Come creare un generatore eolico con le tue mani: una panoramica della tecnologia di assemblaggio di 2 diversi design

L'elettricità è in costante aumento nel prezzo. Per sentirsi a proprio agio fuori città in un caldo clima estivo e in una gelida giornata invernale, è necessario spendere soldi o cercare fonti energetiche alternative. La Russia è un vasto paese con grandi territori piatti. Sebbene nella maggior parte delle regioni prevalgano venti lenti nel nostro paese, l'area scarsamente popolata è soffiata da correnti d'aria potenti e violente. Pertanto, la presenza di un generatore eolico nell'economia del proprietario di immobili suburbani è spesso giustificata. Viene selezionato un modello adatto in base all'area di applicazione e all'effettivo scopo di utilizzo.

Mulino a vento n. 1 - design del tipo di rotore

Puoi realizzare un semplice mulino a vento a rotore con le tue mani. Certo, è improbabile che sia in grado di fornire elettricità a un grande cottage, ma fornire elettricità a una modesta casa da giardino è abbastanza in suo potere. Con esso, puoi fornire luce la sera, annessi, illuminare i percorsi del giardino e il territorio adiacente.

Ulteriori informazioni su altri tipi di fonti energetiche alternative sono disponibili in questo articolo:https://aquatech.tomathouse.com/it/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Così o quasi fa un generatore eolico rotativo fai-da-te. Come puoi vedere, non c'è nulla di super complicato nella progettazione di questa apparecchiatura

Preparazione di parti e materiali di consumo

Per assemblare un generatore eolico, la cui potenza non supererà 1,5 kW, abbiamo bisogno di:

• generatore dalla macchina 12 V;
• Batteria 12 V acido o elio;
• convertitore 12V - 220V a 700 W - 1500 W;
• una grande capacità di alluminio o acciaio inossidabile: un secchio o una padella voluminosa;
• relè ricarica batteria auto e spia carica;
• interruttore a pulsante semiermetico per 12 V;
• un voltmetro da qualsiasi dispositivo di misurazione non necessario, è possibile utilizzare un'auto;
• bulloni con rondelle e dadi;
• sezione del filo 2,5 mm² e 4 mm²;
• due morsetti con i quali il generatore verrà fissato all'albero.

Per fare il lavoro, avremo bisogno di forbici di metallo o di una smerigliatrice, metro a nastro, pennarello o matita per costruzioni, cacciavite, chiavi, trapano, trapano, tronchesi.

La maggior parte dei proprietari di case private non riconosce l'uso del riscaldamento geotermico, tuttavia, un tale sistema ha prospettive. Maggiori informazioni sui vantaggi e gli svantaggi di questo complesso sono disponibili nel seguente materiale:https://aquatech.tomathouse.com/it/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Progressi nella progettazione

Faremo un rotore e rifaremo la puleggia del generatore. Per iniziare, abbiamo bisogno di un serbatoio metallico cilindrico. Molto spesso, una pentola o un secchio è montato per questi scopi. Prendi un metro a nastro e un pennarello o una matita per costruzioni e dividi la capacità in quattro parti uguali. Se tagliamo il metallo con le forbici, quindi per inserirli, devi prima fare dei buchi. Puoi anche usare una smerigliatrice se il secchio non è in lamiera verniciata o acciaio zincato. In questi casi, il metallo si surriscalda inevitabilmente. Tagliamo le lame senza tagliarle fino alla fine.

Per non commettere errori nelle dimensioni delle lame che tagliamo nel serbatoio, è necessario effettuare misurazioni accurate e raccontare attentamente tutto

Nella parte inferiore e nella puleggia contrassegniamo e praticiamo i fori per i bulloni. In questa fase, è importante non correre e sistemare i fori in conformità con la simmetria, in modo che durante la rotazione per evitare lo squilibrio. Le lame dovrebbero essere piegate, ma non troppo. Quando eseguiamo questa parte del lavoro, prendiamo in considerazione il senso di rotazione del generatore. Di solito ruota in senso orario. A seconda dell'angolo di curvatura, l'area di influenza dei flussi del vento aumenta e, quindi, la velocità di rotazione.

Questa è un'altra versione delle pale. In questo caso, ogni parte esiste separatamente e non come parte del contenitore da cui è stata tagliata

Poiché ciascuna delle pale del mulino a vento esiste separatamente, è necessario avvitarle ciascuna. Il vantaggio di questo design è la sua maggiore manutenibilità

La benna con le lame finite deve essere montata sulla puleggia mediante bulloni. Usando i morsetti, installare un generatore sull'albero, quindi collegare i fili e assemblare il circuito. È meglio riscrivere in anticipo il circuito, il colore dei fili e la marcatura dei contatti. I fili devono anche essere fissati sull'albero.

Per collegare la batteria, utilizzare cavi da 4 mm²la cui lunghezza non dovrebbe essere superiore a 1 metro. Il carico (apparecchi elettrici e illuminazione) è collegato mediante fili con una sezione trasversale di 2,5 mm². Non dimenticare di mettere il convertitore (inverter). È collegato ai contatti 7,8 con un filo di 4 mm².

Il design della turbina eolica è costituito da un resistore (1), un avvolgimento di avviamento del generatore (2), un rotore del generatore (3), un regolatore di tensione (4), un relè di corrente inversa (5), un amperometro (6), una batteria (7), un fusibile (8) interruttore (9)

Vantaggi e svantaggi di tale modello

Se tutto è fatto correttamente, questo generatore eolico funzionerà senza creare problemi per te. Con una batteria da 75 A e un convertitore da 1000 W, può alimentare l'illuminazione stradale, allarme antifurto, dispositivi di videosorveglianza, ecc.

Il diagramma di funzionamento dell'installazione dimostra chiaramente come esattamente l'energia eolica viene convertita in elettricità e come viene utilizzata per lo scopo previsto

I vantaggi di questo modello sono evidenti: è un prodotto molto economico, può essere facilmente riparato, non richiede condizioni speciali per il suo funzionamento, funziona in modo affidabile e non viola il comfort acustico. Gli svantaggi includono bassa produttività e dipendenza significativa da forti raffiche di vento: le pale possono essere interrotte da correnti d'aria.

È possibile creare una batteria solare da soli. Le istruzioni dettagliate si trovano qui:https://aquatech.tomathouse.com/it/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Mulino a vento # 2 - design a magnete assiale

Fino a poco tempo fa, i mulini a vento assiali con statori senza ferro su magneti al neodimio non erano realizzati a causa dell'inaccessibilità di questi ultimi. Ma ora sono nel nostro paese e costano meno di quanto inizialmente. Pertanto, i nostri artigiani hanno iniziato a produrre generatori eolici di questo tipo.

Nel tempo, quando le capacità di un generatore eolico rotativo non forniranno più tutte le esigenze dell'economia, è possibile realizzare un modello assiale di magneti al neodimio

Cosa deve essere preparato?

Per la base del generatore assiale, è necessario prendere il mozzo da un'auto con dischi freno. Se questa parte era in funzione, deve essere smontata, i cuscinetti devono essere controllati e lubrificati e la ruggine pulita. Il generatore finito verrà verniciato.

Per pulire qualitativamente il mozzo dalla ruggine, utilizzare una spazzola di metallo che può essere montata su un trapano elettrico. L'hub sembrerà di nuovo eccezionale

Distribuzione e fissaggio del magnete

Dobbiamo attaccare i magneti sui dischi del rotore. In questo caso, vengono utilizzati 20 magneti di dimensioni 25x8mm. Se decidi di creare un numero diverso di poli, usa la regola: in un generatore monofase dovrebbero esserci quanti poli, tanti magneti e in un generatore trifase è necessario osservare il rapporto di 4/3 o 2/3 del polo rispetto alle bobine. I magneti devono essere posizionati alternando tra i poli. Per la posizione corretta, utilizzare un modello con settori stampati su carta o sul disco stesso.

Se esiste una tale possibilità, è meglio usare magneti rettangolari piuttosto che magneti rotondi, perché quelli rotondi hanno un campo magnetico concentrato al centro e quelli rettangolari hanno la loro lunghezza. I magneti opposti devono avere poli diversi. Per non confondere nulla, applica un “+” o “-” sulla loro superficie con un pennarello. Per determinare il polo, prendi un magnete e portane altri. Su superfici plus, metti più e meno su superfici repulsive. Sui dischi, i poli devono alternarsi.

I magneti sono posizionati correttamente. Prima di fissarli con resina epossidica, è necessario creare pannelli di plastilina in modo che l'adesivo possa congelare e non vetro sul tavolo o sul pavimento

Per fissare i magneti, è necessario utilizzare una colla forte, dopo di che la forza di legame viene ulteriormente rafforzata con resina epossidica. È pieno di magneti. Per impedire la diffusione della resina, è possibile creare bordi di plastilina o semplicemente avvolgere il nastro con del nastro.

Generatori trifase e monofase

Uno statore monofase è peggio di uno trifase, perché dà vibrazione quando viene caricato. Ciò è dovuto alla differenza nell'ampiezza della corrente, che si verifica a causa del suo ritorno non costante per un momento nel tempo. Il modello trifase non presenta questo inconveniente. La potenza in essa è sempre costante, perché le fasi si compensano reciprocamente: se in una corrente cala e nell'altra aumenta.

Nella disputa delle varianti monofase e trifase, quest'ultima risulta vittoriosa, poiché le vibrazioni aggiuntive non prolungano la durata dell'apparecchiatura e irritano l'udito

Di conseguenza, il ritorno su un modello trifase è superiore del 50% rispetto alla stessa frequenza monofase. Un altro vantaggio dell'assenza di vibrazioni non necessarie è il comfort acustico quando si lavora sotto carico: il generatore non ronza durante il suo funzionamento. Inoltre, le vibrazioni distruggono sempre il generatore eolico prima della fine della sua vita.

Processo di avvolgimento della bobina

Qualsiasi specialista ti dirà che è necessario effettuare un calcolo accurato prima di avvolgere le bobine. E qualsiasi praticante farà tutto in modo intuitivo. Il nostro generatore non sarà troppo veloce. Abbiamo bisogno del processo di ricarica di una batteria da 12 volt per iniziare a 100-150 giri / min. Con tali dati iniziali, il numero totale di giri in tutte le bobine dovrebbe essere di 1000-1200 pezzi. Resta da dividere questa cifra per il numero di bobine e scoprire quanti giri ci saranno in ciascuna.

Per rendere più potente un generatore eolico a bassa velocità, è necessario aumentare il numero di poli. In questo caso, la frequenza dell'oscillazione corrente aumenterà nelle bobine. Per bobine di avvolgimento è meglio usare un filo spesso. Ciò ridurrà la resistenza e, pertanto, aumenterà la forza attuale. Va notato che ad alta tensione la corrente può risultare "consumata" dalla resistenza dell'avvolgimento. Una semplice macchina fatta in casa ti aiuterà a avvolgere bobine di alta qualità in modo rapido e preciso.

Lo statore è contrassegnato, le bobine sono posizionate in posizione.Per la loro fissazione, viene utilizzata una resina epossidica, il cui deflusso è nuovamente contrastato dalle schede di plastilina

A causa del numero e dello spessore dei magneti situati sui dischi, i generatori possono variare in modo significativo nei loro parametri operativi. Per scoprire quale potenza aspettarsi, puoi avvolgere una bobina e farla scorrere nel generatore. Per determinare la potenza futura, è necessario misurare la tensione a determinate rivoluzioni senza carico.

Ad esempio, a 200 rpm risulta 30 volt con una resistenza di 3 ohm. Sottrarre la tensione della batteria di 12 volt da 30 volt e dividere i 18 volt risultanti per 3 ohm. Il risultato è di 6 ampere. Questa è la quantità che va alla batteria. Sebbene praticamente, ovviamente, esca meno a causa delle perdite sul ponte del diodo e nei fili.

Molto spesso, le bobine sono fatte rotonde, ma è meglio allungarle un po '. Allo stesso tempo, si ottiene più rame nel settore e i giri della bobina sono più dritti. Il diametro del foro interno della bobina dovrebbe corrispondere alla dimensione del magnete o essere leggermente più grande di esso.

Vengono eseguiti test preliminari dell'attrezzatura risultante, che confermano le sue eccellenti prestazioni. Nel tempo, questo modello può essere migliorato.

Quando si crea uno statore, tenere presente che il suo spessore deve corrispondere allo spessore dei magneti. Se il numero di giri nelle bobine aumenta e lo statore è più spesso, lo spazio tra i dischi aumenterà e il flusso magnetico diminuirà. Di conseguenza, la stessa tensione può essere generata, ma meno corrente a causa della maggiore resistenza delle bobine.

Il compensato viene utilizzato come modulo per lo statore, ma è possibile tracciare settori per bobine su carta e creare bordi da plastilina. La forza del prodotto aumenterà la fibra di vetro posizionata sul fondo dello stampo e sopra le bobine. L'epossidico non deve aderire allo stampo. Per fare questo, è lubrificato con cera o vaselina. Per gli stessi scopi, puoi usare un film o un nastro. Le bobine sono fissate l'una all'altra senza muoversi, le estremità delle fasi sono messe in evidenza. Quindi tutti e sei i fili sono collegati da un triangolo o una stella.

Il gruppo generatore viene testato mediante rotazione manuale. La tensione risultante è di 40 volt, la forza corrente è di circa 10 ampere.

Fase finale - albero e vite

L'altezza effettiva dell'albero finito era di 6 metri, ma sarebbe meglio farlo 10-12 metri. La base per questo ha bisogno del calcestruzzo. È necessario effettuare un tale fissaggio in modo che il tubo possa essere sollevato e abbassato usando un argano manuale. Una vite è fissata alla parte superiore del tubo.

Tubo in PVC - un materiale affidabile e abbastanza leggero, con il quale è possibile realizzare una vite per turbine eoliche con una curva predeterminata

Per realizzare una vite, è necessario un tubo in PVC con un diametro di 160 mm. Deve essere tagliata una vite da due metri da sei lame. Ha senso sperimentare la forma delle pale per aumentare la coppia a bassi regimi. L'elica deve essere rimossa dai forti venti. Questa funzione viene eseguita utilizzando una coda pieghevole. L'energia generata viene immagazzinata in batterie.

L'albero deve essere sollevato e abbassato usando un argano a mano. Ulteriore stabilità strutturale può essere impartita mediante cavi di tensione

Alla tua attenzione vengono date due opzioni per i generatori eolici, che sono spesso utilizzati da residenti estivi e proprietari di immobili suburbani. Ognuno di essi è efficace a modo suo. Soprattutto il risultato dell'uso di tale attrezzatura è mostrato in aree con forti venti. In ogni caso, un tale assistente in famiglia non fa mai male.