La potenza di un generatore eolico fatto in casa sarà sufficiente per caricare le batterie di varie apparecchiature, fornire illuminazione e in generale 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 generata 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, il che farà risparmiare carburante e garantirà 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 scegliere i 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 parte deve essere calcolata accuratamente e realizzata 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.

Accessori e strumenti per il montaggio

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 botte 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 i difetti esistenti. 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

L’elettricità sta diventando sempre più costosa. Per sentirti a tuo agio fuori città nella calda estate e nelle gelide giornate invernali, devi spendere un sacco di soldi o cercare fonti alternative energia. La Russia è un paese enorme con grandi aree pianeggianti. Sebbene nella maggior parte delle regioni prevalgano venti lenti, le aree scarsamente popolate sono colpite da correnti d'aria potenti e violente. Pertanto, la presenza di un generatore eolico nella fattoria di un proprietario di campagna è spesso giustificata. Modello adatto selezionati in base al campo di applicazione e alle effettive finalità di utilizzo.

Mulino a vento n. 1: design del tipo a rotore

Puoi realizzare un semplice mulino a vento rotante con le tue mani. Naturalmente, è improbabile che sia in grado di fornire elettricità a un grande cottage, ma è perfettamente in grado di fornire elettricità a una modesta casetta da giardino. Con il suo aiuto, puoi illuminare gli edifici annessi la sera, illuminare i percorsi del giardino e l'area circostante.

Puoi leggere ulteriori informazioni su altri tipi di fonti energetiche alternative in questo articolo:

Ecco come appare, o quasi, un generatore eolico rotativo fai da te. Come puoi vedere, non c'è nulla di eccessivamente 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, avremo bisogno di:

• generatore da auto 12 V;
• batteria ad acido o gel 12 V;
• convertitore 12V – 220V a 700 W – 1500 W;
• grande contenitore in alluminio o di acciaio inossidabile: secchio o pentola capiente;
• relè di ricarica della batteria dell'auto e spia di carica;
• interruttore a pulsante semiermetico 12 V;
• un voltmetro da qualsiasi dispositivo di misurazione non necessario, magari quello di un'auto;
• bulloni con rondelle e dadi;
• fili con una sezione trasversale di 2,5 mm 2 e 4 mm 2;
• due fascette con le quali il generatore verrà fissato all'albero.

Per completare il lavoro avremo bisogno di forbici metalliche o di una smerigliatrice, un metro a nastro, un pennarello o una matita da costruzione, un cacciavite, chiavi, un trapano, una punta da trapano e dei tronchesi.

La maggior parte dei proprietari di case private non riconosce l'uso del riscaldamento geotermico, ma un tale sistema ha delle prospettive. Puoi leggere ulteriori informazioni sui vantaggi e sugli svantaggi di questo complesso nel seguente materiale:

Avanzamento del lavoro di progettazione

Realizzeremo un rotore e rifaremo la puleggia del generatore. Per iniziare avremo bisogno di un contenitore cilindrico di metallo. Molto spesso, per questi scopi viene utilizzata una padella o un secchio. Prendi un metro a nastro e un pennarello o una matita da costruzione e dividi il contenitore in quattro parti uguali. Se tagliamo il metallo con le forbici, per inserirle dobbiamo prima praticare dei fori. Puoi anche usare una smerigliatrice se il secchio non è di lamiera verniciata o di acciaio zincato. In questi casi il metallo inevitabilmente si surriscalderà. Tagliamo le lame senza tagliarle completamente.

Per non sbagliare con le dimensioni delle lame che tagliamo nel contenitore, è necessario prendere misure attente e ricalcolare attentamente il tutto

Contrassegniamo e praticiamo i fori per i bulloni sul fondo e nella puleggia. In questa fase è importante prendersi il proprio tempo e posizionare i fori in maniera simmetrica per evitare sbilanciamenti durante la rotazione. Le lame dovrebbero essere piegate, ma non troppo. Quando eseguiamo questa parte del lavoro, teniamo conto del senso di rotazione del generatore. Di solito ruota in senso orario. A seconda dell'angolo di piegatura, aumenta l'area di influenza dei flussi di vento e, quindi, la velocità di rotazione.

Questa è un'altra opzione della lama. IN in questo caso ogni parte esiste separatamente e non come parte del contenitore da cui è stata tagliata

Poiché ciascuna pala del mulino a vento esiste separatamente, ciascuna deve essere avvitata. Il vantaggio di questo design è la sua maggiore manutenibilità

La benna con le lame finite deve essere fissata alla puleggia mediante bulloni. Installiamo il generatore sull'albero utilizzando morsetti, quindi colleghiamo i fili e assembliamo il circuito. È meglio riscrivere in anticipo lo schema, i colori dei fili e i contrassegni dei contatti. Anche i cavi devono essere fissati all'albero.

Per collegare la batteria utilizziamo fili da 4 mm 2, la cui lunghezza non deve essere superiore a 1 metro. Colleghiamo il carico (elettrodomestici e illuminazione) utilizzando fili con una sezione trasversale di 2,5 mm 2. Non dimenticare di installare il convertitore (inverter). Si collega alla rete ai pin 7.8 con un filo da 4 mm 2.

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

Vantaggi e svantaggi di questo modello

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

Lo schema di installazione mostra chiaramente come 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 e non richiede condizioni speciali per il suo funzionamento, funziona in modo affidabile e non disturba il comfort acustico. Gli svantaggi includono basse prestazioni e una significativa dipendenza da forti raffiche di vento: le pale possono essere strappate dalle correnti d'aria.

Mulino a vento n. 2: design assiale con magneti

Fino a poco tempo fa, in Russia non venivano prodotti mulini a vento assiali con statori privi di ferro su magneti al neodimio a causa dell'inaccessibilità di questi ultimi. Ma ora sono disponibili nel nostro Paese e costano meno dell'originale. Pertanto, i nostri artigiani hanno iniziato a produrre generatori eolici di questo tipo.

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

Cosa bisogna preparare?

La base per il generatore assiale dovrebbe essere il mozzo di un'auto con dischi dei freni. Se questa parte è stata utilizzata, deve essere smontata, i cuscinetti devono essere controllati e lubrificati e la ruggine deve essere rimossa. Il generatore finito verrà verniciato.

Per pulire a fondo il mozzo dalla ruggine, utilizzare una spazzola metallica che può essere collegata a un trapano elettrico. L'hub avrà di nuovo un bell'aspetto

Distribuzione e fissaggio dei magneti

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

Se possibile, è meglio usare magneti rettangolari piuttosto che rotondi, perché in quelli rotondi il campo magnetico è concentrato al centro e in quelli rettangolari lungo la loro lunghezza. I magneti opposti devono avere poli diversi. Per evitare di confondere nulla, usa un pennarello per segnare la loro superficie con “+” o “-”. Per determinare il polo, prendi un magnete e portane altri. Dai un vantaggio alle superfici attrattive e un segno negativo alle superfici repulsive. I poli sui dischi devono alternarsi.

I magneti sono posizionati correttamente. Prima di fissarli con resina epossidica, è necessario realizzare i lati in plastilina in modo che la massa adesiva possa indurirsi e non scivolare sul tavolo o sul pavimento

Per fissare i magneti è necessario utilizzare una colla forte, dopodiché la forza di adesione viene ulteriormente rafforzata con resina epossidica. I magneti ne sono pieni. Per evitare che la resina si diffonda, puoi realizzare dei bordi con la plastilina o semplicemente avvolgere il disco con del nastro adesivo.

Generatori trifase e monofase

Uno statore monofase è peggiore di uno trifase perché vibra sotto carico. Ciò si verifica a causa della differenza nell'ampiezza della corrente, che deriva dalla sua uscita incoerente alla volta. Il modello trifase non soffre di questo inconveniente. La potenza al suo interno è sempre costante, perché le fasi si compensano a vicenda: se in una la corrente diminuisce, nell'altra aumenta.

Nel dibattito tra opzioni monofase e trifase, quest'ultima risulta vincitrice, perché le vibrazioni aggiuntive non prolungano la vita dell'apparecchiatura e irritano le orecchie

Di conseguenza, la resa del modello trifase è superiore del 50% rispetto a quella del modello monofase. Un altro vantaggio dell'assenza di vibrazioni inutili è il comfort acustico durante il funzionamento sotto carico: il generatore non ronza durante il funzionamento. Inoltre, le vibrazioni disattivano sempre un generatore eolico prima che la sua durata utile scada.

Processo di avvolgimento della bobina

Qualsiasi specialista ti dirà che prima di avvolgere le bobine devi fare un calcolo accurato. E qualsiasi praticante farà tutto in modo intuitivo. Il nostro generatore non sarà troppo veloce. È necessario che il processo di ricarica della batteria da 12 volt inizi a 100-150 giri al minuto. 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 un generatore eolico più potente alle basse velocità, è necessario aumentare il numero di poli. Allo stesso tempo, la frequenza di oscillazione della corrente nelle bobine aumenterà. È meglio usare un filo spesso per avvolgere le bobine. Ciò ridurrà la resistenza, il che significa che la corrente aumenterà. Dovrebbe essere preso in considerazione quando alta tensione la corrente può essere “consumata” dalla resistenza dell'avvolgimento. Una semplice macchina fatta in casa ti aiuterà ad avvolgere in modo rapido e preciso bobine di alta qualità.

Lo statore è contrassegnato, le bobine sono messe al loro posto. Per fissarli viene utilizzata la resina epossidica, il cui flusso è nuovamente contrastato dai lati di plastilina

A causa del numero e dello spessore dei magneti posizionati sui dischi, i parametri operativi dei generatori possono variare in modo significativo. Per scoprire quale potenza aspettarsi di conseguenza, puoi avvolgere una bobina e farla girare nel generatore. Per determinare la potenza futura, la tensione dovrebbe essere misurata a determinate velocità senza carico.

Ad esempio a 200 giri al minuto produce 30 volt con una resistenza di 3 ohm. Sottraiamo la tensione della batteria di 12 volt da 30 volt e dividiamo i 18 volt risultanti per 3 ohm. Il risultato è 6 ampere. Questo è il volume che andrà alla batteria. Anche se praticamente, ovviamente, ne esce meno a causa delle perdite sul ponte a diodi e nei fili.

Molto spesso, le bobine sono rotonde, ma è meglio allungarle leggermente. Allo stesso tempo, c'è più rame nel settore e le spire delle bobine sono più dritte. Il diametro del foro interno della bobina deve corrispondere alla dimensione del magnete o essere leggermente più grande.

Vengono effettuati test preliminari sull'attrezzatura risultante, che ne confermano le ottime prestazioni. Nel tempo, questo modello può essere migliorato

Quando realizzi lo statore, tieni presente che il suo spessore dovrebbe corrispondere allo spessore dei magneti. Se si aumenta il numero di spire delle bobine e lo statore diventa più spesso, lo spazio interdisco aumenterà e il flusso magnetico diminuirà. Il risultato potrebbe essere la stessa tensione, ma meno corrente a causa della maggiore resistenza delle bobine.

Il compensato viene utilizzato come forma per lo statore, ma è possibile contrassegnare i settori per le bobine su carta e creare bordi con la plastilina. La resistenza del prodotto sarà aumentata dalla fibra di vetro posizionata sul fondo dello stampo e sopra le bobine. La resina epossidica non deve aderire allo stampo. Per fare questo, lubrificarlo con cera o vaselina. Per gli stessi scopi, puoi utilizzare pellicola o nastro. Le bobine sono fissate l'una all'altra in modo immobile, le estremità delle fasi vengono evidenziate. Quindi tutti e sei i fili sono collegati in un triangolo o stella.

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

La fase finale: albero ed elica

L'altezza effettiva dell'albero finito era di 6 metri, ma sarebbe stato meglio arrivare a 10-12 metri. La base deve essere concretizzata. È necessario effettuare un tale fissaggio in modo che il tubo possa essere sollevato e abbassato utilizzando un argano manuale. Una vite è fissata alla parte superiore del tubo.

Il tubo in PVC è un materiale affidabile e abbastanza leggero, che può essere utilizzato per realizzare un'elica di mulino a vento con una curvatura predeterminata.

Per realizzare una vite è necessario un tubo in PVC con un diametro di 160 mm. Dovrà essere ritagliata un'elica a sei pale di due metri. Ha senso sperimentare la forma delle pale per aumentare la coppia alle basse velocità. L'elica deve essere spostata lontano da forti venti. Questa funzione viene eseguita utilizzando una coda pieghevole. L'energia generata viene immagazzinata nelle batterie.

L'albero deve essere sollevato e abbassato utilizzando un argano manuale. Ulteriore stabilità della struttura può essere data utilizzando cavi di tensione

Presentiamo alla vostra attenzione due opzioni per i generatori eolici, che vengono spesso utilizzati dai residenti estivi e dai proprietari di immobili di campagna. Ognuno di essi è efficace a modo suo. Il risultato dell'utilizzo di tali apparecchiature è particolarmente evidente nelle zone con forti venti. In ogni caso, un simile assistente domestico non farà mai male.

Nelle realtà moderne, ogni proprietario di casa è ben consapevole del costante aumento dei costi utilità- vale anche questo energia elettrica. Pertanto, creare condizioni confortevoli vivendo in costruzioni residenziali suburbane, sia in estate che in inverno, dovrai pagare i servizi di fornitura energetica, oppure trovare una via d'uscita alternativa dalla situazione attuale, poiché le fonti energetiche naturali sono gratuite.

Come realizzare un generatore eolico con le tue mani: guida passo passo

Il territorio del nostro Stato è prevalentemente pianeggiante. Nonostante il fatto che nelle città l'accesso al vento sia bloccato da grattacieli, fuori città infuriano forti correnti d'aria. Pertanto, realizzare da soli un generatore eolico è l'unico modo soluzione corretta fornire casa di campagna elettricità. Ma prima bisogna capire quale modello è adatto all'autoproduzione.

Rotante

Un mulino a vento rotante è un semplice dispositivo di conversione facile da realizzare con le tue mani. Naturalmente, un prodotto del genere non sarà in grado di fornire elettricità a una villa di campagna, ma per casa di campagna andrà benissimo. Ti permetterà di illuminare non solo gli edifici residenziali, ma anche gli annessi e persino i percorsi del giardino. Per assemblare autonomamente un'unità con una potenza fino a 1500 watt, è necessario prepararsi Materiali di consumo e componenti dal seguente elenco:

Naturalmente, è necessario disporre di un set minimo di strumenti: forbici per tagliare il metallo, una smerigliatrice, un metro a nastro, una matita, un set di chiavi inglesi e cacciaviti, un trapano con trapani e pinze.

Azioni passo dopo passo

L'assemblaggio inizia con la fabbricazione del rotore e la modifica della puleggia, per la quale viene seguita una determinata sequenza di lavoro.

Per collegare la batteria vengono utilizzati conduttori con una sezione trasversale di 4 mm e una lunghezza non superiore a 100 cm. I consumatori sono collegati con conduttori con una sezione trasversale di 2 mm. È importante includere un convertitore CC-CA da 220 V nel circuito aperto secondo lo schema dei contatti dei terminali.

Pro e contro del design

Se tutte le manipolazioni vengono eseguite correttamente, il dispositivo durerà a lungo. Utilizzando una batteria sufficientemente potente e un inverter adatto fino a 1,5 kW, è possibile fornire energia all'illuminazione stradale e interna, a un frigorifero e a una TV. Realizzare un mulino a vento del genere è molto semplice ed economico. Questo prodotto è facile da riparare e senza pretese da usare. È molto affidabile in termini di funzionamento e non fa rumore, infastidendo gli abitanti della casa. Tuttavia, il mulino a vento rotante ha una bassa efficienza e il suo funzionamento dipende dalla presenza di vento.

Una struttura assiale con statore privo di ferro basato su magneti permanenti al neodimio è apparsa sul territorio del nostro stato non molto tempo fa a causa dell'indisponibilità dei componenti. Ma oggi i magneti potenti non sono rari e il loro costo è notevolmente diminuito rispetto a qualche anno fa.

La base di un tale generatore è un mozzo con dischi freno di un'autovettura. Se non si tratta di una parte nuova, è consigliabile revisionarla e cambiare lubrificanti e cuscinetti.

Posizionamento e installazione di magneti al neodimio

Il lavoro inizia con l'incollaggio dei magneti sul disco del rotore. A questo scopo vengono utilizzati 20 magneti. e dimensioni 2,5 x 0,8 cm Per modificare il numero di poli è necessario rispettare le seguenti regole:

• un generatore monofase implica il numero di magneti corrispondente al numero di poli;
• nel caso di dispositivo trifase viene mantenuto un rapporto rispettivamente di 2/3 tra poli e bobine;
• Il posizionamento dei magneti dovrebbe avvenire a poli alternati; per semplificarne la distribuzione è meglio utilizzare una dima già pronta in cartone.

Se possibile, è consigliabile utilizzare i magneti forma rettangolare, poiché negli analoghi rotondi la concentrazione dei campi magnetici avviene al centro e non su tutta la superficie. È importante soddisfare la condizione che i magneti posti uno di fronte all'altro abbiano poli opposti. Per determinare i poli si avvicinano i magneti e i lati attrattivi sono positivi, quindi i lati repulsivi sono negativi.

Per fissare i magneti viene utilizzato uno speciale. composizione adesiva, dopodiché viene eseguito il rinforzo con resina epossidica per aumentare la resistenza. A questo scopo, gli elementi magnetici ne vengono riempiti. Per evitare che la resina si diffonda, i lati vengono realizzati utilizzando la normale plastilina.

Unità di tipo trifase e monofase

Gli statori monofase hanno parametri inferiori rispetto a quelli trifase, poiché le vibrazioni aumentano con l'aumento del carico. Ciò è dovuto alla differenza nell'ampiezza della corrente derivante dalla variabilità della sua uscita in un certo periodo di tempo. A sua volta, nell'analogo trifase non esiste tale problema. Ciò ha permesso di aumentare la potenza di un generatore trifase di quasi il 50% rispetto a un modello monofase. Inoltre, a causa dell'assenza di vibrazioni aggiuntive, durante il funzionamento del dispositivo non viene creato alcun rumore estraneo.

Bobine di avvolgimento

Ogni elettricista sa che prima di iniziare ad avvolgere una bobina è importante eseguire i calcoli preliminari. Un generatore eolico da 220 V fatto in casa è un dispositivo che funziona a basse velocità. È necessario assicurarsi che la ricarica della batteria inizi a 100 giri al minuto.

In base a questi parametri, per avvolgere tutte le bobine non saranno necessari più di 1200 giri. Per determinare le spire di una bobina, è necessario eseguire una semplice divisione indicatori generali dal numero dei singoli elementi.

Per aumentare la potenza di un mulino a vento a bassa velocità, viene aumentato il numero di poli. In questo caso, la frequenza della corrente nelle bobine aumenterà. L'avvolgimento delle bobine deve essere effettuato con fili di rame spessi. Ciò ridurrà la resistenza e, quindi, aumenterà la corrente. È importante considerare che con un forte aumento della tensione, la corrente può essere completamente spesa per la resistenza degli avvolgimenti. Per semplificare l'avvolgimento, è possibile utilizzare una macchina speciale.

In base al numero e allo spessore dei magneti fissati sui dischi, cambiano le caratteristiche prestazionali del dispositivo. Per scoprire quali indicatori di potenza verranno ottenuti alla fine, è sufficiente avvolgere un elemento e ruotarlo nell'unità. Per determinare le caratteristiche della potenza, la tensione viene misurata a determinate velocità.

Spesso la bobina viene realizzata tonda, ma è consigliabile allungarla leggermente. In questo caso ci sarà più rame in ciascun settore e la disposizione delle curve diventerà più densa. Il diametro del foro interno della bobina dovrebbe essere uguale alle dimensioni del magnete. Quando si fabbrica lo statore, è importante tenere conto che il suo spessore deve essere uguale ai parametri dei magneti.

Di solito, il compensato viene utilizzato come pezzo grezzo per lo statore, ma è del tutto possibile eseguire segni su un foglio di carta disegnando settori per le bobine e utilizzare la normale plastilina per i bordi. Per dare robustezza al prodotto viene utilizzata la fibra di vetro, posta sul fondo dello stampo sopra le bobine. È importante che la resina epossidica non si attacchi allo stampo. Per fare questo, è rivestito con cera sopra. Le bobine sono fissate l'una all'altra e le estremità delle fasi vengono evidenziate. Successivamente, tutti i fili sono collegati secondo uno schema a stella o triangolo. Per testare il dispositivo finito, viene ruotato manualmente.

Solitamente l'altezza finale del palo è di 6 metri, ma se possibile è meglio raddoppiarla. Per questo motivo, per fissarlo viene utilizzata una base di cemento. Il fissaggio deve essere tale che il tubo possa essere facilmente sollevato e abbassato utilizzando un argano. Una vite è fissata all'estremità superiore del tubo.

Per realizzare una vite, è necessario un tubo in PVC, la cui sezione trasversale dovrebbe essere di 16 cm. Dal tubo viene tagliata una vite lunga due metri con sei lame. Forma ottimale le pale sono determinate sperimentalmente, il che consente di aumentare la coppia alla velocità minima. Per ritrarre l'elica da forti raffiche di vento, viene utilizzata una coda pieghevole. L'elettricità generata viene immagazzinata nelle batterie.

Video: generatore eolico fatto in casa

Dopo aver considerato le opzioni disponibili per i generatori eolici, ogni proprietario di casa potrà decidere un dispositivo adatto ai propri scopi. Ognuno di loro ha sia i suoi lati positivi che le sue qualità negative. L'efficacia di una turbina eolica si sente soprattutto fuori città, dove c'è un costante movimento di masse d'aria.

Con l’aumento dei prezzi dell’elettricità, ovunque è in corso la ricerca e lo sviluppo di fonti alternative. Nella maggior parte delle regioni del Paese è consigliabile utilizzare generatori eolici. Per fornire completamente elettricità una casa privata, è necessaria un'installazione abbastanza potente e costosa.

Generatore eolico per la casa

Se realizzi un piccolo generatore eolico, puoi utilizzare la corrente elettrica per riscaldare l'acqua o usarla per l'illuminazione, ad esempio negli edifici annessi, viali del giardino e portico. Il riscaldamento dell'acqua per il fabbisogno domestico o il riscaldamento è opzione più semplice utilizzo dell’energia eolica senza il suo accumulo e conversione. Qui la domanda è più se ci sarà abbastanza energia per il riscaldamento.

Prima di creare un generatore, dovresti prima scoprire i modelli del vento nella regione.

Un grande generatore eolico non è adatto a molti luoghi del clima russo a causa dei frequenti cambiamenti nell'intensità e nella direzione dei flussi d'aria. Con una potenza superiore a 1 kW, sarà inerziale e non sarà in grado di girare completamente quando cambia il vento. L'inerzia nel piano di rotazione porta a sovraccarichi dovuti a venti trasversali, che portano al suo guasto.

Con l'avvento dei consumatori di energia a bassa potenza, ha senso utilizzare piccoli generatori eolici fatti in casa con non più di 12 volt per illuminare la dacia con lampade a LED o caricare le batterie del telefono quando non c'è elettricità in casa. Quando ciò non è necessario, è possibile utilizzare un generatore elettrico per riscaldare l'acqua.

Tipo di generatore eolico

Per le zone senza vento è adatto solo un generatore eolico a vela. Per garantire un'alimentazione costante, avrai bisogno di una batteria di almeno 12 V, un caricabatterie, un inverter, uno stabilizzatore e un raddrizzatore.

Per le aree a basso vento, è possibile realizzare autonomamente un generatore eolico verticale con una potenza non superiore a 2-3 kW. Ci sono molte opzioni e sono buone quasi quanto i progetti industriali. Si consiglia di acquistare turbine eoliche con rotore a vela. A Taganrog vengono prodotti modelli affidabili con potenza da 1 a 100 kilowatt.

Nelle regioni ventose, puoi realizzare un generatore verticale per la tua casa con le tue mani se la potenza richiesta è 0,5-1,5 kilowatt. Le lame possono essere realizzate con materiali disponibili, ad esempio da una botte. Si consiglia di acquistare dispositivi più produttivi. Le più economiche sono le “barche a vela”. Un mulino a vento verticale è più costoso, ma funziona in modo più affidabile con venti forti.

Mulino a vento a bassa potenza fai da te

Non è difficile realizzare in casa un piccolo generatore eolico fatto in casa. Per iniziare a lavorare nel campo della creazione di fonti energetiche alternative e acquisire una preziosa esperienza su come assemblare un generatore, puoi realizzare tu stesso un semplice dispositivo adattando un motore da un computer o una stampante.

Generatore eolico 12V con asse orizzontale

Per realizzare un mulino a vento a bassa potenza con le tue mani, devi prima preparare disegni o schizzi.

Ad una velocità di rotazione di 200-300 giri al minuto. la tensione può essere aumentata a 12 volt e la potenza generata sarà di circa 3 watt. Può essere utilizzato per caricare una piccola batteria. Per gli altri generatori la potenza deve essere aumentata a 1000 giri/min. Solo in questo caso saranno efficaci. Ma qui avrai bisogno di un cambio, che crea una resistenza significativa e ha anche un costo elevato.

Parte elettrica

Per assemblare un generatore elettrico sono necessari i seguenti componenti:

1. un piccolo motore di una vecchia stampante, unità disco o scanner;
2. 8 diodi tipo 1N4007 per due ponti raddrizzatori;
3. condensatore con una capacità di 1000 microfarad;
4. Tubo in PVC e parti in plastica;
5. piastre in alluminio.

La figura seguente mostra il circuito del generatore.

Motore passo-passo: schema di collegamento al raddrizzatore e allo stabilizzatore

I ponti di diodi sono collegati a ciascun avvolgimento del motore, di cui ce ne sono due. Dopo i ponti è collegato lo stabilizzatore LM7805. L'uscita risultante è una tensione che viene generalmente applicata a una batteria da 12 volt.

I generatori elettrici che utilizzano magneti al neodimio con forza di attrazione estremamente elevata sono diventati molto popolari. Dovrebbero essere usati con attenzione. Con un forte impatto o riscaldamento ad una temperatura di 80-250 0 C (a seconda del tipo), i magneti al neodimio si smagnetizzare.

Puoi prendere un hub per auto come base per un generatore fatto da te.

Rotore con magneti al neodimio

Circa 20 pezzi di magneti al neodimio con un diametro di circa 25 mm sono incollati sul mozzo con la supercolla. I generatori elettrici monofase sono realizzati con un numero uguale di poli e magneti.

I magneti posti uno di fronte all'altro devono attrarsi, cioè girare con poli opposti. Dopo aver incollato i magneti al neodimio, vengono riempiti con resina epossidica.

Le bobine sono avvolte e il numero totale di spire è 1000-1200. La potenza del generatore di magneti al neodimio è selezionata in modo tale da poter essere utilizzata come sorgente corrente continua, circa 6A per caricare una batteria da 12 V.

Parte meccanica

Le lame sono realizzate in Tubo di plastica. Su di esso vengono disegnati degli spazi vuoti larghi 10 cm e lunghi 50 cm e poi ritagliati. Per l'albero motore viene realizzata una boccola con una flangia alla quale sono fissate le pale tramite viti. Il loro numero può variare da due a quattro. La plastica non durerà a lungo, ma per la prima volta sarà sufficiente. Al giorno d'oggi sono comparsi materiali abbastanza resistenti all'usura, ad esempio carbonio e polipropilene. Le lame più resistenti possono quindi essere realizzate in lega di alluminio.

Le lame vengono bilanciate tagliando le parti in eccesso alle estremità, e l'angolo di inclinazione viene creato riscaldandole e piegandole.

Il generatore è imbullonato ad un pezzo di tubo di plastica su cui è saldato un asse verticale. Coassialmente al tubo è installata anche una banderuola in lega di alluminio. L'asse è inserito nel tubo verticale dell'albero. Tra di loro è installato un cuscinetto reggispinta. L'intera struttura può ruotare liberamente su un piano orizzontale.

Sulla parte rotante può essere posizionato il quadro elettrico e la tensione può essere trasmessa all'utenza tramite due collettori rotanti con spazzole. Se la scheda con il raddrizzatore viene installata separatamente, il numero di anelli sarà pari a sei, lo stesso numero di pin del motore passo-passo.

Il mulino a vento è montato ad un'altezza di 5-8 m.

Se il dispositivo genera energia in modo efficiente, può essere migliorato rendendolo verticale-assiale, ad esempio da un barile. La struttura è meno suscettibile ai sovraccarichi laterali rispetto a quelli orizzontali. La figura seguente mostra un rotore con pale ricavate da frammenti di una botte, montate su un asse interno al telaio e non soggette a forza di ribaltamento.

Mulino a vento con asse verticale e rotore a botte

La superficie profilata della canna crea ulteriore rigidità, grazie alla quale è possibile utilizzare lamiere più sottili.

Generatore eolico con una capacità superiore a 1 kilowatt

Il dispositivo deve portare benefici tangibili e fornire una tensione di 220 V in modo da poter accendere alcuni apparecchi elettrici. Per fare ciò, deve avviarsi in modo indipendente e generare elettricità su un ampio raggio.

Per realizzare un generatore eolico con le tue mani, devi prima determinare il progetto. Dipende da quanto è forte il vento. Se è debole, l'unica opzione potrebbe essere una versione a vela del rotore. Qui non puoi ottenere più di 2-3 kilowatt di energia. Inoltre, richiederà un cambio e una potente batteria con caricabatterie.

Il prezzo di tutta l'attrezzatura è alto, quindi dovresti scoprire se sarà vantaggioso per la tua casa.

Nelle zone con forti venti, generatore eolico fatto in casa puoi ottenere 1,5-5 kilowatt di potenza. Quindi può essere collegato a una rete domestica 220V. È difficile realizzare da soli un dispositivo con maggiore potenza.

Generatore elettrico da un motore DC

Un motore a bassa velocità può essere utilizzato come generatore, generando elettricità a 400-500 giri/min: PIK8-6/2.5 36V 0.3Nm 1600min-1. Lunghezza cassa 143 mm, diametro – 80 mm, diametro albero – 12 mm.

Che aspetto ha un motore DC?

Richiede un moltiplicatore con un rapporto di trasmissione di 1:12. Con un giro delle pale del mulino a vento, il generatore elettrico farà 12 giri. La figura seguente mostra uno schema del dispositivo.

Schema di progettazione della turbina eolica

Il cambio crea un carico aggiuntivo, ma è comunque inferiore a quello di generatore per auto o motorino di avviamento, dove è richiesto un rapporto di trasmissione di almeno 1:25.

Si consiglia di realizzare le pale in lamiera di alluminio misura 60x12x2. Se ne installi 6 sul motore, il dispositivo non sarà così veloce e non girerà durante grandi raffiche di vento. Dovrebbe essere prevista la possibilità di bilanciamento. Per fare ciò, le pale sono saldate a boccole con la possibilità di avvitarsi sul rotore in modo che possano essere spostate più o meno lontano dal suo centro.

Potenza del generatore a magneti permanenti realizzato in ferrite o acciaio non supera 0,5-0,7 kilowatt. Può essere aumentato solo con speciali magneti al neodimio.

Un generatore con statore non magnetizzato non è adatto al funzionamento. Quando c'è un leggero vento si ferma e dopo non sarà più in grado di ripartire da solo.

Il riscaldamento costante nella stagione fredda richiede molta energia e riscaldamento grande casa- Questo è un problema. A questo proposito, può essere utile per una dacia quando devi andarci non più di una volta alla settimana. Se si pesa tutto correttamente, il sistema di riscaldamento in una dacia funziona solo per poche ore. Il resto del tempo i proprietari sono nella natura. Utilizzando un mulino a vento come fonte di corrente continua per caricare la batteria, in 1-2 settimane è possibile accumulare elettricità per riscaldare i locali per un tale periodo di tempo e creare così un comfort sufficiente per se stessi.

Per realizzare un generatore da un motore a corrente alternata o da un avviatore per auto, è necessario modificarli. Il motore può essere aggiornato per diventare un generatore se il rotore è realizzato con magneti al neodimio, lavorati al loro spessore. È realizzato con lo stesso numero di poli dello statore, alternati tra loro. Il rotore con magneti al neodimio incollati sulla superficie non deve attaccarsi durante la rotazione.

Tipi di rotore

I design del rotore variano. Le opzioni comuni sono mostrate nella figura seguente, che mostra i valori del fattore di utilizzo dell'energia eolica (WEI).

Tipi e design dei rotori delle turbine eoliche

Per la rotazione, i mulini a vento sono realizzati con un asse verticale o orizzontale. Opzione verticale ha il vantaggio della facilità di manutenzione quando i componenti principali sono posizionati in basso. Il cuscinetto di supporto è autoallineante e ha una lunga durata.

Le due pale del rotore Savonius creano degli strappi, il che non è molto conveniente. Per questo motivo è composto da due coppie di pale, distanziate di 2 livelli, una ruotata rispetto all'altra di 90 0. Barili, secchi e pentole possono essere utilizzati come grezzi.

Il rotore Daria, le cui pale sono realizzate in nastro elastico, è facile da produrre. Per facilitare la promozione, il loro numero dovrebbe essere dispari. Il movimento avviene a scatti, motivo per cui la parte meccanica si rompe rapidamente. Inoltre, il nastro vibra durante la rotazione, producendo un ruggito. Questo design non è molto adatto per un uso permanente, sebbene le lame siano talvolta realizzate con materiali fonoassorbenti.
In un rotore ortogonale le ali vengono realizzate profilate. Il numero ottimale di lame è tre. Il dispositivo è veloce, ma deve essere sciolto all'avvio.

Il rotore elicoidale ha alta efficienza grazie alla complessa curvatura delle pale, che riduce le perdite. Viene utilizzato meno spesso di altre turbine eoliche a causa del suo costo elevato.

Il design del rotore a pale orizzontali è il più efficiente. Ma richiede venti medi stabili e richiede anche protezione dagli uragani. Le lame possono essere realizzate in propilene quando il loro diametro è inferiore a 1 m.

Se tagli le lame da un tubo o da un barile di plastica a pareti spesse, non sarai in grado di raggiungere una potenza superiore a 200 W. Un profilo a forma di segmento non è adatto per un mezzo gassoso comprimibile. Ciò richiede un profilo complesso.

Il diametro del rotore dipende dalla potenza richiesta e dal numero di pale. Un rotore a due pale da 10 W richiede un rotore con un diametro di 1,16 m, mentre un rotore da 100 W richiede 6,34 m. Per un rotore a quattro e sei pale, il diametro sarà rispettivamente di 4,5 me 3,68 m.

Se si posiziona il rotore direttamente sull'albero del generatore, il suo cuscinetto non durerà a lungo, poiché il carico su tutte le pale non è uniforme. Il cuscinetto di supporto per l'albero del mulino a vento deve essere autoallineante, con due o tre livelli. Quindi l'albero del rotore non avrà paura di piegarsi e spostarsi durante la rotazione.

Un ruolo importante nel funzionamento di un mulino a vento è svolto dal collettore di corrente, che deve essere sottoposto a regolare manutenzione: lubrificato, pulito, regolato. Dovrebbe essere garantita la possibilità di prevenirlo, anche se ciò è difficile da fare.

Sicurezza

I mulini a vento con potenza superiore a 100 W sono dispositivi rumorosi. Un impianto eolico industriale può essere installato nel cortile di un'abitazione privata, se certificato. La sua altezza dovrebbe essere superiore alle case più vicine. Anche un mulino a vento a bassa potenza non può essere installato sul tetto. Le vibrazioni meccaniche derivanti dal suo funzionamento possono creare risonanza e portare alla distruzione della struttura.

Richiedono elevate velocità di rotazione del generatore eolico lavorazione di alta qualità. Altrimenti, se l'apparecchio viene distrutto, c'è il pericolo che le sue parti volino via per lunghe distanze e causino lesioni a persone o animali domestici. Ciò dovrebbe essere preso in considerazione soprattutto quando si realizza un mulino a vento con le proprie mani da materiali di scarto.

Video. Generatore eolico fai da te.

L'uso dei generatori eolici non è consigliabile in tutte le regioni, poiché dipende caratteristiche climatiche. Inoltre, non ha senso realizzarli da soli senza esperienza e conoscenza. Per cominciare, puoi iniziare a creare una struttura semplice con una potenza di diversi watt e una tensione fino a 12 volt, con la quale puoi caricare il tuo telefono o accendere una lampada a risparmio energetico. L'uso di magneti al neodimio nel generatore può aumentarne notevolmente la potenza.

È meglio acquistare turbine eoliche potenti che assorbono una parte significativa dell'energia elettrica domestica, producendo turbine industriali che creano una tensione di 220 V, valutando attentamente tutti i pro e i contro. Se li combini con altri tipi di fonti energetiche alternative, l’elettricità potrebbe essere sufficiente per tutte le esigenze domestiche, compreso il sistema di riscaldamento domestico.

È difficile non notare come la stabilità della fornitura di elettricità alle strutture suburbane differisca dalla fornitura di elettricità agli edifici urbani e alle imprese. Ammetti che tu, come proprietario di una casa o di un cottage privato, hai riscontrato più di una volta interruzioni, disagi associati e danni alle apparecchiature.

Le situazioni negative elencate, insieme alle conseguenze, non complicheranno più la vita degli amanti degli spazi naturali. Inoltre, con costi finanziari e di manodopera minimi. Per fare questo, devi solo realizzare un generatore eolico, che descriviamo in dettaglio nell'articolo.

Abbiamo descritto in dettaglio le opzioni per realizzare un sistema che sia utile in casa ed elimini la dipendenza energetica. Secondo il nostro consiglio, un artigiano domestico inesperto può costruire un generatore eolico con le proprie mani. Questo pratico dispositivo ti aiuterà a ridurre significativamente le tue spese quotidiane.

Le fonti energetiche alternative sono il sogno di ogni residente estivo o proprietario di una casa il cui terreno si trova lontano dalle reti centrali. Tuttavia, quando riceviamo le bollette dell’elettricità consumata in un appartamento in città e guardiamo le tariffe aumentate, ci rendiamo conto che un generatore eolico creato per il fabbisogno domestico non ci farebbe male.

Dopo aver letto questo articolo, forse realizzerai il tuo sogno.

Generatore eolico - soluzione perfetta per fornire elettricità a una struttura suburbana. Inoltre, in alcuni casi, installarlo è l’unica soluzione possibile.

Per non sprecare denaro, fatica e tempo, decidiamo: ci sono circostanze esterne che ci creeranno ostacoli durante il funzionamento del generatore eolico?

Per fornire elettricità a una dacia o piccola casetta abbastanza, la cui potenza non supera 1 kW. Tali dispositivi in ​​Russia sono equiparati ai prodotti per la casa. La loro installazione non richiede certificati, permessi o eventuali approvazioni aggiuntive.

Per valutare la fattibilità dell'installazione di un generatore eolico è necessario conoscere il potenziale eolico di una determinata zona (clicca per ingrandire)

Non è prevista alcuna tassazione per la produzione di energia elettrica, che viene spesa per soddisfare il fabbisogno della propria famiglia. Pertanto, è possibile installare in sicurezza un mulino a vento a bassa potenza, utilizzandolo per generare elettricità gratuitamente, senza pagare alcuna tassa allo Stato.

Tuttavia, per ogni evenienza, è opportuno chiedere se esistono normative locali relative all'alimentazione individuale che potrebbero creare ostacoli nell'installazione e nel funzionamento di questo dispositivo.

I generatori eolici, che sono in grado di soddisfare la maggior parte delle esigenze dell'azienda agricola media, non possono causare lamentele nemmeno da parte dei vicini

I tuoi vicini potrebbero avere dei reclami se riscontrano disagi causati dal funzionamento del mulino a vento. Non dimenticare che i nostri diritti finiscono dove iniziano i diritti degli altri.

Pertanto, quando acquisti o ne crei uno tuo, devi prestare molta attenzione ai seguenti parametri:

• Altezza dell'albero. Quando si assembla un generatore eolico, è necessario tenere conto delle restrizioni sull'altezza dei singoli edifici, che esistono in numerosi paesi in tutto il mondo, nonché dell'ubicazione del proprio sito. Tieni presente che le strutture più alte di 15 metri sono vietate vicino a ponti, aeroporti e tunnel.
• Rumore proveniente dalla scatola del cambio e dalle lame. I parametri del rumore generato possono essere impostati utilizzando dispositivo speciale, quindi documentare i risultati della misurazione. È importante che non superino gli standard acustici stabiliti.
• Interferenze in onda. Idealmente, quando si crea un mulino a vento, dovrebbe essere fornita protezione contro le interferenze televisive laddove il dispositivo può causare tali problemi.
• Reclami sui servizi ambientali. Questa organizzazione può impedirti di utilizzare l'impianto solo se interferisce con la migrazione degli uccelli migratori. Ma questo è improbabile.

Quando crei e installi tu stesso un dispositivo, impara questi punti e, quando acquisti un prodotto finito, presta attenzione ai parametri presenti nel suo passaporto. È meglio proteggersi in anticipo che arrabbiarsi in seguito.

Galleria di immagini

Il principio di funzionamento di una turbina eolica

Un generatore eolico o impianto eolico (WPP) è un dispositivo utilizzato per convertire il flusso del vento in energia meccanica. L'energia meccanica risultante fa ruotare il rotore e viene convertita nella forma elettrica di cui abbiamo bisogno.

La turbina eolica comprende:

• pale che formano un'elica,
• rotore girante della turbina,
• l'asse del generatore e il generatore stesso,
• un inverter che converte la corrente alternata in corrente continua, che viene utilizzata per caricare le batterie,
• batteria.

L'essenza del dispositivo turbine eoliche semplice. Mentre il rotore ruota, viene generata una corrente alternata trifase, che poi passa attraverso il controller e si carica batteria corrente continua. L'inverter converte quindi la corrente in modo che possa essere consumata per alimentare luci, radio, TV, microonde e così via.

La progettazione dettagliata di un generatore eolico con asse di rotazione orizzontale permette di immaginare chiaramente quali elementi concorrono alla conversione dell'energia cinetica in meccanica e poi elettrica

In generale, il principio di funzionamento di un generatore eolico di qualsiasi tipo e costruzione è il seguente: durante il processo di rotazione, sulle pale si verificano tre tipi di effetti di forza: frenatura, impulso e sollevamento.

Questo diagramma del funzionamento di una turbina eolica permette di capire cosa succede all'elettricità prodotta dal funzionamento del generatore eolico: una parte viene accumulata e l'altra viene consumata

Le ultime due forze superano la forza frenante e mettono in movimento il volano. Sulla parte stazionaria del generatore, il rotore forma un campo magnetico in modo che la corrente elettrica scorra attraverso i fili.

Galleria di immagini

Classificazione dei tipi di generatori di energia

Esistono diversi criteri in base ai quali vengono classificati gli impianti eolici. Come scegliere migliore opzione i dispositivi per la proprietà rurale sono descritti in dettaglio in uno dei nostri siti web.

Quindi, i mulini a vento differiscono in:

• numero di pale dell'elica;
• materiali per la fabbricazione delle lame;
• la posizione dell'asse di rotazione rispetto alla superficie terrestre;
• caratteristica del passo della vite.

Esistono modelli a una, due, tre lame e multilame.

I prodotti con un gran numero di pale iniziano a ruotare anche con vento leggero. Di solito vengono utilizzati nei lavori in cui il processo di rotazione stesso è più importante della generazione di elettricità. Ad esempio, per estrarre l'acqua da pozzi profondi.

Si scopre che le pale del generatore eolico possono essere realizzate non solo con materiali duri, ma anche con tessuti economici

Le pale possono essere a vela o rigide. I prodotti per la vela sono molto più economici di quelli rigidi, realizzati in metallo o fibra di vetro. Ma vanno riparate molto spesso: sono fragili.

Per quanto riguarda la posizione dell'asse di rotazione rispetto alla superficie terrestre, si distinguono anche i modelli orizzontali. E in questo caso ogni varietà ha i suoi vantaggi: quelle verticali reagiscono in modo più sensibile ad ogni soffio di vento, ma quelle orizzontali sono più potenti.

I generatori eolici si dividono in base alle caratteristiche del passo in modelli a passo fisso e variabile.

Il passo variabile consente di aumentare notevolmente la velocità di rotazione, ma questa installazione ha un design complesso e massiccio. Le turbine eoliche a passo fisso sono più semplici e affidabili.

Galleria di immagini

Installazione eolica del tipo a rotore

Scopriamo come realizzare con le tue mani un semplice mulino a vento con un asse di rotazione verticale del tipo a rotore.

Questo modello potrebbe soddisfare il fabbisogno elettrico serra, vari annessi, oltre ad illuminare di notte il locale ed i viali del giardino.

Le pale di questa installazione a rotore con asse di rotazione verticale sono chiaramente costituite da elementi tagliati da una canna metallica

Il nostro obiettivo è produrre una turbina eolica con una potenza massima di 1,5 kW. Per fare ciò avremo bisogno dei seguenti elementi e materiali:

• generatore per auto 12 V;
• Batteria al gel o acido da 12 V;
• interruttore semiermetico del tipo “a pulsante” per 12 V;
• convertitore 700 W – 1500 W e 12V – 220V;
• un secchio, una pentola di grande capacità o altro contenitore capiente in acciaio inossidabile o alluminio;
• Relè spia carica auto o carica batteria;
• voltmetro per auto (puoi usarne uno qualsiasi);
• bulloni con dadi e rondelle;
• fili con una sezione trasversale di 4 mm quadrati e 2,5 mm quadrati;
• due fascette per il fissaggio del generatore all'albero.

Nel processo di completamento del lavoro, avremo bisogno di una smerigliatrice o di forbici metalliche, una matita o un pennarello da costruzione, un metro a nastro, un tronchese, un trapano, un trapano, chiavi e un cacciavite.

Fase iniziale della produzione dell'installazione

Iniziamo a realizzare un mulino a vento fatto in casa prendendo un grande contenitore cilindrico di metallo. Di solito per questo scopo viene utilizzata acqua bollente, un secchio o una padella. Questa sarà la base per le nostre future turbine eoliche.

Usando un metro a nastro e una matita da costruzione (pennarello), applica i segni: dividi il nostro contenitore in quattro parti uguali.

Quando si eseguono tagli secondo le istruzioni contenute nel testo, non tagliare in nessun caso il metallo fino in fondo.

Il metallo dovrà essere tagliato. Per questo puoi usare una smerigliatrice. Non viene utilizzato per tagliare contenitori in acciaio zincato o lamiera verniciata, perché questo tipo di metallo si surriscalda sicuramente.

In questi casi è meglio usare le forbici. Tagliamo le lame, ma non le tagliamo completamente.

Ora, mentre continuiamo a lavorare sul serbatoio, rimodelleremo la puleggia del generatore.

Sul fondo della vasca e nella puleggia è necessario segnare e praticare i fori per i bulloni. Il lavoro in questa fase deve essere trattato con la massima cura: tutti i fori devono essere posizionati simmetricamente in modo che non si verifichino squilibri durante la rotazione dell'installazione.

Ecco come appaiono le pale di un altro design con un asse di rotazione verticale. Ciascuna lama viene prodotta separatamente e quindi montata in un dispositivo comune

Pieghiamo le lame in modo che non sporgano troppo. Quando eseguiamo questa parte del lavoro, dobbiamo tenere conto della direzione in cui ruoterà il generatore.

Di solito la direzione della sua rotazione è oraria. L'angolo di piegatura delle pale influisce sull'area di influenza dei flussi d'aria e sulla velocità di rotazione dell'elica.

Ora devi fissare un secchio sulla puleggia. Installiamo il generatore sull'albero, fissandolo con morsetti. Non resta che collegare i fili e assemblare il circuito.

Preparati a scrivere lo schema elettrico, i colori dei fili e la marcatura dei pin. Ne avrai sicuramente bisogno in seguito. Fissiamo i fili sull'albero del dispositivo.

Per collegare la batteria è necessario utilizzare cavi con una sezione di 4 mm². È sufficiente prendere un segmento di 1 metro di lunghezza. È abbastanza.

E per collegare un carico alla rete, che include, ad esempio, l'illuminazione e dispositivi elettrici, sono sufficienti fili con una sezione di 2,5 mm². Installare l'inverter (convertitore). Per questo avrai bisogno anche di un filo da 4 mm².

Vantaggi e svantaggi del modello di mulino a vento rotativo

Se hai fatto tutto con attenzione e coerenza, questo generatore eolico funzionerà con successo. In questo caso, non sorgeranno problemi durante il suo funzionamento.

Se utilizzi un convertitore da 1000 W e una batteria da 75 A, questa installazione fornirà elettricità sia ai dispositivi di videosorveglianza che allarme antifurto e perfino l'illuminazione stradale.

I vantaggi di questo modello sono:

• economico;
• gli elementi possono essere facilmente sostituiti con nuovi o riparati;
• non sono richieste condizioni particolari per il funzionamento;
• affidabile nel funzionamento;
• garantisce un comfort acustico completo.

Ci sono anche degli svantaggi, ma non troppi: non è troppo elevato e dipende in modo significativo dalle improvvise raffiche di vento. Le correnti d'aria possono semplicemente distruggere un'elica improvvisata.

Assemblaggio di una turbina eolica assiale su magneti al neodimio

Poiché i magneti al neodimio sono apparsi in Russia relativamente di recente, i generatori eolici assiali con statori privi di ferro hanno iniziato a essere realizzati non molto tempo fa.

La comparsa dei magneti ha causato un'impennata della domanda, ma gradualmente il mercato si è saturato e il costo di questo prodotto ha iniziato a diminuire. Si mise a disposizione degli artigiani, che lo adattarono subito alle loro diverse esigenze.

Turbina eolica assiale su magneti al neodimio con asse di rotazione orizzontale - altro ancora progettazione complessa, che richiede non solo abilità, ma anche una certa conoscenza

Se hai un mozzo di una vecchia macchina con dischi freno, lo prenderemo come base per il futuro generatore assiale.

Si presume che questa parte non sia nuova, ma sia già stata utilizzata. In questo caso è necessario smontarlo, controllare e lubrificare i cuscinetti, pulire accuratamente i depositi sedimentari e tutta la ruggine. Non dimenticare di dipingere il generatore finito.

Il mozzo con dischi freno, di norma, viene consegnato agli artigiani come uno dei componenti di una vecchia auto rottamata e quindi necessita di un'accurata pulizia

Distribuzione e fissaggio dei magneti

I magneti al neodimio devono essere incollati sui dischi del rotore. Per il nostro lavoro prenderemo 20 magneti 25x8mm.

Naturalmente, è possibile utilizzare un numero diverso di poli, ma è necessario osservare le seguenti regole: il numero di magneti e poli in un generatore monofase deve corrispondere, ma se parliamo di un modello trifase, allora il rapporto il numero di poli rispetto alle bobine dovrebbe essere 2/3 o 4/3.

Quando si posizionano i magneti, i poli si alternano. È importante non commettere errori. Se non sei sicuro di posizionare correttamente gli elementi, crea un modello di suggerimento o applica i settori direttamente al disco stesso.

Se puoi scegliere, acquista magneti rettangolari anziché rotondi. Nei modelli rettangolari il campo magnetico è concentrato su tutta la lunghezza, nei modelli rotondi al centro.

I magneti opposti devono avere poli diversi. Non confonderai nulla se usi un pennarello per contrassegnarli con segni meno o più. Per determinare i poli, prendi i magneti e avvicinali l'uno all'altro.

Se le superfici si attraggono, metti un segno più, se si respingono, contrassegnale con dei segni meno. Quando si posizionano i magneti sui dischi, alternare i poli.

I magneti sono installati rispettando la regola dei poli alternati, i lati in plastilina sono posizionati lungo il perimetro esterno ed interno: il prodotto è pronto per essere riempito con resina epossidica

Per fissare saldamente il magnete, è necessario utilizzare una colla di alta qualità e quanto più forte possibile.

Per migliorare l'affidabilità del fissaggio, è possibile utilizzare la resina epossidica. Va diluito come indicato nelle istruzioni e riempito con esso sul disco. La resina dovrebbe coprire l'intero disco, ma non fuoriuscire. È possibile prevenire la possibilità di gocciolamento avvolgendo il disco con nastro adesivo o realizzando barriere temporanee di plastilina costituite da una striscia di polimero attorno al suo perimetro.

Generatori monofase e trifase

Se confrontiamo gli statori monofase e trifase, questi ultimi saranno migliori. Un generatore monofase vibra quando viene caricato. La causa della vibrazione è la differenza nell'ampiezza della corrente, che si verifica a causa della sua uscita incoerente alla volta.

Il modello trifase non presenta questo svantaggio. È caratterizzato da una potenza costante dovuta a fasi che si compensano tra loro: quando la corrente aumenta in una, diminuisce nell'altra.

Secondo i risultati dei test, la resa del modello trifase è quasi il 50% maggiore di quella del modello monofase. Un altro vantaggio di questo modello è che, in assenza di vibrazioni inutili, il comfort acustico aumenta quando il dispositivo funziona sotto carico.

Cioè, un generatore trifase praticamente non ronza durante il suo funzionamento. Quando le vibrazioni si riducono, la durata del dispositivo aumenta logicamente.

Nella lotta tra dispositivi trifase e monofase, la trifase vince invariabilmente, perché non ronza così tanto durante il funzionamento e dura più a lungo della monofase

Regole per avvolgere una bobina

Se chiedete ad uno specialista vi dirà che prima di avvolgere le bobine è necessario eseguire un calcolo accurato. Un praticante in questa materia farà affidamento sulla sua intuizione.

Abbiamo scelto un generatore non molto veloce. La nostra procedura di ricarica per una batteria da dodici volt dovrebbe iniziare a 100-150 giri al minuto. Tali dati iniziali richiedono che il numero totale di spire di tutte le bobine sia di 1000-1200 pezzi. Dobbiamo solo dividere questa cifra tra tutte le bobine e determinare quanti giri ci saranno su ciascuna.

Un mulino a vento a bassa velocità può essere più potente se aumenta il numero di poli. La frequenza delle oscillazioni di corrente nelle bobine aumenterà. Se per avvolgere le bobine si utilizza un filo di sezione trasversale maggiore, la resistenza diminuirà e la corrente aumenterà. Non perdere di vista il fatto che una tensione più elevata può "consumare" corrente a causa della resistenza dell'avvolgimento.

Il processo di avvolgimento può essere reso più semplice ed efficiente se si utilizza una macchina speciale per questo scopo.

Non è affatto necessario eseguire un processo di routine come l'avvolgimento manuale delle bobine. Un po' di ingegnosità e un'ottima macchina in grado di affrontare facilmente l'avvolgimento ci sono già

Per le caratteristiche prestazionali generatori fatti in casa Lo spessore e il numero dei magneti posti sui dischi hanno una grande influenza. La potenza totale totale può essere calcolata avvolgendo una bobina e poi facendola girare in un generatore. La potenza futura del generatore viene determinata misurando la tensione a velocità specifiche senza carico.

Facciamo un esempio. Con una resistenza di 3 ohm e 200 giri al minuto escono 30 volt. Se sottrai 12 volt di tensione della batteria da questo risultato, ottieni 18 volt. Dividi questo risultato per 3 ohm e ottieni 6 ampere. Il volume è di 6 ampere e andrà alla batteria. Naturalmente nel calcolo non abbiamo tenuto conto delle perdite sui fili e sul ponte a diodi: il risultato effettivo sarà inferiore a quello calcolato.

Di solito le bobine sono rotonde. Ma se le allunghi un po', otterrai più rame nel settore e le curve saranno più dritte. Se confronti la dimensione del magnete e il diametro del foro interno delle bobine, dovrebbero corrispondere tra loro oppure la dimensione del magnete potrebbe essere leggermente più piccola.

Le bobine già pronte dovrebbero corrispondere in termini di dimensioni ai magneti: dovrebbero essere leggermente più grandi dei magneti o di dimensioni uguali a loro

Lo spessore dello statore che realizziamo deve essere correttamente rapportato allo spessore dei magneti. Se lo statore viene ingrandito aumentando il numero di spire delle bobine, lo spazio interdisco aumenterà e il flusso magnetico diminuirà. Il risultato potrebbe essere questo: viene generata la stessa tensione, ma a causa della maggiore resistenza delle bobine riceveremo meno corrente.

Il compensato viene utilizzato per realizzare lo stampo dello statore. Tuttavia, i settori per le bobine possono essere contrassegnati su carta utilizzando la plastilina come bordi.

Se si posiziona il tessuto in fibra di vetro sopra le bobine nella parte inferiore dello stampo, la resistenza del prodotto aumenterà. Prima di applicare la resina epossidica, è necessario lubrificare lo stampo con vaselina o cera, quindi la resina non si attaccherà allo stampo. Alcune persone usano nastro adesivo o pellicola invece del lubrificante.

Le bobine sono fissate l'una all'altra. In questo caso vengono evidenziate le estremità delle fasi. I sei fili tirati fuori dovrebbero essere collegati a stella o triangolo. Rotante generatore assemblato mano, lo testano. Se la tensione è 40 V, la corrente sarà di circa 10 ampere.

Assemblaggio finale del dispositivo

La lunghezza dell'albero finito dovrebbe essere di circa 6-12 metri. Con tali parametri, la sua base deve essere concretizzata. Il mulino a vento stesso verrà fissato in cima all'albero.

Per poterlo raggiungere in caso di guasto è necessario prevedere alla base dell'albero un apposito supporto che permetterà di sollevare e abbassare la tubazione tramite un argano a mano.

L'albero con attaccato un generatore eolico si alza in alto, ma l'artigiano prudente ha realizzato un dispositivo speciale che consente di abbassare la struttura a terra se necessario

Per realizzare una vite è possibile utilizzare un tubo in PVC con un diametro di 160 mm. Verrà utilizzato per tagliare dalla sua superficie un'elica di due metri composta da sei pale. È meglio sviluppare sperimentalmente la forma delle lame. L'obiettivo è aumentare la coppia ai bassi regimi.

L'elica deve essere protetta dal vento eccessivo. Per risolvere questo problema, utilizzare una coda pieghevole. L'energia generata viene immagazzinata nelle batterie.

All'attenzione dei nostri lettori, abbiamo fornito due opzioni per i generatori eolici da 220 V fai-da-te che utilizzano maggiore attenzione non solo i proprietari di immobili di campagna, ma anche i normali residenti estivi.

Entrambi i modelli di turbine eoliche sono efficaci a modo loro. Particolarmente buoni risultati Questi dispositivi possono essere dimostrati nelle aree steppiche con venti frequenti e forti. E non sono così difficili da costruire con le tue mani.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Questo video mostra un esempio di una turbina eolica con asse di rotazione orizzontale. L'autore del dispositivo spiega in dettaglio le sfumature del design di un'installazione fai-da-te, attira l'attenzione del pubblico sugli errori che possono essere commessi nel processo di realizzazione di un generatore eolico da solo e fornisce consigli pratici.

Tieni presente che raggiungere il dispositivo, sollevato ad un'altezza decente, non è così semplice. La reinstallazione di una turbina eolica di questo tipo sarà molto probabilmente problematica. Pertanto, il design pieghevole dell'albero in questo caso non sarà affatto superfluo.

Questo video mostra un mulino a vento rotante con un asse di rotazione verticale. Questa installazione è posizionata in basso, realizzata in modo originale ed è molto sensibile: anche un leggero vento mette in movimento le pale del dispositivo.

Se vivi in ​​una zona dove i venti non sono considerati un evento raro, l'uso di questa particolare fonte energia alternativa potrebbe essere il più efficace per te. Gli esempi sopra riportati di mulini a vento fatti da sé dimostrano che realizzarli con le proprie mani non è così difficile. L’energia eolica è una risorsa rinnovabile e accessibile al pubblico che può e deve essere utilizzata.

Invitiamo i visitatori del sito interessati all'argomento dell'articolo ad esprimere le proprie opinioni nei commenti e porre domande sorte durante la lettura del materiale.