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Puoi ridurre significativamente le bollette elettriche e fornirti una fonte di energia di riserva nella tua dacia costruendo tu stesso un generatore eolico.

L'acquisto di un generatore eolico già pronto è economicamente giustificato solo se non è possibile collegarsi alla rete elettrica. Costo dell'attrezzatura e relativo Manutenzione spesso risulta essere superiore al prezzo dei kilowatt che acquisterete nei prossimi anni dall’azienda fornitrice di energia. Tuttavia, rispetto all'uso di generatori a benzina o diesel di piccola potenza, qui la fonte energetica ecologica vince in termini di costi di manutenzione, livello di rumore e assenza di emissioni nocive. Una temporanea mancanza di vento può essere compensata utilizzando batterie con convertitore di tensione.

Un generatore eolico assemblato utilizzando alcune parti fai-da-te può essere molte volte più economico di un kit già pronto. Se decidi seriamente di realizzare il tuo Casa per le vacanze indipendente dal punto di vista energetico, ma non voglio pagare più del dovuto nessuno: un generatore eolico fatto in casa è la soluzione giusta.

Potenza del generatore eolico

Prima di iniziare a lavorare, è necessario decidere se esiste una reale necessità di un potente generatore eolico, ad esempio per cucinare, utilizzare utensili elettrici, scaldare l'acqua o riscaldarsi. Forse ti basta collegare l'illuminazione, un piccolo frigorifero, una TV e ricaricare il telefono? Nel primo caso, avrai bisogno di un mulino a vento con una potenza compresa tra 2 e 6 kW e nel secondo puoi limitarti a 1-1,5 kW.

Esistono anche generatori eolici orizzontali e verticali. A disposizione verticale asse, si possono utilizzare lame dalle forme più diverse, queste possono essere lamiere piane o curve rotanti su prolunghe. C'è un'opzione con una lama ritorta. Il generatore stesso si trova vicino al suolo. Poiché le velocità della lama sono basse, il motore ha grande massa e, di conseguenza, il costo. Il vantaggio del design verticale è la sua semplicità e la capacità di lavorare con vento debole.

Questa recensione discuterà la questione di come realizzare un generatore eolico orizzontale con le tue mani. Puoi usarlo per Vari tipi generatori disponibili e motori elettrici convertiti.

Progettazione di un generatore eolico da 220 V:

1. Generatore elettrico di produzione industriale.
2. Pale di turbine eoliche e meccanismo girevole sull'albero.
3. Circuito di controllo carica batteria.
4. Fili di collegamento.
5. Albero di installazione.
6. Smagliature.

Useremo il motore corrente continua dal “tapis roulant”, ha parametri: 260V, 5A. Otteniamo l'effetto generatore dovuto alla reversibilità dei campi magnetici di questo tipo di motore elettrico.

Materiali e componenti necessari

Puoi trovare facilmente tutte le parti nei negozi di ferramenta o di edilizia. Avremo bisogno:

• boccola filettata della misura richiesta;
• ponte a diodi, progettato per corrente 30-50A;
• Tubo in PVC.

La coda e il corpo del mulino a vento possono essere realizzati con i seguenti materiali:

• Acciaio tubo profilato 25mm;
• Flangia di mascheratura;
• Tubi;
• Bulloni;
• Rondelle;
• Viti autofilettanti;
• Scotch.

Assemblare un generatore eolico secondo i disegni

Le pale del mulino a vento possono essere realizzate in duralluminio secondo i disegni forniti. La parte deve essere levigata con alta qualità, con il bordo anteriore arrotondato e il bordo posteriore affilato. Per il gambo è adatto un pezzo di stagno sufficientemente rigido.

Fissiamo la boccola al motore elettrico e praticiamo tre fori sul suo corpo ad uguale distanza l'uno dall'altro. Devono essere filettati per i bulloni.

Tagliamo il tubo in PVC nel senso della lunghezza e lo utilizzeremo come sigillo tra il tubo quadrato e l'alloggiamento del generatore.

Fisseremo anche il ponte a diodi vicino al motore utilizzando viti autofilettanti.

Colleghiamo il filo nero dal motore al positivo del ponte a diodi e il filo rosso al meno.

Avvitiamo il gambo con viti autofilettanti sull'estremità opposta del tubo.

Colleghiamo le lame alla boccola utilizzando i bulloni, assicurati di utilizzare due rondelle e una vite per ciascun bullone.

Avvitiamo la boccola sull'albero motore in senso antiorario, tenendo l'asse con una pinza.

Avvitiamo il tubo alla flangia di mascheramento utilizzando una chiave a gas.

È fondamentale trovare il punto di equilibrio sul tubo con il motore e il gambo collegati. A questo punto attacchiamo la struttura all'albero.

Si consiglia di rivestire tutte le parti metalliche che potrebbero essere soggette a corrosione con smalto di alta qualità.

Un generatore eolico per una casa privata dovrebbe essere installato ad una certa distanza dagli edifici principali; il palo deve essere fissato con tiranti in cavo d'acciaio. L'altezza dipende dalla possibile forza del vento, dal terreno e dagli ostacoli artificiali che circondano la centrale elettrica.

La corrente elettrica dopo il ponte a diodi deve fluire attraverso un amperometro di controllo fino al circuito elettronico di carica della batteria. Le lampade a incandescenza a bassa potenza possono essere collegate direttamente a tale generatore. Le batterie cariche forniscono una tensione stabile e costante. Se ne consiglia l'utilizzo per l'illuminazione (lampade alogene e Strisce LED), o uscita all'inverter per ricevere 220 V CA e collegare eventuali elettrodomestici la cui potenza non supera i parametri dell'inverter.

Le informazioni su foto e video presentate ti daranno un'idea più chiara di come assemblare un generatore eolico con le tue mani.

Video su come realizzare un generatore eolico con le tue mani

Contenuto:

Le masse d'aria possiedono riserve inesauribili di energia, di cui da allora l'umanità ha utilizzato vecchi tempi. Fondamentalmente, la forza del vento assicurava il movimento delle navi a vela e il funzionamento dei mulini a vento. Dopo l'invenzione dei motori a vapore questo tipo l’energia ha perso la sua rilevanza.

Solo nelle condizioni moderne l'energia eolica è tornata ad essere richiesta come forza trainante applicata ai generatori elettrici. Non sono ancora ampiamente utilizzati su scala industriale, ma stanno diventando sempre più popolari nel settore privato. A volte è semplicemente impossibile connettersi a una linea elettrica. In tali situazioni, molti proprietari progettano e producono con le proprie mani un generatore eolico per una casa privata con materiali di scarto. Successivamente, vengono utilizzati come fonti principali o ausiliarie di elettricità.

Teoria del mulino a vento ideale

Questa teoria è stata sviluppata in tempo diverso scienziati e specialisti nel campo della meccanica. È stato sviluppato per la prima volta da V.P. Vetchinkin nel 1914, e come base venne utilizzata la teoria dell'elica ideale. In questi studi è stato ricavato per la prima volta il fattore di utilizzo dell’energia eolica di una turbina eolica ideale.

Il lavoro in quest'area è stato continuato da N.E. Zhukovsky, che ha ricavato il valore massimo di questo coefficiente pari a 0,593. Nei lavori successivi di un altro professore - Sabinin G.Kh. il valore del coefficiente aggiustato era 0,687.

Secondo le teorie sviluppate, una ruota eolica ideale dovrebbe avere i seguenti parametri:

• L'asse di rotazione della ruota deve essere parallelo alla velocità del flusso del vento.
• Il numero di lame è infinitamente grande, con una larghezza molto piccola.
• Valore nullo della resistenza del profilo alare in presenza di circolazione costante lungo le pale.
• L'intera superficie spazzata del mulino a vento ha una velocità persa costante del flusso d'aria sulla ruota.
• La tendenza della velocità angolare all'infinito.

Selezione delle turbine eoliche

Quando scegli un modello di generatore eolico per una casa privata, dovresti considerare potenza richiesta, garantendo il funzionamento di dispositivi e apparecchiature tenendo conto del programma e della frequenza di accensione. È determinato dalla misurazione mensile del consumo di energia elettrica. Inoltre, il valore della potenza può essere determinato in conformità con caratteristiche tecniche consumatori.

Bisogna anche tenere conto del fatto che tutti gli apparecchi elettrici non sono alimentati direttamente dal generatore eolico, ma da un inverter e da un set di batterie. Pertanto, un generatore da 1 kW è in grado di garantire il normale funzionamento delle batterie che alimentano un inverter da quattro kilowatt. Di conseguenza, gli elettrodomestici di potenza simile ricevono tutta l'elettricità. Di grande importanza giusta scelta batterie Attenzione speciale Dovresti prestare attenzione a parametri come la corrente di carica.

Quando si sceglie il progetto di una turbina eolica, vengono presi in considerazione i seguenti fattori:

• La direzione di rotazione della ruota eolica è verticale o orizzontale.
• La forma delle pale del ventilatore può essere a forma di vela, con superficie diritta o curva. In alcuni casi vengono utilizzate opzioni combinate.
• Materiale per lame e tecnologia per la loro fabbricazione.
• Posizionamento delle pale del ventilatore con inclinazioni diverse rispetto al flusso d'aria passante.
• Il numero di pale incluse nella ventola.
• La potenza richiesta trasferita dalla turbina eolica al generatore.

Inoltre, è necessario tenere conto della velocità media annua del vento per un'area specifica, come specificato nel servizio meteorologico. Non è necessario specificare la direzione del vento poiché design moderni i generatori eolici girano indipendentemente nella direzione opposta.

Per la maggior parte delle aree Federazione Russa maggior parte L'opzione migliore ci sarà un orientamento orizzontale dell'asse di rotazione, la superficie delle pale sarà curva e concava, intorno alla quale il flusso d'aria scorre ad angolo acuto. La quantità di energia prelevata dal vento è influenzata dall'area della pala. Per una casa normale Una superficie di 1,25 m2 è più che sufficiente.

La velocità di un mulino a vento dipende dal numero di pale. I generatori eolici con una pala ruotano più velocemente. In tali progetti, per il bilanciamento viene utilizzato un contrappeso. Va inoltre tenuto presente che a velocità del vento basse, inferiori a 3 m/s, le turbine eoliche non sono più in grado di assorbire energia. Affinché l'unità possa percepire venti deboli, l'area delle sue pale deve essere aumentata ad almeno 2 m 2.

Calcolo del generatore eolico

Prima di scegliere un generatore eolico, è necessario determinare la velocità e la direzione del vento più tipiche nel luogo dell'installazione proposta. Va ricordato che la rotazione delle pale inizia ad una velocità minima del vento di 2 m/s. Massima efficienza può essere raggiunto quando questo indicatore raggiunge un valore compreso tra 9 e 12 m/s. Cioè, per fornire elettricità a una piccola casa di campagna, avrai bisogno di un generatore con una potenza minima di 1 kW/h e una velocità del vento di almeno 8 m/s.

La velocità del vento e il diametro dell'elica hanno un impatto diretto sulla potenza prodotta da una turbina eolica. Calcola accuratamente caratteristiche di performance l'uno o l'altro modello è possibile utilizzando le seguenti formule:

1. I calcoli in base all'area di rotazione vengono eseguiti come segue: P = 0,6 x S x V 3, dove S è l'area perpendicolare alla direzione del vento (m 2), V è la velocità del vento (m/s), P è la potenza del gruppo elettrogeno (kW).
2. Per calcolare l'impianto elettrico in base al diametro della vite si utilizza la formula: P = D 2 x V 3 /7000, in cui D è il diametro della vite (m), V è la velocità del vento (m/s ), P è la potenza del generatore (kW).
3. Per calcoli più complessi, viene presa in considerazione la densità del flusso d'aria. A tal fine esiste una formula: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, dove ξ è il coefficiente di utilizzo dell'energia eolica (una quantità incommensurabile), π = 3,14, R - raggio del rotore (m), V - velocità del flusso d'aria (m/s), ρ - densità dell'aria (kg/m 3), η ed - efficienza del riduttore (%), η gen - efficienza del generatore (%).

Pertanto, l'elettricità prodotta dal generatore eolico aumenta quantitativamente in un rapporto cubico con l'aumentare della velocità del flusso del vento. Ad esempio, quando la velocità del vento aumenta di 2 volte, la generazione di energia cinetica da parte del rotore aumenterà di 8 volte.

Nella scelta del luogo in cui installare un generatore eolico è necessario privilegiare zone prive di grandi edifici e di alberi ad alto fusto che creino una barriera al vento. La distanza minima dagli edifici residenziali è compresa tra 25 e 30 metri, altrimenti i rumori durante i lavori creeranno disagi e disagi. Il rotore del mulino a vento deve essere posizionato ad un'altezza superiore agli edifici più vicini di almeno 3-5 m.

Se non prevedi di connettere la tua casa di campagna alla rete generale, in questo caso puoi utilizzare le opzioni sistemi combinati. Lavoro turbina eolica sarà molto più efficiente se utilizzato insieme a un generatore diesel o una batteria solare.

Come realizzare un generatore eolico con le tue mani

Indipendentemente dal tipo e dalla struttura del generatore eolico, ogni dispositivo è dotato come base di elementi simili. Tutti i modelli sono dotati di generatori, pale in vari materiali, ascensori che forniscono il livello di installazione desiderato, oltre a batterie aggiuntive e un sistema di controllo elettronico. Le più semplici da produrre sono le unità del tipo a rotore o le strutture assiali che utilizzano magneti.

Opzione 1. Progettazione del generatore eolico a rotore.

Il design di un generatore eolico rotativo utilizza due, quattro o più pale. Tali generatori eolici non sono in grado di fornire completamente elettricità alle grandi dimensioni case di campagna. Sono utilizzati principalmente come fonte ausiliaria di elettricità.

Dipende da potere progettuale mulino a vento, in fase di raccolta materiali necessari e componenti:

• Generatore per auto da 12 volt e batteria per auto.
• Regolatore di tensione che converte la corrente alternata da 12 a 220 volt.
• Contenitore di grande capacità. Un secchio di alluminio o una padella di acciaio inossidabile funzionano meglio.
• È possibile utilizzare come caricabatterie un relè rimosso dall'auto.
• Avrai bisogno di un interruttore da 12 V, una lampada di carica con controller, bulloni con dadi e rondelle, nonché fascette metalliche con guarnizioni in gomma.
• Un cavo a tre conduttori con sezione minima di 2,5 mm 2 e un normale voltmetro rimosso da qualsiasi dispositivo di misurazione.

Innanzitutto, il rotore viene preparato da un contenitore metallico esistente: una padella o un secchio. È segnato in quattro parti uguali, alle estremità delle linee sono praticati dei fori per facilitare la divisione nelle parti componenti. Quindi il contenitore viene tagliato con forbici metalliche o una smerigliatrice. Le pale del rotore vengono tagliate dagli spazi vuoti risultanti. Tutte le misure devono essere attentamente controllate per verificarne il corretto dimensionamento, altrimenti il ​​design non funzionerà correttamente.

Successivamente, viene determinato il lato di rotazione della puleggia del generatore. Normalmente ruota in senso orario, ma è meglio controllarlo. Successivamente, la parte del rotore è collegata al generatore. Per evitare squilibri nel movimento del rotore, i fori di montaggio in entrambe le strutture devono essere posizionati simmetricamente.

Per aumentare la velocità di rotazione, i bordi delle lame dovrebbero essere leggermente piegati. All'aumentare dell'angolo di curvatura, i flussi d'aria verranno assorbiti in modo più efficiente dall'unità rotore. Come lame vengono utilizzati non solo gli elementi del contenitore tagliato, ma anche le singole parti collegate a un pezzo grezzo di metallo a forma di cerchio.

Dopo aver agganciato il container al generatore, l'intera struttura risultante dovrà essere installata interamente sul palo mediante fascette metalliche. Quindi il cablaggio viene installato e assemblato. Ciascun contatto deve essere inserito nel proprio connettore. Una volta collegato, il cablaggio viene fissato al palo tramite filo.

Al termine dell'assemblaggio, l'inverter, la batteria e il carico sono collegati. La batteria è collegata con un cavo di sezione 3 mm 2 per tutti gli altri collegamenti è sufficiente una sezione di 2 mm 2; Successivamente è possibile utilizzare il generatore eolico.

Opzione 2. Progettazione assiale di un generatore eolico mediante magneti.

I mulini a vento assiali per la casa sono un design, uno degli elementi principali dei quali sono i magneti al neodimio. In termini di prestazioni sono nettamente superiori rispetto alle unità rotanti convenzionali.

Il rotore è l'elemento principale dell'intero progetto del generatore eolico. Per la sua fabbricazione, il mozzo della ruota dell'auto completo di dischi freno è il più adatto. Una parte che è stata in uso deve essere preparata, ripulita da sporco e ruggine e lubrificata i cuscinetti.

Successivamente, è necessario distribuire e fissare correttamente i magneti. In totale avrai bisogno di 20 pezzi, che misurano 25 x 8 mm. Il campo magnetico in essi si trova lungo la lunghezza. I magneti di numero pari saranno poli; si trovano lungo l'intero piano del disco, alternati attraverso uno. Quindi vengono determinati i pro e i contro. Un magnete tocca alternativamente altri magneti sul disco. Se si attraggono a vicenda, il polo è positivo.

Con un numero maggiore di poli è necessario rispettare alcune regole. Nei generatori monofase il numero di poli coincide con il numero di magneti. I generatori trifase mantengono un rapporto di 4/3 tra magneti e poli e un rapporto di 2/3 tra poli e bobine. I magneti sono installati perpendicolarmente alla circonferenza del disco. Per distribuirli uniformemente viene utilizzato un modello di carta. I magneti vengono prima fissati con colla forte e poi infine fissati con resina epossidica.

Se confrontiamo generatori monofase e trifase, le prestazioni dei primi saranno leggermente peggiori rispetto a quelle dei secondi. Ciò è dovuto alle fluttuazioni di ampiezza elevata nella rete dovute all'uscita di corrente instabile. Pertanto, la vibrazione si verifica nei dispositivi monofase. Nei progetti trifase, questo svantaggio è compensato dai carichi di corrente da una fase all'altra. Per questo motivo la rete garantisce sempre un valore di potenza costante. A causa delle vibrazioni, la durata dei sistemi monofase è notevolmente inferiore a quella dei sistemi trifase. Inoltre i modelli trifase non presentano alcun rumore durante il funzionamento.

L'altezza dell'albero è di circa 6-12 m. È installata al centro della cassaforma e riempita di cemento. Quindi la struttura finita viene installata sull'albero, sul quale è fissata la vite. L'albero stesso è fissato tramite cavi.

Pale di turbine eoliche

L'efficienza degli impianti eolici dipende in gran parte dalla progettazione delle pale. Prima di tutto, questo è il loro numero e dimensione, nonché il materiale con cui verranno realizzate le pale del generatore eolico.

Fattori che influenzano il design della lama:

• Anche il vento più debole può mettere in movimento le lunghe pale. Tuttavia, una lunghezza eccessiva può far girare la ruota eolica più lentamente.
• Aumentando il numero totale di pale la ruota eolica diventa più reattiva. Cioè, maggiore è il numero delle pale, migliore è l'avvio della rotazione. Tuttavia, la potenza e la velocità saranno ridotte, rendendo tale dispositivo inadatto alla generazione di elettricità.
• Il diametro e la velocità di rotazione della ruota eolica influiscono sul livello di rumore generato dal dispositivo.

Il numero di pale deve essere combinato con il luogo di installazione dell'intera struttura. Nella maggior parte dei casi condizioni ottimali Le pale opportunamente selezionate possono garantire la massima resa da un generatore eolico.

Prima di tutto, è necessario determinare in anticipo la potenza e la funzionalità richieste del dispositivo. Per fabbricare correttamente un generatore eolico, è necessario studiare le possibili strutture, nonché le condizioni climatiche in cui verrà utilizzato.

Oltre alla potenza totale, si consiglia di determinare il valore della potenza in uscita, detta anche carico di picco. Rappresenta il numero totale di dispositivi e apparecchiature che verranno accesi contemporaneamente al funzionamento del generatore eolico. Se è necessario aumentare questa cifra, si consiglia di utilizzare più inverter contemporaneamente.

Generatore eolico fai da te 24V - 2500 watt

Il vento è una fonte pulita di energia poco costosa che è abbastanza facile da ottenere. A nostro avviso, ognuno ha il diritto di scegliere da dove prendere l'elettricità. Per questi scopi, non c'è niente di più pratico ed efficace che costruire un generatore eolico con le proprie mani utilizzando materiali di scarto.

Schema generale generatore eolico

Assemblaggio generatore eolico

La maggior parte degli strumenti e dei materiali menzionati in questo manuale possono essere acquistati presso un negozio di ferramenta. Ti consigliamo inoltre vivamente di cercare i seguenti componenti presso un rivenditore di seconda mano o uno sfasciacarrozze locale.

La questione della sicurezza è per noi la massima priorità. La tua vita è molto più preziosa di una fonte di elettricità a basso costo, quindi segui tutte le regole di sicurezza associate alla costruzione di un mulino a vento. Parti che ruotano rapidamente, scariche elettriche e condizioni meteorologiche avverse possono rendere una turbina eolica piuttosto pericolosa.

Il design di questo generatore eolico per la casa è semplice ed efficace ed è facile e veloce da montare. Puoi utilizzare l'energia eolica senza alcuna restrizione.

Componenti del generatore eolico

Questa istruzione utilizza un motore elettrico CC da un tapis roulant (alimentazione 260 V, 5 A), a cui è collegato un manicotto filettato da 15 cm. Ad una velocità del vento di circa 48 km/h, la corrente in uscita raggiunge 7 A. Questo è un valore piccolo , unità semplice ed economica con cui iniziare a sfruttare l'energia eolica.

È possibile utilizzare qualsiasi altro motore CC che produca almeno 1 V a 25 giri/min e possa funzionare a più di 10 A. Se necessario, è possibile modificare l'elenco dei componenti richiesti (ad esempio, trovare una boccola separata dal motore: a questo scopo funzionerà una lama per sega circolare con un adattatore per albero da 1,6 cm).

Strumenti di assemblaggio del generatore eolico

Trapano
- Punte (5,5 mm, 6,5 mm, 7,5 mm)
- Puzzle
- Chiave del gas
- Cacciavite a testa piatta
- Chiave regolabile
- Morsa e/o morsetto
- Strumento spela cavi
- Roulette
-Marcatore
- Bussola
- Goniometro
- Maschio per tagliare fili 1/4"x20
- Assistente

Materiali per l'assemblaggio di un generatore eolico

Striscia portante:
- Tubo quadro 25x25 mm (lunghezza 92 cm)
- Flangia di mascheratura per tubo da 50 mm
- Tubo da 50 mm (lunghezza 15 cm)
- Viti autofilettanti 19 mm (3 pz.)

Nota: se hai la possibilità di utilizzare saldatrice, quindi saldare un pezzo di tubo da 50 mm con una lunghezza di 15 cm ad un tubo quadrato, senza utilizzare flangia, tubo o viti autofilettanti.

Motore:
Motore DC da tapis roulant (alimentazione 260V, 5A) con fissata una boccola filettata da 15 cm
Ponte a diodi (30 – 50 A)
Bulloni motore 8x19 mm (2 pz.)
Un pezzo di tubo in PVC 7,5 cm (lunghezza 28 cm)

Gambo:
Pezzo quadrato di latta 30x30 cm
Viti autofilettanti 19 mm (2 pz.)

Lame:
Un pezzo di tubo in PVC da 20 cm, lungo 60 cm (se è resistente ai raggi UV non dovrai verniciarlo)
Bulloni 6x20 mm (6 pz.)
Rondelle 6 mm (9 pz.)
Fogli di carta A4 (3 pz.)
scotch

Assemblaggio generatore eolico

Ritagliando le lame: ci ritroveremo con tre set di lame (nove in totale) e una sottile striscia di scarto.

Posiziona il nostro tubo in PVC lungo 60 cm su una superficie piana insieme a un pezzo di tubo quadrato (è possibile utilizzare qualsiasi altro oggetto abbastanza lungo con bordo dritto). Premili saldamente insieme e traccia una linea sul tubo in PVC nel punto in cui si toccano per tutta la sua lunghezza. Chiamiamo questa linea A.

Fai dei segni su ciascuna estremità della linea A, a 1-1,5 cm dal bordo del tubo.

Incolla insieme tre fogli di carta A4 in modo che formino un pezzo di carta lungo e dritto. Devi avvolgerlo attorno al tubo, applicandolo uno per uno sui segni che hai appena lasciato su di esso. Assicurati che il lato corto del pezzo di carta aderisca perfettamente e in modo uniforme alla linea A e che il lato lungo si sovrapponga uniformemente nei punti in cui si sovrappone a se stesso. Da ciascuna estremità del tubo, traccia una linea lungo il bordo della carta. Chiamiamo una di queste linee B, l'altra - C.

Tenere il tubo in modo che l'estremità più vicina alla linea B sia rivolta verso l'alto. Inizia dove le linee A e B si intersecano e fai dei segni sulla linea B ogni 145 mm, spostandoti a sinistra della linea A. L'ultimo pezzo dovrebbe essere lungo circa 115 mm.

Capovolgi il tubo con l'estremità più vicina alla linea C. Inizia dal punto in cui le linee A e C si intersecano e segna anche la linea C ogni 145 mm, ma spostati a destra della linea A.

Usando un tubo quadrato, collega i punti corrispondenti alle estremità opposte del tubo in PVC con delle linee.

Tagliare il tubo lungo queste linee utilizzando un seghetto alternativo, in modo da ottenere quattro strisce larghe 145 mm e una larga circa 115 mm.

Disporre tutte le strisce con la superficie interna del tubo rivolta verso il basso.

Fai dei segni su ciascuna striscia lungo il lato stretto ad un'estremità, ritirandoti di 115 mm dal bordo sinistro.

Ripeti lo stesso dall'altra estremità, ritirando 30 mm dal bordo sinistro.

Collega questi punti con linee, intersecando diagonalmente le strisce del tubo tagliato. Taglia la plastica lungo queste linee usando un seghetto alternativo.

Posizionare le lame risultanti con la superficie interna del tubo rivolta verso il basso.

Tracciare un segno su ciascuno lungo la linea di taglio diagonale a una distanza di 7,5 cm dall'estremità larga della lama.

Fai un altro segno sull'estremità larga di ciascuna lama, a 1 pollice dal lungo bordo dritto.

Collega questi punti con una linea e taglia l'angolo risultante lungo di essa. Ciò eviterà che le pale vengano attorcigliate dai venti laterali.

Lavorazione delle pale delle turbine eoliche

È necessario levigare le lame per ottenere il profilo desiderato. Ciò migliorerà la loro efficienza e li renderà anche più silenziosi. Il bordo anteriore dovrebbe essere arrotondato e il bordo posteriore dovrebbe essere appuntito. Per ridurre il rumore, eventuali angoli acuti dovrebbero essere arrotondati.

Taglio del gambo

La dimensione della coda non è fondamentale. Occorre un pezzo di materiale leggero di 30x30 cm, preferibilmente di metallo (stagno). Puoi dare al gambo qualsiasi forma, il criterio principale è la sua rigidità.

Praticare dei fori in un tubo quadrato: utilizzare una punta da trapano da 7,5 mm.

Posizionare il motore sull'estremità anteriore del tubo quadrato con la boccola che si estende oltre il bordo del tubo e i fori dei bulloni di montaggio rivolti verso il basso. Contrassegnare la posizione dei fori sul tubo e forare il tubo nei punti contrassegnati.

Fori nella flangia di mascheratura– questo punto verrà descritto più avanti, nella sezione installazione delle presenti istruzioni, poiché questi fori determinano l'equilibrio della struttura.

Praticare dei fori nelle lame- utilizzare una punta da 6,5 ​​mm.
Segna due fori sull'estremità larga di ciascuna delle tre lame lungo il bordo dritto (posteriore). Il primo foro dovrebbe trovarsi a 9,5 mm dal bordo dritto e a 13 mm dal bordo inferiore della lama. Il secondo è a una distanza di 9,5 mm dal bordo dritto e 32 mm dal bordo inferiore della lama.

Pratica questi sei fori.

Praticare e maschiare fori nella boccola– utilizzare una punta da 5,5 mm e un maschio da 1/4".

Il motore del tapis roulant viene fornito con una boccola fissata ad esso. Per rimuoverlo, fissare saldamente l'albero che sporge dalla boccola con una pinza e ruotare la boccola in senso orario. Si svita in senso orario, motivo per cui le lame ruotano in senso antiorario.

Crea un modello per la manica su un pezzo di carta usando una bussola e un goniometro.

Segna tre fori, ciascuno a 6 cm dal centro del cerchio ed equidistanti l'uno dall'altro.

Posiziona questo modello sulla manica e pratica dei fori pilota nella carta nei punti contrassegnati.

Praticare questi fori con una punta da trapano da 5,5 mm.

Toccateli con un rubinetto da 1/4"x20.

Avvitare le lame alla boccola con bulloni da 1/4" x 20 mm. A questo punto i fori esterni in prossimità dei confini della boccola non sono ancora stati realizzati.

Misurare la distanza tra i bordi dritti delle punte di ciascuna lama. Regolarli in modo che siano equidistanti. Contrassegnare e toccare ciascun foro sulla boccola attraverso ciascuna lama.

Tracciare dei segni su ciascuna lama e boccola in modo da non confondere i punti di fissaggio di ciascuna lama in una fase successiva dell'assemblaggio.

Svitare le lame dal mozzo, forare e maschiare questi tre fori esterni.

Realizzazione di una guaina protettiva per il motore.

Sul nostro pezzo di tubo in PVC del diametro di 7,5 cm tracciamo due linee parallele lungo la sua lunghezza ad una distanza di 2 cm l'una dall'altra. Tagliare il tubo lungo queste linee.

Tagliare un'estremità del tubo con un angolo di 45°.

Inserisci un paio di pinze ad ago nella fessura e guarda attraverso il tubo.

Assicurarsi che i fori dei bulloni sul motore siano centrati al centro della fessura nel tubo in PVC e posizionare il motore nel tubo. È molto più semplice farlo con un assistente.

Installazione

Posizionare il motore sul tubo quadrato e avvitarlo utilizzando bulloni 8x19mm.

Posizionare il diodo su un tubo quadrato dietro il motore ad una distanza di 5 cm da esso. Avvitarlo al tubo con una vite autofilettante.

Collegare il filo nero che esce dal motore al contatto di ingresso “positivo” del diodo (è contrassegnato AC sul lato “più”).

Collegare il filo rosso che esce dal motore al contatto di ingresso “negativo” del diodo (è contrassegnato AC sul lato “meno”).

Posizionare il gambo in modo che l'estremità del tubo quadrato opposta a quella su cui è posizionato il motore passi attraverso il centro del gambo. Premere la coda contro il tubo utilizzando una fascetta o una morsa.

Avvitare il gambo al tubo utilizzando due viti autofilettanti.

Posiziona tutte le lame sul mozzo in modo che tutti i fori siano allineati. Utilizzando bulloni e rondelle da 6x20 mm, avvitare le pale al mozzo. Per i tre fori circolari interni (più vicini all'asse del mozzo), utilizzare due rondelle, una su ciascun lato della lama. Per gli altri tre, usane uno alla volta (dal lato della lama più vicino alla testa del bullone). Tira forte.

Fissare saldamente l'albero del motore (che è passato attraverso il foro della boccola) con una pinza e, con la boccola inserita, ruotarlo in senso antiorario finché non è completamente avvitato.

Utilizzando una chiave a gas, avvitare saldamente il tubo da 50 mm alla flangia di mascheratura.

Bloccare il tubo in una morsa in modo che la flangia sia posizionata orizzontalmente sopra le ganasce della morsa.

Posizionare il tubo quadro portante motore e gambo sulla flangia fino a raggiungere il perfetto equilibrio.
Una volta bilanciato, tracciare dei segni sul tubo quadrato attraverso i fori nella flangia.

Praticare questi due fori utilizzando una punta da trapano da 5,5 mm. Potrebbe essere necessario ruotare la coda e la boccola per farlo in modo che non interferiscano con te.

Avvitare il tubo quadrato di supporto alla flangia con due viti autofilettanti.

Per prolungare la vita del tuo generatore eolico, devi verniciarne le pale, la guaina protettiva del motore, la base e la coda.

Informazioni aggiuntive

Per utilizzare un generatore eolico avrai bisogno di un albero, cavi, amperometro, controller di carica e batterie ricaricabili.

L'albero è uno dei componenti più importanti di un generatore eolico. Deve essere forte, stabile, fissato saldamente e facile da abbassare/sollevare. Maggiore è l'altezza, maggiore sarà il vento a cui sarà esposto il tuo generatore. I tiranti devono essere posizionati ogni 5,5 m di altezza del palo. I tiranti devono essere fissati a terra ad una distanza dalla base dell'albero che sia almeno il 50% della sua altezza.

Spesso i proprietari di case private hanno un'idea da realizzare sistemi di alimentazione di riserva. Il più semplice e modo conveniente- questo, ovviamente, è un generatore, ma molte persone rivolgono la loro attenzione a modi più complessi di convertire la cosiddetta energia libera (radiazioni, energia dell'acqua corrente o del vento).

Ciascuno di questi metodi ha i suoi vantaggi e svantaggi. Se tutto è chiaro con l'uso del flusso d'acqua (mini-centrale idroelettrica) - questo è disponibile solo nelle immediate vicinanze di un fiume che scorre abbastanza velocemente, allora la luce del sole o il vento possono essere sfruttati quasi ovunque. Entrambi questi metodi avranno anche uno svantaggio comune: mentre una turbina idraulica può funzionare 24 ore su 24, un generatore eolico è efficace solo per un po', il che rende necessario includere le batterie nella struttura della rete elettrica domestica.

Poiché le condizioni in Russia (breve durata ore diurne gran parte dell'anno, precipitazioni frequenti) presentare la domanda pannelli solari inefficaci al costo e all’efficienza attuali, il più redditizio è la progettazione di un generatore eolico. Consideriamo il suo principio di funzionamento e possibili opzioni disegni.

Poiché nessuno dispositivo fatto in casa questo non è come l'altro l'articolo non lo è istruzioni passo passo , ma una descrizione dei principi di base della progettazione dei generatori eolici.

Principio generale di funzionamento

Le principali parti funzionanti di un generatore eolico sono le pale, che vengono ruotate dal vento. A seconda della posizione dell'asse di rotazione, i generatori eolici si dividono in orizzontali e verticali:

• Generatori eolici orizzontali più diffuso. Le loro pale hanno un design simile all'elica di un aereo: in prima approssimazione, sono piastre inclinate rispetto al piano di rotazione, che convertono parte del carico derivante dalla pressione del vento in rotazione. Caratteristica importante generatore eolico orizzontale è la necessità di garantire la rotazione del gruppo pale secondo la direzione del vento, poiché massima efficienzaè assicurata quando la direzione del vento è perpendicolare al piano di rotazione.
• Lame generatore eolico verticale hanno forma concava-convessa. Poiché la razionalizzazione del lato convesso è maggiore rispetto al lato concavo, un tale generatore eolico ruota sempre in una direzione, indipendentemente dalla direzione del vento, il che rende superfluo il meccanismo di rotazione, a differenza delle turbine eoliche orizzontali. Allo stesso tempo, a causa del fatto che in qualsiasi momento lavoro utile esegue solo una parte delle lame e il resto si limita a contrastare la rotazione, L’efficienza di una turbina eolica verticale è significativamente inferiore a quella di una turbina eolica orizzontale: se per un generatore eolico orizzontale a tre pale questo valore raggiunge il 45%, per uno verticale non supererà il 25%.

Poiché la velocità media del vento in Russia è bassa, anche un grande mulino a vento ruoterà piuttosto lentamente per la maggior parte del tempo. Per garantire un'alimentazione elettrica sufficiente, deve essere collegato al generatore tramite un cambio step-up, una cinghia o un ingranaggio. In un mulino a vento orizzontale, il gruppo pale-riduttore-generatore è montato su una testa rotante, che permette loro di seguire la direzione del vento. È importante tenere presente che la testa rotante deve avere un limitatore che le impedisca di compiere una rotazione completa, altrimenti si interromperà il cablaggio proveniente dal generatore (è più preferibile la possibilità di utilizzare rondelle di contatto che consentano alla testa di ruotare liberamente complicato). Per garantire la rotazione, il generatore eolico è integrato con una pala di lavoro diretta lungo l'asse di rotazione.

Il materiale della lama più comune è un tubo in PVC di grande diametro tagliato longitudinalmente. Lungo i bordi sono rivettati con piastre metalliche saldate al mozzo del gruppo lame. I disegni di questo tipo di lame sono ampiamente distribuiti su Internet.

Il video racconta di un generatore eolico realizzato da te

Calcolo di un generatore eolico a pale

Poiché abbiamo già scoperto che un generatore eolico orizzontale è molto più efficiente, considereremo il calcolo della sua progettazione.

L'energia eolica può essere determinata dalla formula
P=0,6*S*V³, dove S è l'area del cerchio descritto dalle estremità delle pale dell'elica (area di spazzamento), espressa in metri quadrati e V è la velocità del vento stimata in metri al secondo. È inoltre necessario tenere conto dell'efficienza del mulino a vento stesso, che per un design orizzontale a tre pale sarà in media del 40%, nonché dell'efficienza del gruppo elettrogeno, che al picco della caratteristica della velocità corrente è dell'80% per un generatore con eccitazione da magneti permanenti e 60% per un generatore con avvolgimento di eccitazione. In media, un altro 20% della potenza verrà consumato dal cambio step-up (moltiplicatore). Pertanto, il calcolo finale del raggio del mulino a vento (cioè la lunghezza della sua pala) per una data potenza del generatore a magneti permanenti assomiglia a questo:
R=√(P/(0,483*V³))

Esempio: Supponiamo che la potenza richiesta dell'impianto eolico sia di 500 W e che la velocità media del vento sia di 2 m/s. Quindi, secondo la nostra formula, dovremo utilizzare lame lunghe almeno 11 metri. Come puoi vedere, anche una potenza così piccola richiederà la creazione di un generatore eolico di dimensioni colossali. Per strutture più o meno razionali in termini di realizzazione autonoma, con una lunghezza delle pale non superiore a un metro e mezzo, il generatore eolico sarà in grado di produrre solo 80-90 watt di potenza anche con vento forte.

Non abbastanza potenza? In effetti, tutto è un po 'diverso, poiché in effetti il ​​carico del generatore eolico è alimentato da batterie, mentre il mulino a vento le carica solo al meglio delle sue capacità. Di conseguenza, la potenza di una turbina eolica determina la frequenza con cui può fornire energia.

Energia generatore eolico fatto in casa sarà sufficiente per caricare le batterie di varie apparecchiature, fornire illuminazione e in generale far funzionare elettrodomestici. Installando un generatore eolico risparmierai sui costi energetici. Se lo si desidera, l'unità in questione può essere assemblata con le proprie mani. Devi solo decidere i parametri di base del generatore eolico e fare tutto secondo le istruzioni.

Il design di un generatore eolico prevede diverse pale che ruotano sotto l'influenza delle correnti eoliche. Come risultato di questo impatto, viene creata energia rotazionale. L'energia risultante viene alimentata attraverso il rotore al moltiplicatore, che a sua volta trasmette l'energia al generatore elettrico.

Esistono anche progetti di generatori eolici senza moltiplicatori. L'assenza di un moltiplicatore consente di aumentare notevolmente la produttività dell'impianto.

I generatori eolici possono essere installati singolarmente o in gruppi combinati in un parco eolico. Le turbine eoliche possono anche essere combinate con generatori diesel, che consentiranno di risparmiare carburante e garantire il funzionamento più efficiente dell'impianto elettrico domestico.

Cosa devi sapere prima di iniziare a montare un generatore eolico?

Prima di iniziare ad assemblare un generatore eolico, devi decidere una serie di punti fondamentali.

Primo passo. Selezionare il tipo appropriato di progettazione della turbina eolica. L'installazione può essere verticale o orizzontale. Quando autoassemblaggioÈ meglio dare una scelta a favore dei modelli verticali, perché sono più facili da produrre e bilanciare.

Secondo passo. Determinare la potenza appropriata. A questo punto tutto è individuale: concentrati sulle tue esigenze. Per ottenere maggiore potenza è necessario aumentare il diametro ed il peso della girante.

L'aumento di queste caratteristiche porterà ad alcune difficoltà nella fase di fissaggio e bilanciamento della ruota del generatore eolico. Prendi in considerazione questo momento e valuta obiettivamente le tue capacità. Se sei un principiante, considera l’installazione di diversi generatori eolici di media potenza invece di un’unità molto efficiente.

Terzo passo. Considera se puoi realizzare tu stesso tutti gli elementi del generatore eolico. Ogni dettaglio deve essere calcolato accuratamente e realizzato nel pieno rispetto degli analoghi di fabbrica. Se non hai le competenze necessarie, è meglio acquistare elementi già pronti.

Quarto passo. Selezionare batterie adatte. Da batterie per autoÈ meglio rifiutare, perché sono di breve durata, esplosivi e richiedono cure e mantenimento.

Le batterie sigillate sono una soluzione migliore. Costano un paio di volte di più, ma durano molte volte di più e generalmente hanno prestazioni migliori.

Prestare particolare attenzione alla scelta del numero appropriato di lame. I più diffusi sono i generatori eolici a 2 e 3 pale. Tuttavia, tali installazioni presentano una serie di svantaggi.

Quando funziona un generatore con 2 o 3 pale, si verificano potenti forze centrifughe e giroscopiche. Sotto l'influenza delle forze menzionate, il carico sugli elementi principali del generatore eolico aumenta in modo significativo. Inoltre, in alcuni momenti le forze agiscono in opposizione tra loro.

Per livellare i carichi in entrata e mantenere l'integrità della struttura del generatore eolico, è necessario eseguire delle operazioni calcolo aerodinamico competente delle pale e produzione delle stesse esattamente in conformità con i dati calcolati. Anche errori minimi riducono più volte l'efficienza dell'impianto e aumentano la probabilità di un guasto precoce del generatore eolico.

Quando le turbine eoliche ad alta velocità funzionano, si crea molto rumore, soprattutto quando si tratta di installazioni fatte in casa. Più grandi sono le pale, più forte sarà il rumore. Questo punto impone una serie di restrizioni. Ad esempio, non sarà più possibile installare una struttura così rumorosa sul tetto di una casa, a meno che, ovviamente, al proprietario non piaccia la sensazione di vivere in un aeroporto.

Tieni presente che all'aumentare del numero di pale, aumenterà il livello di vibrazione generato durante il funzionamento del generatore eolico. Le unità a due pale sono più difficili da bilanciare, soprattutto per un utente inesperto. Di conseguenza, i mulini a vento a due pale produrranno molto rumore e vibrazioni.

Scegli un generatore eolico a 5-6 pale. La pratica dimostra che tali modelli sono i più ottimali per Fai da te e utilizzare a casa.

Si consiglia di realizzare la vite con un diametro di circa 2 m. Quasi chiunque può gestire il lavoro di assemblaggio e bilanciamento. Una volta acquisita esperienza, puoi provare ad assemblare e installare una ruota con 12 lame. L'assemblaggio di un'unità del genere richiederà uno sforzo maggiore. Aumenteranno anche il consumo di materiale e i costi in termini di tempo. Tuttavia, 12 pale ti permetteranno di ricevere una potenza di 450-500 W anche con un vento leggero di 6-8 m/s.

Tieni presente che con 12 lame la ruota sarà piuttosto lenta e questo può portare a diversi problemi. Ad esempio, dovrai assemblare un cambio speciale, che è più complesso e costoso da produrre.

Così, L'opzione migliore per un artigiano domestico alle prime armi è un generatore eolico con una ruota del diametro di 200 cm, dotata di pale media lunghezza nella quantità di 6 pezzi.

Componenti e strumenti di assemblaggio

L'assemblaggio di un mulino a vento richiederà molti componenti e accessori diversi. Raccogli e acquista tutto ciò di cui hai bisogno in anticipo, così non dovrai preoccuparti in futuro.

A seconda delle condizioni di una situazione particolare, un elenco strumenti necessari può variare leggermente. A questo punto navigherai autonomamente nello stato di avanzamento dei lavori.

Guida passo passo per assemblare un generatore eolico

L'assemblaggio e l'installazione di un generatore eolico fatto in casa vengono eseguiti in più fasi.

Primo stadio. Preparare tre punti base in cemento. Determinare la profondità e lo spessore complessivo della fondazione in base al tipo di terreno e alle condizioni climatiche del cantiere. Lasciare indurire il calcestruzzo per 1-2 settimane e installare l'albero. Per fare ciò, interrare il palo di supporto a circa 50-60 cm nel terreno e fissarlo con tiranti.

Seconda fase. Preparare il rotore e la puleggia. La puleggia è una ruota di frizione. C'è una scanalatura o un bordo attorno alla circonferenza di tale ruota. Quando si sceglie il diametro del rotore, è necessario concentrarsi sulla velocità media annua del vento. Quindi, ad una velocità media di 6-8 m/s, un rotore con un diametro di 5 m sarà più efficiente di un rotore con un diametro di 4 m.

Terza fase. Realizza le pale del futuro generatore eolico. Per fare ciò, prendi una canna e dividila in più parti uguali in base al numero di lame selezionato. Segna le lame con un pennarello e poi ritaglia gli elementi. Una smerigliatrice è perfetta per tagliare; puoi anche usare delle forbici per metallo.

Quarta fase. Attacca il fondo del barile alla puleggia del generatore. Utilizzare bulloni per il fissaggio. Successivamente, è necessario piegare le lame sulla canna. Non esagerare, altrimenti installazione pronta funzionerà instabile. Impostare la velocità di rotazione appropriata del generatore eolico modificando le curve delle pale.

Quinta tappa. Collegare i fili al generatore e assemblarli in un circuito in una dose. Attaccare il generatore all'albero. Collegare i cavi al generatore e all'albero. Assemblare il generatore in un circuito. Collega anche la batteria al circuito. Si prega di notare che la lunghezza massima consentita del cavo per questa installazione è 100 cm. Collegare il carico utilizzando i cavi.

Sono necessarie in media 3-6 ore per assemblare un generatore, a seconda delle competenze disponibili e dell'efficienza complessiva dell'artigiano.

Il generatore eolico richiede cura e manutenzione regolari.

1. 2-3 settimane dopo l'installazione del nuovo generatore di cui hai bisogno smontare il dispositivo e verificare che i fissaggi esistenti siano sicuri. Per la tua sicurezza, controlla i supporti solo in condizioni di vento leggero.
2. Lubrificare i cuscinetti almeno una volta ogni 6 mesi. Quando compaiono i primi segni di squilibrio della ruota, rimuoverla immediatamente ed eliminare eventuali problemi. Il segno più comune di squilibrio è lo scuotimento insolito delle lame.
3. Controllare le spazzole del pantografo almeno una volta ogni 6 mesi. Ogni 2-6 anni colore elementi metallici installazioni. Una verniciatura regolare proteggerà il metallo dalla distruzione dovuta alla corrosione.
4. Monitorare le condizioni del generatore. Controllare regolarmente che il generatore non si surriscaldi durante il funzionamento. Se la superficie dell'unità diventa così calda che diventa molto difficile tenerla sopra con la mano, portare il generatore in un'officina.
5. Monitorare le condizioni del collettore. Qualsiasi contaminazione deve essere rimossa dai contatti il ​​prima possibile, perché... riducono significativamente l’efficienza dell’impianto. Monitorare anche le condizioni meccaniche dei contatti. Surriscaldamento dell'unità, avvolgimenti bruciati e altri difetti simili: tutto ciò deve essere eliminato immediatamente.

Pertanto, non c'è nulla di complicato nell'assemblare un generatore eolico. È sufficiente preparare tutti gli elementi necessari, assemblare l'installazione secondo le istruzioni e collegare l'unità finita alla rete elettrica. Un generatore eolico correttamente assemblato per la tua casa diventerà una fonte affidabile di elettricità gratuita. Segui le istruzioni che hai ricevuto e tutto funzionerà.

Buon lavoro!

Video - Generatori eolici fai-da-te per la casa

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