Come realizzare un generatore eolico da un generatore per auto

A cosa devi prestare attenzione?

Quando si sceglie un generatore eolico per uso domestico, è necessario prestare attenzione al fattore di utilizzo del vento e, naturalmente, la cosa più importante è la potenza. Nelle buone opzioni di turbina eolica domestica, il coefficiente arriva fino al 45%, il che è molto produttivo.

La potenza degli elettrodomestici parte da 300 W a 10 kW (il secondo indicatore è sufficiente per far funzionare tutti gli elettrodomestici di casa).

Un aspetto molto importante nella scelta di un mulino a vento per una casa è la sua velocità. Nelle versioni standard varia da 5 a 7 unità.Ad esempio, se hai scelto un mulino a vento con un'unità di velocità di "5", significa che con un vento di 10 metri al secondo, la tua elica girerà a una velocità 5 volte più veloce, ovvero 50 metri al secondo.

Vengono creati entrambi i generatori eolici standard con un asse di rotazione orizzontale e quelli orientati verticalmente, la loro vite non è una girante verticale, ma orizzontale. Quando si sceglie un secondo dispositivo, non è necessario concentrarsi sulla direzione del vento, ma sono più difficili da produrre, installare e utilizzare, quindi non sono molto popolari.

Da da cosa dipende l'efficienza lavori:

1. Disegni di un'unità specifica. Molto dipende da questo, perché ogni mulino a vento ha le sue caratteristiche nell'assieme, quindi ognuna di esse differirà nelle prestazioni. Molto dipende dalle dimensioni del mulino stesso e dalla leggerezza delle sue pale. Anche il generatore stesso (il cuore dell'intera struttura) gioca un ruolo significativo.
2. Le condizioni meteorologiche dell'area in cui è installato il mulino a vento. Come accennato in precedenza, non ha senso installare questa cosa in una zona non ventosa. Se lo installi in condizioni di vento debole, non ne trarrai alcun beneficio.

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, abbastanza reale, è strettamente correlata al mulino a vento di un generatore per auto.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.

A cosa devi prestare attenzione?

Quando si sceglie un generatore eolico per uso domestico, è necessario prestare attenzione al fattore di utilizzo del vento e, naturalmente, la cosa più importante è la potenza. Nelle buone opzioni di turbina eolica domestica, il coefficiente arriva fino al 45%, il che è molto produttivo.

La potenza degli elettrodomestici parte da 300 W a 10 kW (il secondo indicatore è sufficiente per far funzionare tutti gli elettrodomestici di casa).

Un aspetto molto importante nella scelta di un mulino a vento per una casa è la sua velocità. Nelle versioni standard varia da 5 a 7 unità. Ad esempio, se hai scelto un mulino a vento con un'unità di velocità di "5", significa che con un vento di 10 metri al secondo, la tua elica girerà a una velocità 5 volte più veloce, ovvero 50 metri al secondo.

Vengono creati entrambi i generatori eolici standard con un asse di rotazione orizzontale e quelli orientati verticalmente, la loro vite non è una girante verticale, ma orizzontale. Quando si sceglie un secondo dispositivo, non è necessario concentrarsi sulla direzione del vento, ma sono più difficili da produrre, installare e utilizzare, quindi non sono molto popolari.

Cosa determina l'efficienza del lavoro:

1. Disegni di un'unità specifica. Molto dipende da questo, perché ogni mulino a vento ha le sue caratteristiche nell'assieme, quindi ognuna di esse differirà nelle prestazioni. Molto dipende dalle dimensioni del mulino stesso e dalla leggerezza delle sue pale. Anche il generatore stesso (il cuore dell'intera struttura) gioca un ruolo significativo.
2. Le condizioni meteorologiche dell'area in cui è installato il mulino a vento. Come accennato in precedenza, non ha senso installare questa cosa in una zona non ventosa. Se lo installi in condizioni di vento debole, non ne trarrai alcun beneficio.

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.

Principio di funzionamento

Quando la forza di sollevamento inizia ad agire, il rotore del generatore inizia a ruotare. Questa forza sorge quando le pale iniziano a fluire attorno al flusso del vento. In queste circostanze, il generatore inizia a produrre flussi di corrente variabili e instabili, che vengono rettificati nel controller.

Questa corrente viene utilizzata per caricare le batterie. Allo stesso tempo, alle batterie è collegato un secondo dispositivo: si tratta di un inverter che converte la tensione CC dell'apparecchiatura della batteria in CA monofase o trifase, utilizzata dal consumatore.

Il generatore eolico normalmente fa il suo lavoro con il controller e l'inverter, ma ci sono altri modi per usarlo:

1. Funzionamento automatico a batteria.
2. Funzionamento automatico con batteria e batteria solare.
3. Funzionamento automatico con batteria e generatore di emergenza diesel.
4. Un mulino a vento che fa il suo lavoro in parallelo con la rete.

I vantaggi dell'energia eolica sono sicuramente buoni. L'energia eolica è abbondante, non danneggia l'ambiente, è completamente sicura e affidabile come risorsa per la generazione di elettricità.

Componenti senza i quali un generatore eolico non può fare:

• base di fondazione;
• quadro elettrico;
• torri;
• scale;
• meccanismo rotante;
• gondole;
• generatore elettrico;
• anemometro;
• Sistema di frenaggio;
• trasmissioni;
• lame;
• sistemi per modificare gli angoli di attacco delle lame;

Strumenti richiesti:

• trapano elettrico con trapani (5,5 - 7,5 mm);
• chiave a gas e regolabile;
• seghetto alternativo elettrico con sega per metallo;
• Cacciavite;
• roulette;
• goniometro;
• bussola;
• pennarello;
• ¼ ×20 rubinetto;

Com'è il processo di conversione di un generatore per auto in un generatore eolico

Poiché il costo dei mulini a vento industriali è elevato, è meglio realizzarlo da soli. In questo caso è utile un generatore per auto, che può essere trovato in quasi tutti gli automobilisti. Anche un'unità difettosa funzionerà, poiché alcune delle sue parti potrebbero ancora funzionare.

Per ottenere un buon generatore eolico da un'auto generatore fai-da-te, è necessario rifare correttamente un tale dispositivo. In caso contrario, non fornirà la velocità necessaria e sarà inefficace. Per ottenere un mulino a vento, è necessario acquistare o trovare alcuni dispositivi aggiuntivi:

• controllore;
• inverter;
• batteria.

Dato il design di un mulino a vento fatto in casa, è chiaro che non sarà economico. Non bisogna dimenticare che durante il suo funzionamento è necessario cambiare periodicamente le batterie.

Condizioni di funzionamento delle turbine eoliche

Un parco eolico è un dispositivo che converte l'energia eolica in elettricità. Esistono 2 tipi di impianti eolici:

• dove il rotore si trova orizzontalmente;
• dove il rotore è verticale.

Molto spesso vengono utilizzati generatori del primo tipo. Sono caratterizzati da un'elevata efficienza (efficienza - fino al 50%). I loro principali svantaggi sono:

• alto grado di rumore e vibrazioni;
• la loro installazione richiede una grande quantità di spazio libero (fino a 100 m) o la presenza di un albero da sei metri di altezza.

L'efficienza di una turbina eolica con rotore verticale è tre volte inferiore a quella di una controparte orizzontale.

Schema del generatore eolico verticale fai-da-te

Il funzionamento di un generatore eolico si compone di 5 fasi fondamentali:

• Sotto l'influenza del vento, le pale del generatore eolico iniziano a girare.
• Di conseguenza, il generatore elettrico e il rotore iniziano a funzionare.
• L'energia generata viene trasferita al convertitore di carica e quindi alla batteria dell'auto.
• Quindi l'energia va agli inverter e viene convertita da 12 (24) Volt a 220 (380) V.
• L'energia elettrica viene trasferita alla rete elettrica.

Scelta progettuale

Un generatore eolico con una turbina rotante è composto da due, a volte quattro pale. Questo design è semplice perché vengono utilizzati materiali improvvisati. Una casa a due piani con un tale generatore eolico, ovviamente, non può essere fornita.

Adatto per illuminare annessi, lanterne e per fornire energia a piccoli elettrodomestici. Tali generatori dureranno a lungo e non creeranno problemi. I vantaggi includono un basso prezzo iniziale per la produzione e la riparazione. Secondo il livello di rumore, questo design appartiene al basso rumore.

Il design assiale delle turbine eoliche è realizzato utilizzando magneti al neodimio. L'elemento strutturale principale è il mozzo della ruota dell'auto insieme ai dischi dei freni. Poiché recentemente i magneti sono diventati più economici, questo design può anche essere attribuito al budget. Si differenzia dal tipo rotativo in quanto genera più elettricità.

Schemi e disegni

Il generatore come dispositivo genera corrente alternata, che deve essere convertita in corrente continua, portata al valore di tensione richiesto. Se il generatore del motore emette, ad esempio, 40 volt, è improbabile che questo sia un valore adatto per la maggior parte dell'elettronica di consumo che consuma 5 o 12 volt CC o 127/220 volt CA.

Provato dal tempo e da milioni di utenti, lo schema dell'intera installazione include raddrizzatore, controller, batteria e inverter.Una batteria per auto con una capacità di 55-300 amperora viene utilizzata come accumulatore di energia immagazzinata. La sua tensione di funzionamento è di 10,9-14,4 V con carica ciclica (ciclo pieno-carica-scarica) e 12,6-13,65 con tampone (porzionata, dosata, quando occorre ricaricare una batteria parzialmente scarica).

Il controller converte, ad esempio, gli stessi 40 volt in 15. La sua efficienza in termini di volt-ampere varia dall'80 al 95%, senza tenere conto delle perdite nel raddrizzatore.

Un generatore trifase ha la massima efficienza: la sua potenza è superiore del 50% a quella di un generatore monofase, non vibra durante il funzionamento (le vibrazioni allentano la struttura, rendendola di breve durata).

Le bobine nell'avvolgimento di ciascuna delle fasi si alternano tra loro e sono collegate in serie, come i poli dei magneti, di fronte a uno dei lati delle bobine.

Gli elettrodomestici e l'elettronica moderni sono in grado di funzionare da 110 volt (lo standard americano per le reti domestiche) fino a 250: non è consigliabile dare di più agli elettrodomestici e ai dispositivi di rete. Tutti i convertitori sono a impulsi, rispetto a quelli lineari, le loro perdite di calore sono molto inferiori.

Varietà di generatori

Prima di decidere come realizzare un generatore eolico con le tue mani, considera le caratteristiche del design:

A seconda della posizione del generatore, il dispositivo può essere orizzontale o verticale

• Il design classico: l'asse di rotazione è parallelo al suolo, il piano delle lame è perpendicolare. Tale schema prevede la rotazione libera attorno all'asse verticale, per il posizionamento "sottovento". Affinché il piano di rotazione occupi sempre una posizione effettiva perpendicolare alla direzione del vento, è necessaria un'unità di coda, che funzioni secondo il principio di una banderuola.Il principio di funzionamento è semplice: il vento cambia direzione, colpisce il piano di coda, l'asse di rotazione del generatore si trova sempre lungo il movimento del flusso d'aria. L'unica difficoltà è collegare i cavi di alimentazione. Se l'alloggiamento del generatore compie diversi giri attorno all'asse verticale, i fili si avvolgeranno attorno all'albero e si romperanno. Pertanto, è necessario un limitatore. Non consente un giro completo, ma porta al congelamento) del corpo nelle zone morte. I modelli industriali hanno un controller elettronico di rilevamento della direzione e ruota il corpo utilizzando un motore elettrico integrato. Il problema può essere risolto utilizzando un'elica cilindrica che riceve il flusso d'aria sia attraverso che lungo l'asse di rotazione. È vero, l'efficacia dipende dall'angolo di attacco. Più il vento devia da un angolo di 90 °, minore è l'efficienza, ma un progetto del genere è difficile da realizzare con le tue mani, a causa delle difficoltà nell'aerodinamica del motore.
• L'opzione migliore sono i generatori verticali (ovvero, l'asse di rotazione dell'albero è perpendicolare al suolo). Con questa disposizione della propulsione aerodinamica, non dipendi affatto dalla direzione del vento. La rotazione è ugualmente efficace e dipende solo dalla forza del flusso d'aria.La forma delle pale può essere molto diversa, c'è spazio per l'ingegneria. Ci sono molti progetti aerodinamici interessanti sviluppati da istituzioni scientifiche. Inoltre, i disegni della maggior parte di essi sono disponibili gratuitamente.Inoltre, i progetti pubblicati nella letteratura tecnica dei tempi dell'URSS a volte risultano essere i più razionali Le viti del rotore hanno un innegabile vantaggio: il generatore verticale è fissato staticamente, il che semplifica il collegamento elettrico. Non è necessario installare arresti di rotazione, come negli schemi orizzontali.

Dalla tensione nominale generata

• Le turbine eoliche fai-da-te per 220 volt non richiedono convertitori di tensione aggiuntivi e sono progetti ad uso diretto. Tuttavia, il loro lavoro dipende dalla forza del vento. Come minimo, è necessario uno stabilizzatore di uscita, che funge da regolatore a diverse velocità dell'albero. In assenza di vento, il sistema semplicemente non funziona.I vantaggi sono innegabili: di norma viene utilizzato un potente motore elettrico, sul quale è possibile installare una vite, fissandola direttamente all'albero del rotore. Le modifiche sono minime in termini di costi di manodopera, tali motori hanno già un comodo piedistallo, resta solo da realizzare una piattaforma di appoggio.I motori elettrici possono essere trovati con costi finanziari minimi: da qualsiasi impianto elettrico dismesso. Ad esempio, un ventilatore industriale. Sono adatti anche i motori degli elettrodomestici: lavatrici, aspirapolvere.
• 12 volt (raramente 24 volt). Il design più popolare è un generatore eolico fai-da-te da un generatore per auto. Inoltre, viene smontato dall'auto donatore completo di convertitore di tensione. Non è richiesta alcuna modifica del circuito: in uscita otteniamo o 14 volt (in un'auto la batteria viene caricata con questa tensione) o i 12 volt necessari per alimentare il sistema di alimentazione.La presenza di una puleggia consente di progettare una trasmissione a cinghia con il rapporto di giri richiesto. La controparte può essere rimossa anche dall'auto donatrice.Se lo si desidera, le pale vengono montate direttamente sull'albero.Tali generatori eolici possono essere utilizzati sia per il collegamento diretto all'utenza che in modalità auto, riproducendo il sistema di ricarica completo di batteria. Se sono necessari 12 volt per l'alimentazione, l'alimentazione viene prelevata direttamente dai terminali della batteria. Per ottenere 220 volt, viene utilizzato un convertitore. Opportuna opzione è un gruppo di continuità.Il sistema funziona come segue: se la potenza assorbita è inferiore a quella che il generatore può fornire, le batterie vengono caricate. Se la soglia viene superata, viene generata energia dalla batteria.

Manutenzione del dispositivo

Per far funzionare il mulino a vento per molti anni e senza interruzioni, è necessario effettuare periodici controlli tecnici e manutenzioni.

1. Pulire, lubrificare e regolare il collettore di corrente una volta ogni 2 mesi.
2. Riparare le lame se si verificano vibrazioni e squilibrio durante la rotazione.
3. Una volta ogni 3 anni, verniciare gli elementi metallici con vernice anticorrosione.
4. Controllare e regolare gli ancoraggi e il cavo dell'albero.

L'efficienza del dispositivo è influenzata dall'area in cui è installato il generatore eolico (deserto, presenza di venti). Ma in ogni caso, disporre di questa fonte di energia, indipendente da un'alimentazione stazionaria, non sarà mai superfluo.

Manutenzione del dispositivo

Per far funzionare il mulino a vento per molti anni e senza interruzioni, è necessario effettuare periodici controlli tecnici e manutenzioni.

1. Pulire, lubrificare e regolare il collettore di corrente una volta ogni 2 mesi.
2. Riparare le lame se si verificano vibrazioni e squilibrio durante la rotazione.
3. Una volta ogni 3 anni, verniciare gli elementi metallici con vernice anticorrosione.
4. Controllare e regolare gli ancoraggi e il cavo dell'albero.

L'efficienza del dispositivo è influenzata dall'area in cui è installato il generatore eolico (deserto, presenza di venti). Ma in ogni caso, disporre di questa fonte di energia, indipendente da un'alimentazione stazionaria, non sarà mai superfluo.

Opzioni di produzione

Per molto tempo dall'esistenza di energia alternativa sono stati creati generatori elettrici di vari modelli. Possono essere fatti a mano. La maggior parte delle persone pensa che questo sia difficile, perché richiede una certa conoscenza, vari materiali costosi, ecc. In questo caso, i generatori avranno prestazioni molto basse a causa dell'elevato numero di errori di calcolo. Sono questi pensieri che spingono chi vuole abbandonare l'idea di realizzare un mulino a vento con le proprie mani. Ma tutte le affermazioni sono assolutamente sbagliate e ora lo dimostreremo.
Gli artigiani creano spesso generatori elettrici per un mulino a vento in due modi:

1. Dal mozzo;
2. Il motore finito viene convertito in un generatore.

Consideriamo queste opzioni in modo più dettagliato.

Scelta progettuale

Esistono molti modelli, l'articolo prenderà in considerazione due tipi: un design del tipo a rotore e un design assiale con magneti.

Un generatore eolico con una turbina rotante è composto da due, a volte quattro pale. Questo design è semplice perché vengono utilizzati materiali improvvisati. Una casa a due piani con un tale generatore eolico, ovviamente, non può essere fornita.

Adatto per illuminare annessi, lanterne e per fornire energia a piccoli elettrodomestici. Tali generatori dureranno a lungo e non creeranno problemi. I vantaggi includono un basso prezzo iniziale per la produzione e la riparazione. Secondo il livello di rumore, questo design appartiene al basso rumore.

Il design assiale delle turbine eoliche è realizzato utilizzando magneti al neodimio. L'elemento strutturale principale è il mozzo della ruota dell'auto insieme ai dischi dei freni. Poiché recentemente i magneti sono diventati più economici, questo design può anche essere attribuito al budget. Si differenzia dal tipo rotativo in quanto genera più elettricità.

Utilizzando un vecchio dispositivo di raffreddamento del computer

Per realizzare un mulino a vento, è necessario un grande refrigeratore, dà i migliori risultati ed è facile da usare. Prima di tutto, devi smontarlo. L'adesivo viene rimosso, il tappo e l'anello di sicurezza vengono rimossi. Successivamente, il refrigeratore può essere facilmente smontato lungo l'asse di rotazione in due metà di circa le stesse dimensioni.

Uno di questi è un rotore, le cui lame dovranno essere cambiate con quelle più grandi. Per fare questo, le vecchie lame vengono accuratamente staccate o tagliate, quelle nuove vengono ricavate da una bottiglia di plastica, circa 4 volte più lunga delle precedenti. È più conveniente realizzare tre pezzi, avranno un'area di base sufficiente per un incollaggio forte.

Lo statore ha quattro avvolgimenti. Possono essere lasciati intatti o il numero di turni può essere modificato. Un filo più sottile viene prelevato e avvolto su tutte le bobine a turno, inoltre, in una direzione diversa. Le bobine sono collegate di conseguenza.

Successivamente, è necessario realizzare un raddrizzatore, per il quale sono necessari quattro diodi. Sono collegati a coppie in serie, quindi in parallelo.I cavi sono collegati, il dispositivo è pronto. Per installarlo al vento, avrai bisogno di un supporto o di un piccolo albero, che è più facile da realizzare tagliando un tubo di metallo. Affinché il mulino a vento possa sterzare indipendentemente nel vento, è necessario uno stabilizzatore di coda, come la coda di un aeroplano.

Per verificare le prestazioni, è collegato un tester o una torcia a LED.

Prova del generatore

Puoi testare il generatore eolico su un tornio. Per 125 giri / min, l'indicatore di tensione dovrebbe essere 15,5 V e a 630 giri / min - 85,7 V.

Con un carico sul filo di nichelcromo a 630 giri / min, l'indicatore di tensione sarà di 31,2 V e il livello di corrente sarà di 13,5 A.

Ai fini della realizzazione di un impianto eolico, si consiglia di utilizzare un autogeneratore con quanta più potenza possibile. È possibile utilizzare un generatore da un camion o un trattore, insieme a una batteria e un relè.

È auspicabile installare una turbina eolica su una collina o in aree in cui non vi è un edificio denso che interferisca con i flussi del vento.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Anche un normale avvitatore elettrico può diventare un mulino a vento se conosci le basi di un generatore eolico.

L'interesse per le turbine eoliche non sta diminuendo. Al contrario, questa opzione per la produzione di energia elettrica è sempre più presa in considerazione a livello di proprietari di immobili suburbani.

Ovviamente, se si combinano più tipi di energia contemporaneamente - eolica, solare, idroturbine o centrali nucleari, una tale combinazione può dare un effetto economico. Allo stesso tempo, i rischi che l'utente rimanga senza elettricità sono ridotti a zero.

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