscere il potenziale eolico di una determinata area (clicca per ingrandire)

Tuttavia, per ogni evenienza, dovresti chiedere se esistono normative locali riguardanti l'alimentazione individuale di energia che potrebbero creare ostacoli nell'installazione e nel funzionamento di questo dispositivo.

I tuoi vicini possono sorgere reclami se riscontrano disagi associati al funzionamento del mulino a vento. Ricorda che i nostri diritti finiscono dove iniziano i diritti degli altri.

Pertanto, quando si acquista o si autoproduce una turbina eolica per una casa, è necessario prestare seria attenzione ai seguenti parametri:

Altezza dell'albero. Quando si assembla una turbina eolica, è necessario tenere conto delle restrizioni sull'altezza dei singoli edifici esistenti in diversi paesi del mondo, nonché dell'ubicazione del proprio sito. Tieni presente che in prossimità di ponti, aeroporti e tunnel sono vietati edifici di altezza superiore a 15 metri.
Rumore da cambio e lame.I parametri del rumore generato possono essere impostati utilizzando un apposito dispositivo, dopodiché è possibile documentare i risultati della misurazione

È importante che non superino gli standard di rumore stabiliti.
Interferenza dell'etere. Idealmente, quando si crea un mulino a vento, dovrebbe essere fornita una protezione contro le tele-interferenze laddove il dispositivo può causare tali problemi.
affermazioni ambientali. Questa organizzazione può impedirti di gestire la struttura solo se interferisce con la migrazione degli uccelli migratori. Ma questo è improbabile.

Quando crei e installi il dispositivo da solo, impara questi punti e, quando acquisti un prodotto finito, presta attenzione ai parametri che si trovano nel suo passaporto. È meglio proteggersi in anticipo che arrabbiarsi dopo.

• La fattibilità di un mulino a vento è giustificata principalmente da una pressione del vento sufficientemente elevata e stabile nell'area;
• È necessario disporre di un'area sufficientemente ampia, la cui area utile non verrà ridotta in modo significativo a causa dell'installazione del sistema;
• A causa del rumore che accompagna i lavori del mulino, è auspicabile che ci siano almeno 200 m tra l'abitazione dei vicini e l'impianto;
• Il costo dell'elettricità in costante aumento argomenta in modo convincente a favore di un generatore eolico;
• Il dispositivo di un generatore eolico è possibile solo in aree le cui autorità non interferiscono, ma anzi incoraggiano l'uso di tipi di energia verde;
• Se si verificano frequenti interruzioni nell'area di costruzione del mini impianto eolico, l'installazione riduce al minimo il disagio;
• Il proprietario del sistema deve essere preparato al fatto che i fondi investiti nel prodotto finito non ripagheranno immediatamente.L'effetto economico può diventare tangibile in 10-15 anni;
• Se il rimborso del sistema non è l'ultimo momento, dovresti pensare di costruire una mini centrale elettrica con le tue mani.

Protezione antitorsione del cavo

Come sapete, il vento non ha una direzione costante. E se il tuo generatore eolico ruota attorno al suo asse come una banderuola, senza ulteriori misure di protezione, il cavo che va dal generatore eolico ad altri elementi del sistema si attorciglierà rapidamente e diventerà inutilizzabile in pochi giorni. Ti offriamo diversi modi per proteggerti da tali problemi.

Metodo uno: connessione staccabile

Il modo più semplice, ma del tutto impraticabile per proteggere è installare una connessione via cavo staccabile. Il connettore permette di districare manualmente il cavo attorcigliato scollegando il generatore eolico dall'impianto.

w00w00 Utente

So che alcune persone mettono qualcosa come una spina con una presa al piano di sotto. Cavo attorcigliato - scollegato dalla presa. Quindi - srotolate e riposizionate la spina. E non è necessario abbassare l'albero e non sono necessari collettori di corrente. L'ho letto su un forum sui mulini a vento fatti in casa. A giudicare dalle parole dell'autore, tutto funziona e non attorciglia il cavo troppo spesso.

Metodo due: utilizzare un cavo rigido

Alcuni utenti consigliano di collegare al generatore cavi spessi, elastici e rigidi (ad esempio cavi di saldatura). Il metodo, a prima vista, è inaffidabile, ma ha diritto alla vita.

utente343 Utente

Trovato in un sito: il nostro metodo di protezione consiste nell'utilizzare un cavo di saldatura con un rivestimento in gomma dura.Il problema dei fili intrecciati nella progettazione di piccole turbine eoliche è molto sopravvalutato e il cavo di saldatura n. 4 ... n. 6 ha qualità speciali: la gomma dura impedisce al cavo di attorcigliarsi e impedisce al mulino a vento di girare nella stessa direzione.

Metodo tre: installazione di collettori rotanti

A nostro avviso, solo l'installazione di anelli collettori speciali aiuterà a proteggere completamente il cavo dalla torsione. È questo metodo di protezione che l'utente Mikhail 26 ha implementato nella progettazione del suo generatore eolico.

Informazioni sui mulini a vento fatti in casa per la casa

Particolare interesse per l'energia eolica si manifesta a livello della sfera domestica. Questo è comprensibile se guardi la prossima bolletta per l'energia consumata con la coda dell'occhio. Pertanto, vengono attivati ​​tutti i tipi di artigiani, sfruttando tutte le possibilità di ottenere energia elettrica a basso costo.

Una di queste possibilità, del tutto reale, è strettamente correlata a mulino a vento da un'auto Generatore. Un dispositivo già pronto - un generatore per auto - deve solo essere dotato di lame correttamente realizzate per poter rimuovere un certo valore di energia elettrica dai terminali del generatore.

È vero, funzionerà efficacemente solo se c'è vento.

Un esempio tratto dalla pratica dell'uso domestico dei generatori eolici. Un design pratico ben progettato e abbastanza efficace di un mulino a vento. È installata un'elica a tre pale, cosa rara per gli elettrodomestici

L'uso di praticamente qualsiasi generatore automobilistico è accettabile per la costruzione di mulini a vento. Ma di solito cercano di raccogliere un modello potente per il business, in grado di fornire grandi correnti. Qui, al culmine della popolarità, la progettazione di generatori di camion, grandi autobus passeggeri, trattori, ecc.

Oltre al generatore per la fabbricazione di un mulino a vento, saranno necessari numerosi altri componenti:

• elica a due o tre pale;
• batteria dell'auto;
• cavo elettrico;
• albero, elementi di supporto, elementi di fissaggio.

Il design dell'elica a due o tre pale è considerato il più ottimale per un generatore eolico classico. Ma un progetto domestico è spesso lontano dai classici dell'ingegneria. Pertanto, molto spesso cercano di raccogliere viti già pronte per la costruzione domestica.

Una girante di un ventilatore per auto che verrà utilizzata come elica per una turbina eolica domestica. La leggerezza e un'ampia superficie utilizzabile per l'aviazione consentono l'utilizzo di tali opzioni

Tale, ad esempio, può essere una girante proveniente da un'unità esterna di un impianto di condizionamento split o da un ventilatore della stessa vettura. Ma quando c'è il desiderio di seguire le tradizioni della progettazione di turbine eoliche, dovrai costruire un'elica per mulino a vento dall'inizio alla fine con le tue mani.

Prima di decidere il montaggio e l'installazione di una turbina eolica, vale la pena valutare i dati climatici del sito e calcolare il ritorno dell'investimento. Un aiuto significativo in questo sarà fornito dalle informazioni di un articolo molto interessante, di cui consigliamo la revisione.

Installazione

L'installazione di un mulino a vento è una procedura molto complicata. Prima di tutto, dovresti acquistare mutui nella fondazione, fissando i dettagli. Quindi, dovresti versare una base di cemento che reggerà la tua unità. Quando si versa la fondazione, è necessario installare immediatamente gli elementi precedentemente acquistati per il fissaggio. Dopo che la fondazione è stata versata, deve resistere per 21 giorni prima che l'albero possa essere installato.

Inoltre, il lavoro è più difficile.Non puoi farlo da solo, hai bisogno di personale appositamente addestrato e attrezzature pesanti (una gru è d'obbligo). L'assemblaggio di una turbina eolica per una casa richiederà almeno un giorno intero.

Tutti i lavori relativi al montaggio e all'installazione delle apparecchiature (incluso il collegamento alla rete, il collegamento di tutti i cablaggi, il montaggio dell'intera unità e così via) devono essere eseguiti esclusivamente da personale qualificato.

L'autoattività in questa complessa materia non è gradita. L'installazione di tutte le apparecchiature viene eseguita in una stanza asciutta con una temperatura compresa tra 10 e 30 gradi Celsius. Gli operai speciali che hanno montato e installato l'attrezzatura devono fornire un pacchetto di servizi, in base al quale saranno tenuti a riparare il generatore eolico durante il funzionamento.

Vantaggi dell'utilizzo di una turbina eolica a casa:

1. Il più grande vantaggio è l'elettricità gratuita. Dopo aver pagato per tutta l'attrezzatura e l'installazione di questa unità, non dovrai più pagare per l'elettricità. Ora stai facendo il tuo.
2. È un evento molto comune quando, durante i periodi difficili dell'anno, si verificano interruzioni di corrente. Ciò accade spesso a causa di una linea interrotta o di qualche tipo di problema con il trasformatore. Installando un generatore eolico in casa, i tuoi elettrodomestici non saranno più influenzati dalle intemperie. In condizioni meteorologiche difficili, il mulino a vento funzionerà anche più velocemente del normale.
3. Queste unità sono rispettose dell'ambiente e non producono praticamente alcun rumore durante il funzionamento. Questa è un'opzione energetica molto migliore di quella che distrugge l'ecosistema del pianeta.
4. Il mulino a vento è molto buono in termini tecnici.Dopotutto, può funzionare in combinazione con diverse fonti di energia, ad esempio: una centrale elettrica diesel, pannelli solari e così via. Questo è conveniente se una fonte di elettricità a piena potenza non può fornire energia alla tua casa.

Contro dei generatori eolici:

1. Il primo svantaggio significativo è, ovviamente, la dipendenza dalle condizioni meteorologiche. Il mulino a vento non funzionerà dove il vento è debole. È ragionevole installarlo solo sulla costa del mare e in luoghi in cui la ventosità è aumentata. Installando un generatore eolico in casa, in una zona dove i flussi di vento sono al di sotto della media, non otterrai mai che questo tipo di produzione di energia elettrica sia quella principale.
2. Anche il prezzo non è molto piacevole. Tale piacere è molto, molto costoso. Questa unità sarà in grado di ripagare, nella migliore delle ipotesi, dopo soli 10 anni. Il generatore stesso, l'albero e il mulino a vento sono solo il 30 per cento del costo dell'intera struttura, il resto è occupato dalle batterie e dall'inverter. Inoltre, le batterie stesse non sono durevoli oggi e dovrai sostituirle molto spesso, il che colpirà anche la tua tasca con forti colpi.
3. La sicurezza di questa fonte di energia alternativa non è delle più avanzate. Le lame con forte usura possono semplicemente staccarsi e causare danni significativi alla proprietà o, peggio ancora, alla vita umana.

Video di installazione della turbina eolica:

Parti e materiali di consumo

Per la produzione di un generatore eolico rotativo a bassa potenza (non superiore a 1,5 kW), saranno necessari i seguenti componenti:

• Alternatore per auto a 12 volt;
• batteria da 12 volt;
• convertitore da 12 V a 220 V, predisposto per potenze da 700 W a 1500 W;
• contenitore cilindrico in metallo.Puoi usare un secchio normale o una pentola abbastanza grande;
• un relè per caricare le batterie da un'auto e una lampadina per il controllo della carica;
• interruttore a pulsante per 12 V;
• voltmetro;
• dettagli per connessioni filettate;
• fili con una sezione trasversale di 2,5 e 4 quadrati;
• morsetti per il fissaggio del generatore eolico all'albero.

Avrai anche bisogno dei seguenti strumenti:

• cesoia per la lavorazione della lamiera (può essere sostituita con smerigliatrice angolare);
• roulette;
• pennarello;
• Cacciavite;
• chiavi diverse;
• trapano con trapani;
• pinze e taglierine laterali.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il desiderio di realizzare apparecchiature per uso domestico con le proprie mani a volte è più forte di una soluzione più semplice: acquistare un dispositivo economico. Cosa ne è venuto fuori, guarda il video:

Valutando le prospettive per la produzione di elettronica da soli, indipendentemente dal suo scopo, si deve affrontare l'idea che l'era del "fatto in casa" sta finendo. Il mercato è saturo di dispositivi elettronici già pronti e componenti modulari per quasi tutti i prodotti per la casa. Ora l'unica cosa rimasta per gli ingegneri elettronici dilettanti è assemblare i kit per la casa.