Generatore eolico per una casa privata: dispositivo, tipologie, panoramica delle migliori offerte

Opzioni di installazione della turbina eolica

Non sarà possibile ottenere una produzione di energia costante nel tempo. Ciò è dovuto al fatto che le condizioni della natura sono in continua evoluzione. Considera in anticipo dove utilizzare l'elettricità in eccesso che si verificherà durante i forti venti.Ad esempio, puoi fornire il riscaldamento dell'acqua in una caldaia o un riscaldatore elettrico per la casa. Questa funzione dovrebbe attivarsi automaticamente in caso di vento forte e carichi leggeri.

Per un clima con un lungo inverno, sono più adatti i modelli con disposizione del rotore verticale. È possibile installare un tale dispositivo a terra o su un albero basso. Inoltre può essere collegato direttamente alla rete elettrica con un riscaldatore e un boiler. In questo caso, puoi provare a fare a meno di inverter e batterie. Molto spesso, un tale schema di connessione può essere implementato con le tue mani senza il coinvolgimento di organizzazioni di terze parti. Un tale generatore eolico può servire a fornire calore.

Dovresti anche risolvere alcuni problemi associati al funzionamento del mulino a vento:

In primo luogo, la presenza di rumore. È improbabile che questo piaccia ai tuoi vicini, inoltre, gli infrasuoni possono essere scomodi da sentire. Per eliminare questa caratteristica, installare il dispositivo il più lontano possibile da edifici residenziali;
in secondo luogo, l'obbligatoria presenza di messa a terra e di protezione contro i fulmini, nonché di un sistema di segnalazione per l'aviazione nel punto più alto della struttura

Si noti che durante il funzionamento verranno generate vibrazioni. Ciò significa che l'albero non deve entrare in contatto con altri oggetti;
in terzo luogo, il generatore stesso e altre parti del sistema

Le batterie e gli inverter richiedono una manutenzione regolare e una sostituzione sistematica. Anche l'albero deve essere verniciato, ispezionato e curato in modo tempestivo;
in quarto luogo, esiste la possibilità di danni durante la formazione di ghiaccio o un forte uragano.

La cura regolare della turbina eolica garantirà la lunga durata di questo assistente.

Quale forma della lama è ottimale

Uno degli elementi principali di una turbina eolica è un insieme di pale. Ci sono una serie di fattori associati a questi dettagli che influenzano l'efficienza di un mulino a vento:

• il peso;
• la dimensione;
• il modulo;
• Materiale;
• Quantità.

Se decidi di progettare lame per un mulino a vento fatto in casa, assicurati di considerare tutti questi parametri. Alcuni credono che più ali sull'elica del generatore, maggiore è l'energia eolica che si può ottenere. In altre parole, più sono e meglio è.

Tuttavia, questo non è il caso. Ogni singola parte si muove contro la resistenza dell'aria. Pertanto, un gran numero di pale su un'elica richiede più forza del vento per completare un giro. Inoltre, troppe ali larghe possono causare la formazione del cosiddetto "air cap" davanti all'elica, quando il flusso d'aria non passa attraverso il mulino a vento, ma lo circonda.

La forma conta molto. Dipende dalla velocità della vite. Un flusso scarso provoca vortici che rallentano la ruota del vento

La più efficiente è una turbina eolica monopala. Ma costruirlo e bilanciarlo con le tue mani è molto difficile. Il design è inaffidabile, anche se con un'elevata efficienza. Secondo l'esperienza di molti utenti e produttori di mulini a vento, il modello più ottimale è quello a tre pale.

Il peso della lama dipende dalle sue dimensioni e dal materiale con cui sarà realizzata. La taglia va scelta con cura, guidati dalle formule di calcolo. I bordi vengono elaborati al meglio in modo che vi sia un arrotondamento su un lato e il lato opposto sia affilato

La forma della pala opportunamente selezionata per una turbina eolica è la base del suo buon lavoro.Per il fatto in casa, sono adatte le seguenti opzioni:

• tipo di vela;
• tipo di ala.

Le pale del tipo a vela sono semplici strisce larghe, come su un mulino a vento. Questo modello è il più ovvio e facile da fabbricare. Tuttavia, la sua efficienza è così bassa che questa forma non è praticamente utilizzata nelle moderne turbine eoliche. L'efficienza in questo caso è di circa il 10-12%.

Una forma molto più efficiente sono le pale del profilo alare. Qui sono coinvolti i principi dell'aerodinamica, che sollevano in aria enormi aerei. Una vite di questa forma è più facile da mettere in moto e ruota più velocemente. Il flusso d'aria riduce significativamente la resistenza che il mulino a vento incontra lungo il suo cammino.

Il profilo corretto dovrebbe assomigliare a un'ala di aeroplano. Da un lato, la lama ha un ispessimento e, dall'altro, una leggera discesa. Le masse d'aria fluiscono attorno a una parte di questa forma in modo molto fluido

L'efficienza di questo modello raggiunge il 30-35%. La buona notizia è che puoi costruire una lama alata con le tue mani usando un minimo di strumenti. Tutti i calcoli e i disegni di base possono essere facilmente adattati al tuo mulino a vento e puoi goderti l'energia eolica gratuita e pulita senza restrizioni.

Principio operativo

Modello di mulino a vento orizzontale

Sotto l'influenza della forza del vento, le pale del dispositivo iniziano a ruotare, che azionano il rotore. Grazie all'avvolgimento dello statore, l'energia meccanica risultante viene convertita in corrente elettrica. Sotto l'azione della forza di rotazione, l'elettricità risultante viene immagazzinata nella batteria.

La quantità di energia ricevuta dipende direttamente dalla forza del vento: più forte soffia, più elettricità verrà immagazzinata nella batteria.

Durante i giri, ruota anche l'asse, che è collegato al rotore principale. Su di esso sono fissati 12 magneti che ruotano nello statore. Questo crea una corrente elettrica alternata della stessa frequenza di quella che scorre nelle prese.

La corrente alternata risultante può essere trasmessa su lunghe distanze, ma non può essere immagazzinata. Pertanto, deve essere convertito in corrente continua. Il processo viene eseguito da un circuito elettronico interno alla turbina.

Sistema di frenatura rotazione lama

Per garantire che l'unità non si guasti con una forte pressione dell'aria, è dotata di uno speciale sistema di frenatura. Se i magneti mobili erano usati per indurre corrente negli avvolgimenti, ora questa forza viene utilizzata per fermare i magneti rotanti. Per fare ciò, viene creato un cortocircuito, in cui il movimento del rotore rallenta. La conseguente reazione rallenta la rotazione dei magneti.

La progettazione della turbina eolica e dei componenti

Quando il vento supera i 50 km/h, i freni rallentano automaticamente la rotazione del rotore. Se la velocità dell'aria raggiunge gli 80 km/h, l'impianto frenante arresta completamente le lame. Tutte le parti della turbina sono progettate per massimizzare l'uso dell'energia dell'aria. Quando soffia il vento, le pale ruotano e il generatore converte il loro movimento in elettricità. Eseguendo una doppia conversione di energia, la turbina produce energia elettrica dal consueto movimento delle masse d'aria.

Esternamente, il generatore eolico ricorda una banderuola: è diretto nella direzione da cui soffia il vento

Questo dispositivo è molto utile non solo in alcune condizioni estreme, ma anche nella normale vita di tutti i giorni.Abbastanza spesso, i sistemi di turbine eoliche vengono utilizzati nei cottage estivi o in quegli insediamenti in cui si verificano regolarmente interruzioni di corrente. Una fonte di elettricità autonoma autoprodotta presenta i seguenti vantaggi:

• l'installazione è rispettosa dell'ambiente;
• non è necessario fare rifornimento;
• non si accumulano rifiuti;
• il dispositivo funziona in modo molto silenzioso;
• ha una lunga durata.

Tutti i generatori eolici funzionano allo stesso modo. Innanzitutto, la tensione alternata ricevuta dalla pressione del vento viene convertita in corrente continua. Questo carica la batteria. L'inverter produce quindi di nuovo corrente alternata. Ciò è necessario affinché le lampadine si illuminino; il frigorifero, la TV, ecc.. Grazie alla batteria ricaricabile, puoi utilizzare gli elettrodomestici quando il tempo è calmo. Inoltre, durante forti raffiche di vento, la tensione nella rete rimane stabile.

Selezione della dimensione della turbina eolica

È necessario selezionare la dimensione di questa installazione in base alla quantità desiderata di elettricità e velocità del vento, nonché alla sua densità, nella propria zona. È subito necessario chiarire che il calcolo della potenza verrà effettuato per un generatore eolico di fabbrica che non è realizzato a mano da parti improvvisate.

La quantità di elettricità di cui hai bisogno, puoi bussare alle bollette dell'ultimo anno o prendere un importo arbitrario (desiderato).

La velocità e la densità del vento si possono trovare sul web, ad esempio sul sito del servizio meteo. Non indicherò nessuna cifra in questo articolo, poiché ci sono molte regioni e il clima è cambiato molto rapidamente negli ultimi anni.

Ci sono diverse formule

uno.Il più semplice e comprensibile per la persona media, tuttavia, i dati ottenuti potrebbero presentare un certo errore. Può essere utilizzato per calcolare un generatore eolico cinetico ad albero orizzontale:

AEO = 1,64 * D*D * V*V*V

Dove:

• AEO è l'elettricità che vuoi ricevere in un anno.
• D è il diametro del rotore, indicato in metri.
• V è la velocità media annua del vento, indicata in m/s.

2. Una formula più complessa, che viene utilizzata per i loro calcoli dalle società coinvolte nella vendita e nell'installazione di tali apparecchiature a livello professionale.

P = V3 * ρ * S

Dove:

• V è la velocità del vento in metri al secondo.
• ρ – densità dell'aria, unità di misura – ​​kg/m3
• S è l'area delle pale su cui soffia il flusso d'aria, l'unità di misura è m2 (da visualizzare secondo la descrizione tecnica del produttore).
• P - Il numero di kW ottenibili.

Esempio di calcolo P = 53 * 1,25 * 33 = 5156 W

L'efficienza della generazione di energia dipende direttamente dal diametro delle pale del rotore, puoi vedere le prestazioni approssimative nella tabella seguente.

Questa tabella mostra i dati approssimativi ottenibili in funzione del diametro del rotore, dell'altezza di installazione della turbina eolica e della velocità del vento.

Potenza massima generata, kW	Diametro rotore, m	Altezza albero, m	Velocità del vento m/s
0,55	2,5	6	8
2,6	3,2	9	9
6,5	6,4	12	10
11,2	8	12	10
22	10	18	12

3. Nei casi con rotore (asse) verticale, i calcoli devono essere effettuati utilizzando una formula diversa.

P=0,6*S*V^3

Dove:

• P– potenza Watt
• S- area di lavoro delle lame mq.
• V^3– Velocità del vento al cubo m/s

Una formula più complessa ma più precisa

P*= krV 3S/2, .

Dove:

• r - densità dell'aria,
• V è la velocità del flusso in m/s.
• S - superficie di flusso in mq
• K — coefficiente di efficienza della turbina eolica nel valore 0,2-0,5

Quando si sceglie un mulino a vento, è necessario considerare la velocità del vento consigliata dal produttore. Di norma, le installazioni per uso privato hanno un tale intervallo: 2-11 Mps.

Quali turbine eoliche sono le più efficienti

Orizzontale

verticale

Questo tipo di attrezzatura ha guadagnato la massima popolarità, in cui l'asse di rotazione della turbina è parallelo al suolo. Tali generatori eolici sono spesso chiamati mulini a vento, in cui le pale girano contro il flusso del vento. Il design dell'attrezzatura include un sistema per lo scorrimento automatico della testa. È necessario trovare il flusso del vento. È necessario anche un dispositivo per girare le lame in modo da utilizzare anche una piccola forza per generare elettricità. L'uso di tali apparecchiature è più appropriato nelle imprese industriali che nella vita di tutti i giorni. In pratica sono più spesso utilizzati per realizzare impianti eolici.

I dispositivi di questo tipo sono meno efficaci nella pratica. La rotazione delle pale della turbina avviene parallelamente alla superficie terrestre, indipendentemente dalla forza del vento e dal suo vettore. Anche la direzione del flusso non gioca un ruolo, con alcun impatto gli elementi di rotazione scorrono contro di essa. Di conseguenza, il generatore eolico perde parte della sua potenza, il che porta a una diminuzione dell'efficienza energetica dell'impianto nel suo insieme. Ma in termini di installazione e manutenzione, le unità in cui le lame sono disposte verticalmente sono più adatte all'uso domestico. Ciò è dovuto al fatto che il gruppo del cambio e il generatore sono montati a terra. Gli svantaggi di tali apparecchiature includono un'installazione costosa e seri costi operativi.È necessario spazio sufficiente per montare il generatore. Pertanto, l'uso di dispositivi verticali è più appropriato nelle piccole aziende private.

A due lame	Tre lame	multilama
Questa tipologia di unità è caratterizzata dalla presenza di due elementi di rotazione. Questa opzione è praticamente inefficiente oggi, ma è abbastanza comune a causa della sua affidabilità.	Questo tipo di attrezzatura è la più comune. Le unità a tre lame sono utilizzate non solo nell'agricoltura e nell'industria, ma anche nelle abitazioni private. Questo tipo di attrezzatura ha guadagnato popolarità grazie alla sua affidabilità ed efficienza.	Quest'ultimo può avere 50 o più elementi di rotazione. Per garantire la generazione della necessaria quantità di energia elettrica, non è necessario far scorrere le lame stesse, ma portarle al numero di giri richiesto. La presenza di ogni ulteriore elemento di rotazione prevede un aumento del parametro della resistenza totale della ruota eolica. Di conseguenza, l'uscita dell'apparecchiatura al numero di giri richiesto sarà problematica. I dispositivi a carosello dotati di una pluralità di lame iniziano a ruotare con una piccola forza del vento. Ma il loro uso è più rilevante se il fatto stesso dello scorrimento gioca un ruolo, ad esempio quando è necessario pompare acqua. Per garantire efficacemente la generazione di una grande quantità di energia, non vengono utilizzate unità multilame. Per il loro funzionamento è necessaria l'installazione di un dispositivo ad ingranaggi. Ciò non solo complica l'intero design dell'apparecchiatura nel suo insieme, ma la rende anche meno affidabile rispetto a quelle a due e tre pale.

Con lame dure

Unità a vela

Il costo di tali unità è maggiore a causa dell'alto costo di produzione delle parti rotanti.Ma rispetto alle apparecchiature a vela, i generatori con pale rigide sono più affidabili e hanno una lunga durata. Poiché l'aria contiene polvere e sabbia, gli elementi rotanti sono soggetti a un carico elevato. Quando l'apparecchiatura funziona in condizioni stabili, richiede la sostituzione annuale della pellicola anticorrosione applicata alle estremità delle lame. Senza questo, l'elemento di rotazione inizia a perdere le sue proprietà di lavoro nel tempo.

Questo tipo di lame è più facile da produrre e meno costoso del metallo o della fibra di vetro. Ma i risparmi nella produzione possono portare a costi seri in futuro. Con un diametro della ruota eolica di tre metri, la velocità della punta della pala può arrivare fino a 500 km/h, quando i giri dell'attrezzatura sono di circa 600 al minuto. Questo è un carico serio anche per le parti rigide. La pratica mostra che gli elementi di rotazione dell'attrezzatura velica devono essere cambiati spesso, soprattutto se la forza del vento è elevata.

In base al tipo di meccanismo rotante, tutte le unità possono essere suddivise in diversi tipi:

• dispositivi Darier ortogonali;
• unità con gruppo rotante Savonius;
• dispositivi con un design verticale-assiale dell'unità;
• attrezzatura con meccanismo rotante di tipo elicoidale.

Pro e contro della tecnologia

Il generatore eolico è rumoroso durante il funzionamento, quindi la distanza dall'edificio residenziale dovrebbe essere di almeno 30 m Inoltre, è necessario che alberi ed edifici non impediscano al flusso del vento di entrare nelle pale del mulino a vento.

I vantaggi dell'installazione del dispositivo includono quanto segue:

• Dopo aver installato l'attrezzatura, non è necessario acquistare carburante. Le spese saranno solo per la manutenzione e la manutenzione preventiva.
• Sarà dotato di un carico di vento sufficiente nella maggior parte delle regioni climatiche, specialmente nelle remote regioni settentrionali con venti costanti.
• Il mulino a vento funziona automaticamente e non necessita di un'ispezione costante. E la stanza con apparecchiature di controllo e batterie si trova in un luogo conveniente per la manutenzione.

Contro dei generatori eolici:

• Se l'albero è installato in modo errato, il dispositivo genera infrasuoni dannosi per la salute.
• Assicurati di installare la messa a terra per proteggere dai fulmini durante un temporale.
• Glassa delle lame in caso di gelo umido e danni in caso di forti raffiche di vento.
• Se il generatore si guasta, per ripararlo, è necessario inclinare l'albero o arrampicarsi.

La fondazione dell'albero deve garantirne la stabilità in caso di forti raffiche di vento. Il freno di protezione del generatore non permette di sviluppare un'elevata velocità di rotazione delle pale durante le raffiche di vento.

Turbine eoliche industriali: un modello

Non è un segreto che l'energia alternativa ti permette davvero di ottenere elettricità letteralmente dal vento. In Europa, le turbine eoliche industriali occupano vaste aree e funzionano in modo autonomo a beneficio dell'uomo.

Sono enormi, situati in aree aperte a tutti i venti, sovrastano alberi e oggetti locali.

E i mulini a vento sono installati a distanza l'uno dall'altro. Pertanto, guasti accidentali e danni a uno non possono danneggiare le strutture vicine.

Prenderemo questi principi per la creazione di generatori eolici come base per lo sviluppo di dispositivi fatti in casa. Sono creati in base agli sviluppi scientifici, sono già stati testati da molto tempo e funzionano in modo efficace.

Iniziamo con un'analisi delle caratteristiche dell'area dove si prevede di realizzare un parco eolico.

Questo è interessante: collegare i cavi in ​​una scatola di giunzione per il cablaggio elettrico - copriamo in termini generali

Il generatore eolico per la casa non è più una rarità

Gli impianti eolici sono stati a lungo utilizzati su scala industriale. Ma la complessità del design, così come la complessità della sua installazione, non hanno permesso di utilizzare questa apparecchiatura in case private, come i pannelli solari.

Tuttavia, ora, con lo sviluppo della tecnologia e l'aumento della domanda di "energia verde", la situazione è cambiata. I produttori hanno avviato la produzione di impianti di piccole dimensioni per il settore privato.

Principio di funzionamento

Il vento fa ruotare le pale del rotore montate sull'albero del generatore. Come risultato della rotazione negli avvolgimenti, viene generata una corrente alternata. Per aumentare il numero di giri e, di conseguenza, la quantità di energia generata, è possibile utilizzare un riduttore (trasmissione). Può anche bloccare completamente la rotazione delle lame, se necessario.

La corrente alternata risultante viene convertita in 220 W diretti tramite un inverter. Quindi passa al consumatore o, tramite il regolatore di carica, alle batterie per l'accumulo.

Uno schema completo del funzionamento dell'impianto dalla generazione di energia al suo consumo.

Tipi di turbine eoliche e quale è meglio per una casa privata

Al momento ci sono due tipi di questo design:

1. Con rotore orizzontale.
2. Con rotore verticale.

Il primo tipo con rotore orizzontale. Questo meccanismo è considerato il più efficace. L'efficienza è di circa il 50%. Lo svantaggio è la necessità di una velocità minima del vento di 3 m al secondo, il design crea molto rumore.

Per la massima efficienza, è necessario un albero alto, che, a sua volta, complica l'installazione e l'ulteriore manutenzione.

Il secondo tipo con verticale. Un generatore eolico con rotore verticale ha un'efficienza non superiore al 20%, mentre è sufficiente una velocità del vento di soli 1-2 m al secondo. Allo stesso tempo, funziona in modo molto più silenzioso, il livello di rumore emesso non supera i 30 dB e senza vibrazioni. Non richiede un grande spazio per lavorare, pur non perdendo efficienza.

L'installazione non richiede un albero alto. L'attrezzatura può essere montata sul tetto della casa anche con le tue mani.

L'assenza di un anemometro e di un meccanismo rotante, che non è affatto necessario con questo design, rende questo tipo di generatore eolico più economico rispetto alla prima opzione.

Recensione video

Quale impostazione scegliere?

Prima di rispondere a questa domanda, è necessario comprendere le proprie esigenze, le capacità finanziarie e le priorità operative.

Se vuoi ottenere la massima potenza e sei disposto a spendere soldi per la manutenzione periodica del generatore, scegli la prima opzione. Investendo in un albero alto una volta e pagando i cuscinetti o la sostituzione dell'olio una volta ogni 5-10 anni, otterrai la completa indipendenza energetica e, anche se vivi in ​​Ucraina o nei paesi dell'UE, sarai in grado di vendere elettricità in eccesso.

L'elevata rumorosità di questa stazione richiede la scelta di un luogo il più lontano possibile dagli edifici residenziali. Anche questo punto deve essere preso in considerazione, perché gli infrasuoni non passeranno inosservati ai tuoi vicini.

Per ottenere una potenza equivalente rispetto alla prima opzione, sarà necessario fornire 3 aerogeneratori di questo tipo. Tuttavia, in termini di prezzo, si ottiene all'incirca lo stesso importo (soggetto ad automontaggio).

Recensione video di un esperto nel campo delle fonti energetiche alternative

Calcolo della potenza del generatore eolico

Per determinare la potenza richiesta di una turbina eolica, è necessario fare un elenco di tutti i consumatori di elettricità in casa, dalle lampadine ai frigoriferi e ai condizionatori d'aria. Riassumendo i loro parametri, ottengono tutta la potenza dei consumatori di energia in casa. Ma i costi energetici reali, anche nei periodi di punta, saranno inferiori, perché nessuno accende tutti i dispositivi contemporaneamente.

Infine, è necessario determinare approssimativamente il tempo di funzionamento di alcuni dispositivi per calcolare la risorsa mensile a casa. Quindi, per soddisfare le esigenze di un cottage, di norma è necessaria una turbina eolica con una capacità di 5-6 kW, mentre per un piccolo villaggio di cottage è sufficiente un'installazione con una capacità di 10-25 kW.

Inoltre, esiste una sottoclasse di dispositivi chiamati generatori di microeolico. La loro potenza è inferiore a 1kw e sono adatti per alimentare aziende agricole, alimentare un sistema di approvvigionamento idrico autonomo, ecc.

In mancanza di energia, il generatore eolico funziona perfettamente insieme ai moduli solari. Tali sistemi sono chiamati sistemi ibridi eolici-solari. È possibile integrare il generatore eolico con un generatore diesel. Tali installazioni complesse sono affidabili a causa di una serie di fattori:

Realizzare e installare un mulino a vento con le tue mani

Esempio di fabbricazione di turbine

Fabbricazione di un rotore verticale di una turbina eolica

Non è possibile utilizzare batterie per l'accumulo di energia, ma se sono disponibili, il funzionamento sarà stabile. Una parte obbligatoria è un inverter che converte l'energia nella tensione richiesta di 220V. È necessario realizzare una piccola banderuola con un meccanismo rotante. L'elica è attaccata all'albero, perché in quota ci sono più possibilità di trovare correnti d'aria.Il supporto deve essere affidabile e resistere al carico del vento.

Come collegare le bobine dello statore

Schema di un rotore a più pale

È necessario trovare e acquistare un generatore di neodimio che ti permetta di rimuovere l'energia eolica. La vite può essere sia a vela che rotante. Per assemblare il tutto e installarlo su un supporto, è necessario realizzare una base in cemento che lo regga saldamente. Usando le smagliature, è necessario fissare l'albero in posizione verticale.

Una delle opzioni per preparare una carcassa dai pneumatici per la colata di calcestruzzo

Affinché l'unità possa servirti a lungo, è necessario eseguire la manutenzione e sostituire le parti usurate in modo tempestivo.

Generatore eolico con rotore orizzontale a tre pale

Panoramica dei modelli popolari

Prima di considerare i modelli popolari di turbine eoliche, è necessario comprenderne i parametri e i criteri di selezione per i prodotti descritti. I principali criteri di selezione sono:

• potenza massima del prodotto;
• volume di energia prodotta per 1 mese;
• la velocità minima dell'aria alla quale il generatore può funzionare;
• termini di utilizzo;
• la presenza di dispositivi che proteggono l'installazione dai sovraccarichi;
• tutta la vita;
• prezzo del prodotto.

Oggi i generatori eolici sono prodotti da molti paesi, inclusa la Russia. Sono prodotti da diverse organizzazioni:

• LLC "SKB Iskra";
• Società di energia eolica ZAO;
• LMV "Energia eolica";
• CJSC "Agregat-privod".

Le unità di fabbricazione russa non sono così conosciute e richieste in altri paesi come i modelli rotanti di produzione tedesca, danese, cinese e belga.Le principali società mondiali di turbine eoliche stanno spendendo enormi somme di denaro per lo sviluppo di nuovi tipi di pale, generatori e calcoli precisi del rapporto di trasmissione. I prodotti di queste aziende hanno un'ampia selezione di capacità da 1-10 kW e apparecchiature aggiuntive acquistabili separatamente (set con hub, inverter, batterie). Oltre alla potenza, ci sono differenze di prezzo e componenti. Le aziende russe producono generatori eolici con vari tipi di rotori e dispositivi di massima potenza. I seguenti modelli di nuova generazione sono considerati i prodotti più venduti.

VUE-1.5. Questa è un'unità compatta che può essere trasportata da qualsiasi veicolo. Nell'installazione e nel funzionamento, è semplice e diretto. Questo piccolo generatore è praticamente silenzioso. Ha una potenza nominale di 1,5 kW. Tensione di uscita 48 V. La velocità del vento per il normale funzionamento dovrebbe essere compresa tra 2,5 e 25 m/s.

Creazione di lame in più fasi

Quando si progettano i coltelli stessi, considerare quanto segue:

1. 1. Per prima cosa devi decidere la forma della lama. Per una turbina eolica di tipo orizzontale domestico, la forma della pala è migliore. Grazie alla sua struttura, ha una minore resistenza aerodinamica. Questo effetto è causato dalla diversa superficie della superficie esterna ed interna dell'elemento, in modo che vi sia una differenza di pressione dell'aria sui lati. La forma della vela ha più resistenza ed è quindi meno efficiente.

Successivamente, dobbiamo determinare il numero di lame. Per terreni con vento costante, è possibile utilizzare turbine eoliche ad alta velocità.Per il massimo avvio del motore di tali dispositivi, sono sufficienti 2-3 lame. Se un tale dispositivo viene utilizzato in un'area calma, è inefficace e rimane semplicemente fermo con tempo calmo. Un altro svantaggio delle turbine eoliche a tre ali è l'elevato livello di rumore, che ricorda un elicottero. Questa installazione non è consigliata vicino a case densamente popolate.

È interessante notare che, con i giusti calcoli, una turbina eolica con una, due o tre pale può generare elettricità con successo. E con una sola lama il dispositivo funziona a qualsiasi velocità del vento, non importa quanto piccola!

Calcolo della potenza di uscita delle turbine eoliche. Il valore esatto non può essere calcolato, poiché la potenza dipende direttamente dal tempo e dal movimento del vento. Tuttavia, esiste una relazione diretta tra il diametro della turbina eolica, il numero di pale e la potenza dell'apparecchiatura.

Comprendendo i dati della tabella e la relazione tra di essi, è possibile influenzare le prestazioni del progetto futuro creando l'ingranaggio elicoidale corretto.

Scelta del materiale della lama. La scelta dei materiali per la produzione delle lame è piuttosto ampia: PVC fibra di vetro, alluminio, ecc. Tuttavia, ognuno di essi ha i suoi vantaggi e svantaggi. Diamo un'occhiata più da vicino alla scelta dei materiali.

Lame in PVC - Tubi.

Scegliendo la giusta dimensione e spessore dei tubi, la ruota risultante è altamente durevole ed efficiente.

Si prega di notare che in caso di forti raffiche di vento, la plastica con uno spessore insufficiente potrebbe non sopportare il carico e rompersi in piccoli pezzi.

Per proteggere la struttura è meglio ridurre la lunghezza delle ante e aumentare il numero delle ante a 6. Basta un solo tubo per ottenere questa quantità di dettaglio.

Per evitare errori nei calcoli indipendenti, è meglio utilizzare un modello già pronto che sia facile da trovare su Internet. Perché è impossibile fare a meno di conoscenze speciali in questo settore.

Dopo aver tagliato il tubo, gli elementi risultanti devono essere levigati e arrotondati ai bordi. Per collegare le lame, viene realizzato un nodo d'acciaio fatto in casa di spessore e resistenza sufficienti.

lame in alluminio

Questa lama è più forte e più pesante, il che significa che l'intera struttura della connessione filettata deve essere più forte e più stabile.

Anche la successiva equilibratura della ruota dovrebbe essere trattata con maggiore attenzione.

Secondo questo modello, 6 elementi identici sono ritagliati da un foglio di alluminio, all'interno del quale devono essere saldate boccole filettate per un ulteriore fissaggio.

Saldare i bulloni al connettore che si attacca alle maniche predisposte sui coltelli.

Per migliorare le proprietà aerodinamiche di una tale pala, deve essere adeguatamente sagomata. Per fare ciò, deve essere arrotolato in uno scivolo piatto in modo che si formi un angolo di 10 gradi tra l'asse della vite senza fine e l'asse longitudinale del pezzo.

lame in fibra di vetro

Il vantaggio di questo materiale è il rapporto ottimale tra peso e resistenza in combinazione con le proprietà aerodinamiche. Ma lavorare con la fibra di vetro richiede abilità speciali e alta professionalità, quindi realizzare un prodotto del genere in casa è molto difficile.

Si può concludere che il materiale più adatto per l'autoassemblaggio di una turbina eolica è il materiale. Tubi di pvc. Unisce forza, leggerezza e buone proprietà aerodinamiche. Ed è un materiale molto accessibile e anche un principiante sarà in grado di portare a termine il lavoro.

In questo video imparerai come realizzare le pale delle turbine eoliche con le tue mani:

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Lo spaventapasseri è una parte familiare del paesaggio. Il suo scopo principale è proteggerlo dagli uccelli insaziabili. Ma la figura, spesso costruita con noncuranza con materiali improvvisati, non solo spaventa gli uccelli, ma rovina anche l'aspetto dell'area circostante. Ispirato dalle idee dei giardinieri e dalle foto di questo articolo, puoi creare il tuo spaventapasseri che non solo respinge gli uccelli, ma è anche esteticamente gradevole.

Il costo delle turbine eoliche

I prezzi per i generatori eolici sono piuttosto alti. Si tratta di strutture ingombranti realizzate con materiali costosi. Completo di batterie, controller, inverter e albero.

Il kit può essere composto da: 1 - la turbina eolica stessa, 2 - albero, 3 - fondazione, 4 - pacco batterie, 5 - inverter, 6 - controller, oltre a cavi, connettori, rack, generatore diesel e altri materiali di consumo necessari per installazione

Anche le caratteristiche tecniche delle turbine eoliche incidono sul costo.

1. Il più semplice è un generatore a bassa potenza fino a 300 watt. Produce energia con una forza del vento di 10-12 m/s. Un set del mulino a vento più semplice con solo un controller costa da 15.000 rubli. In una configurazione con inverter, batteria e albero, il prezzo raggiunge i 50.000 rubli.
2. Generatori con una potenza dichiarata di 1 kW. Con un vento debole, in media, l'energia viene prodotta da 30-100 kW al mese. Per una casa grande con un elevato consumo di elettricità, si consiglia di utilizzare in aggiunta unità diesel e benzina. Inoltre caricheranno le batterie nei giorni di totale assenza di vento. Un tale generatore eolico costa da 150.000 rubli.Si arriva a 300-400 mila rubli con un set più completo.
3. Il consumo elettrico in una grande casa con una fattoria nel cortile richiederà un mulino a vento da 3-5 kW. Abbastanza batterie, inverter più potente, controller, albero alto. Un set costa da 300.000 rubli a un milione.

Se la casa è stata riscaldata anche dal vento, allora l'impianto deve essere scelto con una potenza di 10 kW. E prenditi cura di fonti aggiuntive, come i pannelli solari. Potrebbe anche essere necessario un generatore di gas. Tutto dipende da quanta energia devi tenere di riserva in caso di giornate senza vento e nuvolose.

Generatore eolico - che cos'è Elettrodomestici secondo necessità. Questo diagramma è molto semplificato. In realtà, a volte sono necessari dispositivi che convertono la corrente elettrica.

Dopo il generatore, il controller è posizionato in questo circuito. Converte la corrente alternata in corrente continua, che carica le batterie. Quasi tutte le apparecchiature non funzionano a corrente continua, quindi dopo la batteria avrai bisogno di un altro dispositivo: un inverter. Questo dispositivo esegue l'operazione nell'ordine inverso, ovvero converte la corrente continua in corrente alternata con una tensione di 220 V. Durante tali manipolazioni, si verificano alcune perdite dell'energia elettrica ricevuta, che è di circa il 15-20%. Questa è una parte importante.

Nel caso in cui vengano utilizzati più dispositivi per generare elettricità (un mulino a vento più pannelli solari o un generatore di carburante), sarà necessario integrare il circuito con un interruttore (ATS). Sarà necessario in modo che quando uno dei dispositivi è spento, l'altro sia acceso, quello di backup.

Turbine eoliche orizzontali (tipo a palette)

Diverse modifiche delle installazioni orizzontali hanno da una a tre lame o più. Pertanto, l'efficienza è molto superiore a quella di quelli verticali.

Gli svantaggi delle turbine eoliche sono la necessità di orientarle nella direzione del vento. Il movimento costante riduce la velocità di rotazione, riducendone la produttività.

1. Lama singola e doppia lama. Differiscono nelle svolte ad alto movente. Il peso e le dimensioni dell'installazione sono piccoli, il che facilita l'installazione.
2. Tre lame. Sono richiesti dal mercato. Possono generare energia fino a 7 mW.
3. Le installazioni multilama hanno fino a 50 lame. Hanno una grande inerzia. I vantaggi della coppia sono utilizzati nel funzionamento delle pompe dell'acqua.

Le turbine eoliche con design diversi da quelle classiche compaiono sul mercato moderno, ad esempio ci sono quelle ibride.

1. Generatore eolico, disposto come una barca a vela

Il design a forma di disco sotto la pressione dell'aria aziona i pistoni, che attivano il sistema idraulico. Di conseguenza, l'energia fisica si trasforma in energia elettrica.

Durante il funzionamento, l'unità non fa rumore. Elevate potenze nominali. Facilmente gestibile.

2. Ala del generatore eolico volante

Utilizzato senza albero, generatore, rotore e pale. Rispetto alle strutture classiche che operano a bassa quota con intensità del vento variabile, e la costruzione di alberi alti è laboriosa e costosa, l'“ala” non presenta tali problemi.

Viene lanciato ad un'altezza di 550 metri. La produzione di elettricità è di 1 MW all'anno. L'ala è prodotta da Makani Power.