Com fer un generador eòlic amb les teves pròpies mans: una visió general de la tecnologia de muntatge de 2 dissenys diferents

L'electricitat s'està incrementant constantment. Per sentir-te còmode fora de la ciutat en un clima calorós d’estiu i en un fred dia d’hivern, cal gastar bé diners o buscar fonts d’energia alternatives. Rússia és un país extens amb grans territoris plans. Tot i que a la majoria de les regions predominen els vents lents al nostre país, la zona poc poblada està bufada per potents i violents corrents d’aire. Per tant, sovint es justifica la presència d’un generador eòlic a l’economia del propietari d’immobles suburbis. Es selecciona un model adequat en funció de l’àrea d’aplicació i del propòsit real d’ús.

Molí de vent # 1: disseny del tipus del rotor

Podeu fabricar amb les vostres mans un simple molí de tipus rotor. Per descomptat, és poc probable que pugui subministrar electricitat a una gran casa de camp, però proporcionar una modesta casa de jardí amb electricitat és força del seu poder. Amb ell, podeu proporcionar llum al vespre, dependències, il·luminar els camins del jardí i el territori contigu.

Més informació sobre altres tipus de fonts d’energia alternatives en aquest article:https://aquatech.tomathouse.com/ca/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Així o gairebé tot fa un generador eòlic rotatiu. Com podeu veure, no hi ha res de super complicat en el disseny d’aquest equipament

Preparació de peces i consumibles

Per muntar un generador eòlic, la potència del qual no superarà els 1,5 kW, necessitem:

• generador del cotxe 12 V;
• Bateria d’àcid o heli de 12 V;
• convertidor 12V - 220V a 700 W - 1500 W;
• una gran capacitat d'alumini o d'acer inoxidable: una galleda o una cassola voluminosa;
• relé de càrrega de la bateria del cotxe i làmpada indicadora de càrrega;
• interruptor de tipus botó semi-hermètic per a 12 V;
• un voltímetre de qualsevol dispositiu de mesura innecessari, pot utilitzar un cotxe;
• cargols amb rentadores i femelles;
• secció de filferro 2,5 mm² i 4 mm²;
• dues pinces amb les quals s’acoblarà el generador al pal.

Per fer el treball, necessitarem tisores metàl·liques o una molinet, cinta mètrica, retolador o llapis de construcció, tornavís, claus, broca, trepant, pinces.

La majoria dels propietaris de cases privades no reconeixen l’ús de calefacció geotèrmica, però, aquest sistema té perspectives. Podeu trobar més informació sobre els avantatges i desavantatges d’aquest complex al següent material:https://aquatech.tomathouse.com/ca/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Progrés del disseny

Anem a fer un rotor i remenarem una politja generadora. Per començar, necessitem un dipòsit de metall cilíndric. Molt sovint s’adapta una paella o galleda per a aquests propòsits. Preneu una cinta mètrica i un marcador o un llapis de construcció i dividiu la capacitat en quatre parts iguals. Si tallem metall amb tisores, per introduir-les, primer heu de fer forats. També podeu utilitzar un molinet si el cub no està fet d’estany pintat o d’acer galvanitzat. En aquests casos, el metall s’escalfarà inevitablement. Tallem les fulles sense tallar-les fins al final.

Per no equivocar-nos amb les dimensions de les fulles que hem tallat al dipòsit, cal fer mesuraments curosos i recomptar-ne amb cura tot

A la part inferior i a la politja marquem i foradem forats pels cargols. En aquesta fase, és important no precipitar-se i disposar els forats en compliment de la simetria, de manera que durant la rotació es evite el desequilibri. Les fulles han de ser doblegades, però no massa. Quan realitzem aquesta part del treball, tenim en compte la direcció de gir del generador. Normalment gira en sentit horari. Segons l’angle de flexió, augmenta l’àrea d’influència del flux del vent i, per tant, la velocitat de gir.

Aquesta és una altra versió de les fulles. En aquest cas, cada part existeix per separat i no com a part del contenidor del qual ha estat tallada

Com que cadascuna de les pales del molí de vent existeix per separat, heu de cargolar-les. L’avantatge d’aquest disseny és la seva major manteniment

La cubeta amb les fulles acabades s'ha de muntar a la politja amb cargols. Utilitzant les pinces, instal·leu un generador al pal, després connecteu els cables i munteu el circuit. És millor reescriure el circuit, el color dels cables i marcar els contactes amb antelació. Els cables també s’han de fixar al pal.

Per connectar la bateria, utilitzeu cables de 4 mm²la longitud no ha de ser superior a un metre. Connectem la càrrega (aparells elèctrics i il·luminació) mitjançant cables amb secció de 2,5 mm². No oblideu posar el convertidor (inversor). Està connectat als contactes 7.8 amb un filferro de 4 mm².

El disseny de l’aerogenerador consisteix en una resistència (1), un enrotllador d’arrencada del generador (2), un rotor generador (3), un regulador de tensió (4), un relé de corrent invers (5), un amperímetre (6), una bateria (7), un fusible (8) interruptor de circuit (9)

Avantatges i desavantatges d’un model així

Si tot es fa correctament, aquest generador eòlic funcionarà sense crear problemes. Amb una bateria de 75A i amb un convertidor de 1000 W, pot encendre il·luminació al carrer, alarma antirobatori, dispositius de videovigilància, etc.

El diagrama de funcionament de la instal·lació demostra clarament com es converteix exactament l’energia eòlica en electricitat i com s’utilitza per al seu propòsit previst

Els avantatges d’aquest model són evidents: és un producte molt econòmic, es pot reparar fàcilment, no necessita condicions especials per al seu funcionament, funciona de manera fiable i no viola el vostre confort acústic. Els desavantatges inclouen una baixa productivitat i una dependència important de fortes ràfegues de vent: les pales poden ser alterades pel corrent d’aire.

És possible fer una bateria solar tu mateix. Les instruccions pas a pas es troben aquí:https://aquatech.tomathouse.com/ca/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Molí de vent # 2 - disseny d’imants axials

Fins fa poc, no es feien molins de vent axials amb stators de ferro en imants de neodimi per inaccessibilitat d’aquest últim. Però ara són al nostre país i costen menys que inicialment. Per tant, els nostres artesans van començar a produir generadors eòlics d’aquest tipus.

Amb el pas del temps, quan les capacitats del generador eòlic rotatiu ja no proporcionaran totes les necessitats de l’economia, podeu fer un model axial d’imants de neodimi

Què cal preparar?

Per a la base del generador axial, heu d’agafar l’eix del cotxe amb discos de fre. Si aquesta part estava en funcionament, s’ha de desmuntar, s’ha de revisar i lubricar els coixinets i netejar el rovell. Es pintarà el generador acabat.

Per netejar qualitativament l'eix del rovell, utilitzeu un raspall metàl·lic que es pot muntar en un trepant elèctric. El nucli tornarà a quedar fantàstic

Distribució i fixació de imants

Hem d’enganxar imants als discos del rotor. En aquest cas s’utilitzen 20 imants de 25x8mm de mida. Si decidiu fer un nombre diferent de pols, utilitzeu la regla: en un generador monofàsic hi hauria d’haver quants pols, tants imants, i en un generador trifàsic cal observar la relació de 4/3 o 2/3 del pol a les bobines. Els imants s’han de col·locar alternant entre els pols. Perquè la seva ubicació sigui correcta, utilitzeu una plantilla amb els sectors impresos en paper o en el propi disc.

Si hi ha aquesta possibilitat, és millor utilitzar imants rectangulars més que imants rodons, perquè els rodons tenen un camp magnètic concentrat al centre i els rectangulars tenen la seva longitud. Els imants oposats han de tenir diferents pols. Per tal de no barrejar res, apliqueu un "+" o un "-" a la seva superfície amb un marcador. Per determinar el pol, agafeu un imant i porteu-ne d’altres. Sobre superfícies més, poseu plus i menys en superfícies repulsives. Als discos, els pols s’han d’alternar.

Els imants estan correctament posicionats. Abans de fixar-les amb epoxi, cal fer taules de plastilina perquè l’adhesiu es pugui congelar, i no vidre a la taula o al terra

Per fixar els imants, heu d'utilitzar una cola forta, després de la qual cosa la força d'enllaç es reforça addicionalment amb epoxi. S’omple d’imants. Per evitar que la resina s’estengui, podeu fer bordes de plastilina o simplement embolicar la cinta amb cinta adhesiva.

Generadors trifàsics i monofàsics

Un estator monofàsic és pitjor que un trifàsic, perquè dóna vibracions quan es carrega. Això es deu a la diferència en l'amplitud del corrent, que es produeix a causa del seu retorn no constant per un moment en el temps. El model trifàsic no pateix aquest inconvenient. La potència que hi ha sempre és constant, perquè les fases es compensen les unes a les altres: si en un corrent baixa i en l’altra puja.

En la disputa de variants monofàsiques i trifàsiques, aquesta darrera surt victoriosa, perquè les vibracions addicionals no allarguen la vida de l’equip i irriten l’oïda

Com a resultat, el rendiment d’un model trifàsic és un 50% superior al mateix ritme monofàsic. Un altre avantatge de l’absència de vibracions innecessàries és la comoditat acústica quan treballa sota càrrega: el generador no embruta durant el funcionament. A més, la vibració sempre destrueix el generador eòlic abans del final de la seva vida.

Procés d'enrotllament de la bobina

Qualsevol especialista us dirà que cal fer un càlcul acurat abans de la bobinatge. I qualsevol practicant ho farà tot de manera intuïtiva. El nostre generador no serà massa ràpid. Necessitem el procés de càrrega d’una bateria de 12 volts per començar a 100-150 rpm. Amb aquestes dades inicials, el nombre total de voltes en totes les bobines hauria de ser de 1000-1200 peces. Resta dividir aquesta xifra pel nombre de bobines i esbrinar quantes voltes hi haurà a cadascuna.

Per fer un generador eòlic a baixes velocitats més potent, cal augmentar el nombre de pols. En aquest cas, la freqüència d’oscil·lació actual augmentarà en les bobines. Per bobines de bobinatge és millor utilitzar un fil gruixut. Això reduirà la resistència i, per tant, augmentarà la força actual. Cal destacar que a alta tensió, el corrent pot resultar "consumit" per la resistència del bobinat. Una màquina senzilla casolana us ajudarà a enrotllar de forma ràpida i precisa les bobines d’alta qualitat.

L’estator està marcat, les bobines estan posades.Per a la seva fixació s'utilitza una resina epoxi, l'escorçament de la qual s'oposa de nou per taules de plastilina

A causa del nombre i el gruix dels imants situats als discos, els generadors poden variar significativament en els seus paràmetres de funcionament. Per esbrinar quina potència esperar com a resultat, podeu fer una bobina i desplaçar-la al generador. Per determinar la potència futura, heu de mesurar el voltatge a determinades revolucions sense càrrega.

Per exemple, a 200 rpm resulta 30 volts amb una resistència de 3 ohms. Resteu la tensió de la bateria de 12 volts a 30 volts i dividiu els 18 volts resultants per 3 ohms. El resultat és de 6 ampères. Aquesta és la quantitat que es destina a la bateria. Tot i que pràcticament, per descomptat, surt menys a causa de pèrdues al pont del díode i als cables.

Sovint, les bobines es fan rodones, però és millor estirar-les una mica. Al mateix temps, s’obté més coure al sector i els torns de la bobina són més estrets. El diàmetre del forat interior de la bobina hauria de correspondre a la mida de l’imant o ser lleugerament més gran que ell.

Es fan proves prèvies dels equips resultants, que confirmen el seu excel·lent rendiment. Amb el temps, aquest model es pot millorar.

Quan feu un estator, tingueu en compte que el seu gruix hauria de correspondre al gruix dels imants. Si el nombre de voltes a les bobines augmenta i l'estator és més gruixut, l'espai entre els discos augmentarà i el flux magnètic disminuirà. Com a resultat, es pot generar el mateix voltatge, però menys corrent a causa de la major resistència de les bobines.

El contraplacat s'utilitza com a forma per a l'estator, però podeu marcar els sectors per a les bobines al paper i fer bordes de plastilina. La resistència del producte augmentarà la fibra de vidre col·locada a la part inferior del motlle i a la part superior de les bobines. L’epoxi no ha d’adherir-se al motlle. Per fer-ho, es lubrica amb cera o vaselina. Amb els mateixos propòsits, podeu utilitzar una pel·lícula o cinta. Les bobines es fixen les unes a les altres immòbilment, es desprenen els extrems de les fases. A continuació, els sis fils estan connectats per un triangle o una estrella.

El conjunt generador es prova mitjançant rotació manual. La tensió resultant és de 40 volts i la força actual és d'aproximadament 10 amperes.

Etapa final: pal i cargol

L’alçada real del pal acabat era de 6 metres, però convindria fer-ne 10-12 metres. La base per a això necessita concretar-se. Cal fer una fixació d’aquest tipus per tal de pujar i baixar la canonada amb un molinet manual. Un cargol està unit a la part superior de la canonada.

Tub de PVC: un material fiable i bastant lleuger, amb el qual es pot fer un cargol aerogenerador amb una flexió predeterminada

Per fer un cargol, necessiteu una canonada de PVC amb un diàmetre de 160 mm. S’ha de tallar un cargol de sis fulles de dos metres. Té sentit experimentar amb la forma de les fulles per augmentar el parell a revolucions baixes. L'elica ha de ser eliminada dels vents forts. Aquesta funció es realitza mitjançant una cua plegable. L’energia generada s’emmagatzema a les bateries.

S'ha d'aixecar i baixar el pal mitjançant un tremp de mà. Es pot proporcionar una estabilitat estructural addicional mitjançant cables de tensió

Dues opcions d’atenció es proporcionen dos generadors eòlics, que solen ser els residents d’estiu i els propietaris d’immobles suburbis. Cadascun d’ells és eficaç a la seva manera. Sobretot el resultat de l’ús d’aquest equipament es manifesta en zones amb fort vent. En qualsevol cas, un assistent de la llar no fa mal mai.