Como fazer um gerador eólico com suas próprias mãos: uma visão geral da tecnologia de montagem de 2 projetos diferentes

A eletricidade está constantemente subindo de preço. Para se sentir confortável fora da cidade com o clima quente do verão e em um dia gelado de inverno, você deve gastar muito dinheiro ou procurar fontes alternativas de energia. A Rússia é um país vasto, com grandes territórios planos. Embora na maioria das regiões ventos lentos prevaleçam em nosso país, a área escassamente povoada é soprada por fortes e violentas correntes de ar. Portanto, a presença de um gerador eólico na economia do proprietário de imóveis suburbanos é frequentemente justificada. Um modelo adequado é selecionado com base na área de aplicação e na finalidade real do uso.

Moinho de vento # 1 - projeto do tipo rotor

Você pode fazer um simples moinho de vento do tipo rotor com suas próprias mãos. Obviamente, é improvável que ele consiga fornecer eletricidade a uma cabana grande, mas fornecer eletricidade a uma modesta casa de jardim está bem ao seu alcance. Com ele, você pode fornecer luz à noite, anexos, iluminar os caminhos dos jardins e o território adjacente.

Mais informações sobre outros tipos de fontes alternativas de energia podem ser encontradas neste artigo:https://aquatech.tomathouse.com/pt/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

O mesmo acontece com um gerador eólico rotativo faça você mesmo. Como você pode ver, não há nada de super complicado no design deste equipamento

Preparação de peças e consumíveis

Para montar um gerador eólico, cuja potência não excederá 1,5 kW, precisamos:

• gerador do carro 12 V;
• Bateria de ácido ou hélio de 12 V;
• conversor 12V - 220V a 700 W - 1500 W;
• uma grande capacidade de alumínio ou aço inoxidável: um balde ou uma panela volumosa;
• relé de carregamento de bateria de carro e lâmpada de aviso de carga;
• interruptor tipo botão semi-hermético para 12 V;
• um voltímetro de qualquer dispositivo de medição desnecessário, você pode usar um carro;
• parafusos com arruelas e porcas;
• seção transversal do fio 2,5 mm² e 4 mm²;
• dois grampos com os quais o gerador será conectado ao mastro.

Para fazer o trabalho, precisaremos de uma tesoura de metal ou um moedor, fita métrica, lápis de marcador ou de construção, chave de fenda, chaves, broca, broca, pinça.

A maioria dos proprietários de casas particulares não reconhece o uso de aquecimento geotérmico; no entanto, esse sistema tem perspectivas. Mais informações sobre as vantagens e desvantagens deste complexo podem ser encontradas no seguinte material:https://aquatech.tomathouse.com/pt/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Progresso do projeto

Nós vamos fazer um rotor e refazer uma polia do gerador. Para começar, precisamos de um tanque de metal cilíndrico. Na maioria das vezes, uma panela ou balde é instalada para esses fins. Pegue uma fita métrica e um marcador ou um lápis de construção e divida a capacidade em quatro partes iguais. Se cortarmos o metal com uma tesoura, para inseri-los, você deve primeiro fazer furos. Você pode usar o moedor, se o balde não for feito de estanho pintado ou aço galvanizado. Nesses casos, o metal inevitavelmente superaquecerá. Corte as lâminas sem cortá-las até o fim.

Para não se enganar com as dimensões das lâminas que cortamos no tanque, é necessário fazer medições cuidadosas e recontar tudo cuidadosamente

No fundo e na polia, marcamos e perfuramos os parafusos. Nesta fase, é importante não se apressar e organizar os furos de acordo com a simetria, para que durante a rotação evite o desequilíbrio. As lâminas devem estar dobradas, mas não muito. Ao executar esta parte do trabalho, levamos em consideração a direção de rotação do gerador. Geralmente ele gira no sentido horário. Dependendo do ângulo de flexão, a área de influência dos fluxos de vento aumenta e, portanto, a velocidade de rotação.

Esta é outra versão das lâminas. Nesse caso, cada parte existe separadamente, e não como parte do recipiente do qual foi cortada

Como cada uma das pás do moinho de vento existe separadamente, você precisa parafusar cada uma. A vantagem deste projeto é sua maior capacidade de manutenção

O balde com as lâminas acabadas deve ser montado na polia usando parafusos. Usando os grampos, instale um gerador no mastro, depois conecte os fios e monte o circuito. É melhor reescrever o circuito, cor dos fios e marcação dos contatos com antecedência. Os fios também precisam ser fixados no mastro.

Para conectar a bateria, use fios de 4 mm²cujo comprimento não deve ser superior a 1 metro. Conectamos a carga (aparelhos elétricos e iluminação) usando fios com uma seção transversal de 2,5 mm². Não esqueça de colocar o conversor (inversor). É conectado aos contatos 7.8 com um fio de 4 mm².

O projeto da turbina eólica consiste em um resistor (1), um enrolador de partida do gerador (2), um rotor do gerador (3), um regulador de tensão (4), um relé de corrente reversa (5), um amperímetro (6), uma amperímetro (6), uma bateria (7), um fusível (8) disjuntor (9)

Vantagens e desvantagens desse modelo

Se tudo for feito corretamente, este gerador eólico funcionará sem criar problemas para você. Com uma bateria de 75A e um conversor de 1000 W, ele pode alimentar iluminação pública, alarme contra roubo, dispositivos de vigilância por vídeo etc.

O diagrama de operação da instalação demonstra claramente como exatamente a energia eólica é convertida em eletricidade e como é usada para a finalidade a que se destina.

As vantagens deste modelo são óbvias: é um produto muito econômico, pode ser facilmente reparado, não requer condições especiais para seu funcionamento, funciona de maneira confiável e não viola o seu conforto acústico. As desvantagens incluem baixa produtividade e dependência significativa de fortes rajadas de vento: as pás podem ser interrompidas pelas correntes de ar.

É possível fazer uma bateria solar você mesmo. As instruções passo a passo estão localizadas aqui:https://aquatech.tomathouse.com/pt/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Moinho de vento # 2 - projeto de ímã axial

Até recentemente, moinhos de vento axiais com estatores sem ferro em ímãs de neodímio não eram fabricados devido à inacessibilidade deste último. Mas agora eles estão em nosso país e custam menos do que inicialmente. Portanto, nossos artesãos começaram a produzir geradores eólicos desse tipo.

Com o tempo, quando os recursos de um gerador eólico rotativo não fornecerem mais todas as necessidades da economia, você poderá criar um modelo axial de ímãs de neodímio

O que precisa ser preparado?

Para a base do gerador axial, você precisa pegar o cubo de um carro com discos de freio. Se esta peça estava em operação, ela deve ser desmontada, os rolamentos devem ser verificados e lubrificados e a ferrugem limpa. O gerador acabado será pintado.

Para limpar o cubo da ferrugem, use uma escova de metal que você pode colocar em uma furadeira elétrica. O hub ficará ótimo novamente

Distribuição e fixação de ímãs

Temos que colar ímãs nos discos do rotor. Nesse caso, são usados ​​20 ímãs de tamanho 25x8mm. Se você decidir criar um número diferente de polos, use a regra: em um gerador monofásico, deve haver quantos polos, tantos ímãs, e em um gerador trifásico, é necessário observar a proporção de 4/3 ou 2/3 do polo para as bobinas. Ímãs devem ser colocados alternando entre os pólos. Para que sua localização esteja correta, use um modelo com setores impressos em papel ou no próprio disco.

Se houver essa possibilidade, é melhor usar ímãs retangulares do que ímãs redondos, porque os redondos têm um campo magnético concentrado no centro e os retangulares têm seu comprimento. Ímãs opostos devem ter pólos diferentes. Para não misturar nada, aplique um "+" ou "-" na superfície com um marcador. Para determinar o polo, pegue um ímã e leve outros para ele. Em superfícies mais, coloque mais e menos em superfícies repulsivas. Nos discos, os pólos devem se alternar.

Os ímãs estão posicionados corretamente. Antes de fixá-los com epóxi, é necessário fazer placas de plasticina para que o adesivo possa congelar e não vidro sobre a mesa ou o chão

Para fixar os ímãs, você precisa usar uma cola forte, após a qual a força de união é reforçada adicionalmente com epóxi. Está cheio de ímãs. Para evitar que a resina se espalhe, você pode fazer bordas de plasticina ou simplesmente enrolar a fita com fita adesiva.

Geradores trifásicos e monofásicos

Um estator monofásico é pior que um estator trifásico, porque produz vibração quando carregado. Isto é devido à diferença na amplitude da corrente, que ocorre devido ao seu retorno não constante por um momento no tempo. O modelo trifásico não sofre com esta desvantagem. O poder nele é sempre constante, porque as fases se compensam: se uma corrente cai e, na outra, sobe.

Na disputa de variantes monofásicas e trifásicas, a última sai vitoriosa, porque vibrações adicionais não prolongam a vida útil do equipamento e irritam a audição.

Como resultado, o retorno em um modelo trifásico é 50% maior que a mesma taxa monofásica. Outra vantagem da ausência de vibração desnecessária é o conforto acústico ao trabalhar sob carga: o gerador não vibra durante sua operação. Além disso, a vibração sempre destrói o gerador eólico antes do final de sua vida útil.

Processo de enrolamento de bobina

Qualquer especialista lhe dirá que um cálculo cuidadoso deve ser feito antes de bobinar o enrolador. E qualquer praticante fará tudo intuitivamente. Nosso gerador não será muito rápido. Precisamos do processo de carregamento de uma bateria de 12 volts para iniciar de 100 a 150 rpm. Com esses dados iniciais, o número total de voltas em todas as bobinas deve ser de 1000 a 1200 peças. Resta dividir esse número pelo número de bobinas e descobrir quantas voltas haverá em cada uma.

Para tornar um gerador eólico em baixa velocidade mais potente, você precisa aumentar o número de pólos. Nesse caso, a frequência da oscilação atual aumentará em bobinas. Para bobinas de enrolamento, é melhor usar um fio grosso. Isso reduzirá a resistência e, portanto, a força atual aumentará. Deve-se notar que, em alta tensão, a corrente pode ser “consumida” pela resistência do enrolamento. Uma simples máquina caseira ajudará você a enrolar bobinas de alta qualidade com rapidez e precisão.

O estator está marcado, as bobinas são colocadas no lugar.Para sua fixação, é utilizada uma resina epóxi, cujo escoamento é novamente oposto por placas de plasticina

Devido ao número e espessura dos ímãs localizados nos discos, os geradores podem variar significativamente em seus parâmetros operacionais. Para descobrir qual potência esperar como resultado, você pode enrolar uma bobina e rolar no gerador. Para determinar a potência futura, você deve medir a tensão em determinadas rotações sem carga.

Por exemplo, a 200 rpm, produz 30 volts com uma resistência de 3 ohms. Subtraia a voltagem da bateria de 12 volts de 30 volts e divida os 18 volts resultantes por 3 ohms. O resultado é 6 amperes. Essa é a quantidade que vai para a bateria. Embora praticamente, é claro, saia menos devido a perdas na ponte de diodos e nos fios.

Na maioria das vezes, as bobinas são feitas de forma redonda, mas é melhor esticá-las um pouco. Ao mesmo tempo, mais cobre é obtido no setor e as voltas das bobinas são mais retas. O diâmetro do furo interno da bobina deve corresponder ao tamanho do ímã ou ser ligeiramente maior que ele.

São realizados testes preliminares do equipamento resultante, que confirmam seu excelente desempenho. Com o tempo, esse modelo pode ser aprimorado.

Ao criar um estator, lembre-se de que sua espessura deve corresponder à espessura dos ímãs. Se o número de voltas nas bobinas for aumentado e o estator for mais espesso, o espaço entre discos aumentará e o fluxo magnético diminuirá. Como resultado, a mesma tensão pode ser gerada, mas menos corrente devido ao aumento da resistência das bobinas.

O compensado é usado como um formulário para o estator, mas você pode marcar setores para bobinas no papel e fazer bordas com plasticina. A resistência do produto aumentará a fibra de vidro colocada na parte inferior do molde e na parte superior das bobinas. Epóxi não deve aderir ao molde. Para isso, é lubrificado com cera ou vaselina. Para os mesmos fins, você pode usar um filme ou fita. As bobinas são fixadas uma à outra sem movimento, as extremidades das fases são destacadas. Todos os seis fios são conectados por um triângulo ou uma estrela.

O conjunto do gerador é testado usando rotação manual. A tensão resultante é de 40 volts e a força da corrente é de aproximadamente 10 amperes.

Fase final - mastro e parafuso

A altura real do mastro acabado era de 6 metros, mas seria melhor fazê-lo entre 10 e 12 metros. A base para isso precisa de concretagem. É necessário fazer essa fixação para que o tubo possa ser elevado e abaixado usando um guincho manual. Um parafuso está preso ao topo do tubo.

Tubo de PVC - um material confiável e bastante leve, usando o qual você pode fazer um parafuso de turbina eólica com uma curva predeterminada

Para fazer um parafuso, você precisa de um tubo de PVC com um diâmetro de 160 mm. Um parafuso de dois metros de seis lâminas deve ser cortado dele. Faz sentido experimentar o formato das lâminas para aumentar o torque em baixas rotações. A hélice deve ser removida dos ventos fortes. Esta função é realizada usando uma cauda dobrável. A energia gerada é armazenada nas baterias.

O mastro deve ser elevado e abaixado usando um guincho manual. Estabilidade estrutural adicional pode ser conferida usando cabos de tensão

Sua atenção é dada a duas opções para geradores eólicos, que são mais frequentemente usados ​​por residentes de verão e proprietários de imóveis suburbanos. Cada um deles é eficaz à sua maneira. Especialmente o resultado do uso de tais equipamentos se manifesta em áreas com ventos fortes. De qualquer forma, esse assistente na casa nunca é demais.