Hemos desarrollado un diseño de un aerogenerador con un eje de rotación vertical. A continuación, se presenta guía detallada para su fabricación, leyendo atentamente cuál, usted mismo puede hacer un generador de viento vertical.

El aerogenerador resultó ser bastante confiable, con bajos costos de mantenimiento, económico y fácil de fabricar. No es necesario seguir la lista de detalles a continuación, puede hacer algunos ajustes por su cuenta, mejorar algo, usar los suyos propios, porque. No en todas partes puede encontrar exactamente lo que está en la lista. Intentamos utilizar piezas baratas y de alta calidad.

Materiales y equipos usados:

Nombre	Cantidad	Nota
Lista de piezas y materiales usados ​​para el rotor:
Chapa precortada	1	Corte de acero de 1/4" de espesor mediante corte por chorro de agua, láser, etc.
Hub del coche (Hub)	1	Debe contener 4 agujeros, alrededor de 4 pulgadas de diámetro
Imán de neodimio de 2" x 1" x 1/2"	26	Muy frágil, es mejor pedir adicionalmente
Perno de 1/2"-13tpi x 3"	1	TPI - número de hilos por pulgada
tuerca de 1/2"	16
arandela de 1/2"	16
cultivador de 1/2"	16
Tuerca ciega de 1/2".-13tpi	16
arandela de 1"	4	Para mantener el espacio entre los rotores
Lista de piezas y materiales usados ​​para la turbina:
Tubería galvanizada de 3" x 60"	6
Plástico ABS 3/8" (1,2x1,2m)	1
Imanes de equilibrio	Si es necesario	Si las aspas no están equilibradas, entonces los imanes están unidos al equilibrio.
tornillo de 1/4"	48
arandela de 1/4"	48
cultivador de 1/4"	48
tuerca de 1/4"	48
Esquinas de 2" x 5/8"	24
esquinas de 1"	12 (opcional)	Si las cuchillas no mantienen su forma, puede agregar más. esquinas
tornillos, tuercas, arandelas y ranuras para ángulo de 1"	12 (opcional)
Lista de piezas y materiales usados ​​para el estator:
Epoxi con endurecedor	2 litros
tornillo de 1/4" st.	3
arandela de 1/4"	3
Tuerca de 1/4" inox.	3
punta de anillo de 1/4"	3	Para correo electrónico conexiones
1/2"-13tpi x 3" st.	1	acero inoxidable el acero no es un ferromagneto, por lo que no "frenará" el rotor
tuerca de 1/2"	6
fibra de vidrio	Si es necesario
Esmalte de 0,51 mm. el alambre		24 AWG
Lista de piezas y materiales usados ​​para la instalación:
Perno de 1/4" x 3/4"	6
Brida de tubería de 1-1/4"	1
Tubo galvanizado 1-1/4" L-18"	1
Herramientas y equipo:
Perno de 1/2"-13tpi x 36"	2	Utilizado para jacking
Perno de 1/2"	8
Anemómetro	Si es necesario
hoja de aluminio de 1"	1	Para hacer espaciadores si es necesario
pintura verde	1	Para pintar soportes de plástico. El color no es importante
Bola de pintura azul.	1	Para pintar el rotor y otras partes. El color no es importante
multímetro	1
Soldador y soldadura	1
Taladro	1
Sierra	1
Kern	1
Mascarilla	1
Gafas de protección	1
Guantes	1

Los aerogeneradores con eje de rotación vertical no son tan eficientes como sus contrapartes horizontales, sin embargo, los aerogeneradores verticales son menos exigentes en su sitio de instalación.

fabricación de turbinas

1. Elemento de conexión: diseñado para conectar el rotor a las palas de la turbina eólica.
2. El diseño de las cuchillas: dos triángulos equiláteros opuestos. Según este dibujo, será más fácil disponer las esquinas de las palas.

Si no estás seguro de algo, las plantillas de cartón te ayudarán a evitar errores y más alteraciones.

La secuencia de pasos para fabricar una turbina:

1. Fabricación de los soportes inferior y superior (bases) de las palas. Marque y use una sierra de vaivén para cortar un círculo de plástico ABS. Luego, enciérralo y corta el segundo soporte. Deberías obtener dos círculos absolutamente idénticos.
2. En el centro de un soporte, corte un agujero de 30 cm de diámetro, que será el soporte superior de las cuchillas.
3. Tome el buje (buje del automóvil) y marque y taladre cuatro agujeros en el soporte inferior para sujetar el buje.
4. Realice una plantilla para la ubicación de las aspas (fig. arriba) y marque en el soporte inferior los puntos de unión de las esquinas que conectarán el soporte y las aspas.
5. Apila las cuchillas, átalas bien y córtalas a la longitud deseada. En este diseño, las aspas miden 116 cm de largo, cuanto más largas son las aspas, más energía eólica reciben, pero la desventaja es la inestabilidad con vientos fuertes.
6. Marque las cuchillas para unir las esquinas. Perfore y luego taladre agujeros en ellos.
7. Usando el patrón de paletas que se muestra en la imagen de arriba, sujete las paletas al soporte con los soportes.

fabricación de rotores

La secuencia de acciones para la fabricación del rotor:

1. Coloque las dos bases del rotor una encima de la otra, alinee los orificios y haga una pequeña marca en los lados con una lima o un marcador. En el futuro, esto ayudará a orientarlos correctamente entre sí.
2. Haz dos plantillas de colocación de imanes de papel y pégalas a las bases.
3. Marque la polaridad de todos los imanes con un marcador. Como "probador de polaridad", puede usar un pequeño imán envuelto en un trapo o cinta aislante. Al pasarlo sobre un gran imán, se verá claramente si es repelido o atraído.
4. cocinero resina epoxica(agregándole endurecedor). Y aplíquelo uniformemente en la parte inferior del imán.
5. Con mucho cuidado, lleve el imán hasta el borde de la base del rotor y muévalo a su posición. Si el imán se instala encima del rotor, la alta potencia del imán puede magnetizarlo bruscamente y romperlo. Y nunca meta sus dedos u otras partes del cuerpo entre dos imanes o un imán y una plancha. ¡Los imanes de neodimio son muy potentes!
6. Continúe pegando los imanes al rotor (no olvide lubricar con epoxi), alternando sus polos. Si los imanes se mueven bajo la influencia de la fuerza magnética, utilice un trozo de madera y colóquelo entre ellos para asegurarse.
7. Después de terminar un rotor, pase al segundo. Usando la marca que hiciste anteriormente, coloca los imanes exactamente opuestos al primer rotor, pero con una polaridad diferente.
8. Coloque los rotores lejos uno del otro (para que no se magneticen, de lo contrario no lo sacará más tarde).

La fabricación de un estator es un proceso muy laborioso. Por supuesto, puede comprar un estator listo para usar (intente encontrarlos con nosotros) o un generador, pero no es un hecho que sean adecuados para un molino de viento en particular con sus propias características individuales.

El estator del aerogenerador es un componente eléctrico que consta de 9 bobinas. La bobina del estator se muestra en la foto de arriba. Las bobinas se dividen en 3 grupos, 3 bobinas en cada grupo. Cada bobina está enrollada con alambre de 24 AWG (0,51 mm) y contiene 320 vueltas. Más vueltas pero un cable más delgado darán un voltaje más alto pero menos corriente. Por lo tanto, los parámetros de las bobinas se pueden cambiar, según el voltaje que requiera en la salida del generador eólico. La siguiente tabla le ayudará a decidir:
320 vueltas, 0,51 mm (24 AWG) = 100 V a 120 rpm.
160 vueltas, 0,0508 mm (16 AWG) = 48 V a 140 rpm.
60 vueltas, 0,0571 mm (15AWG) = 24 V a 120 rpm.

Bobinar bobinas a mano es una tarea aburrida y difícil. Por lo tanto, para facilitar el proceso de bobinado, le aconsejo que haga un dispositivo simple: una bobinadora. Además, su diseño es bastante simple y se puede fabricar con materiales improvisados.

Las vueltas de todas las bobinas se deben enrollar de la misma manera, en la misma dirección, y prestar atención o marcar dónde está el comienzo y el final de la bobina. Para evitar que las bobinas se desenrollen, se envuelven con cinta aislante y se untan con epoxi.

El accesorio está hecho de dos piezas de madera contrachapada, una horquilla doblada, un trozo de tubo de PVC y clavos. Antes de doblar la horquilla, caliéntala con un soplete.

Un pequeño trozo de tubería entre los tablones proporciona el espesor deseado y cuatro clavos proporcionan las dimensiones requeridas para los rollos.

Puedes crear tu propio diseño. máquina de bobinado, o quizás ya tengas uno listo.
Después de enrollar todas las bobinas, se debe verificar que se identifiquen entre sí. Esto se puede hacer usando escalas, y también necesita medir la resistencia de las bobinas con un multímetro.

¡No conecte los consumidores domésticos directamente desde la turbina eólica! ¡Observe también las precauciones de seguridad cuando manipule electricidad!

Proceso de conexión de la bobina:

1. Lija los extremos de los cables de cada bobina.
2. Conecte las bobinas como se muestra en la imagen de arriba. Debería obtener 3 grupos, 3 bobinas en cada grupo. Con este esquema de conexión se obtendrá una corriente alterna trifásica. Suelde los extremos de las bobinas o use abrazaderas.
3. Elija entre las siguientes configuraciones:
   A. Configuración" estrella". Para obtener un gran voltaje de salida, conecte pines X, Y y Z entre sí.
   B. Configuración delta. Para obtener una corriente alta, conecte X a B, Y a C, Z a A.
   C. Para que sea posible cambiar la configuración en el futuro, haga crecer los seis conductores y sáquelos.
4. En una hoja grande de papel, dibuje un diagrama de la ubicación y conexión de las bobinas. Todas las bobinas deben estar distribuidas uniformemente y coincidir con la ubicación de los imanes del rotor.
5. Fije los carretes con cinta adhesiva al papel. Prepare resina epoxi con endurecedor para fundir el estator.
6. Para aplicar epoxi a la fibra de vidrio, utilice Cepillo de pintura. Si es necesario, agregue pequeños trozos de fibra de vidrio. No llene el centro de los serpentines para garantizar una refrigeración suficiente durante el funcionamiento. Trate de evitar la formación de burbujas. El objetivo de esta operación es asegurar las bobinas en su lugar y aplanar el estator, que se ubicará entre los dos rotores. El estator no será un nodo cargado y no girará.

Para hacerlo más claro, considere todo el proceso en imágenes:

Las bobinas terminadas se colocan sobre papel encerado con el diseño dibujado. Tres pequeños círculos en las esquinas de la foto de arriba son los agujeros para montar el soporte del estator. El anillo en el centro evita que el epoxi entre en el círculo central.

Las bobinas están fijas en su lugar. La fibra de vidrio, en pedazos pequeños, se coloca alrededor de las bobinas. Los cables de la bobina se pueden llevar dentro o fuera del estator. Asegúrese de dejar suficiente longitud de cable. Asegúrese de verificar dos veces todas las conexiones y haga sonar con un multímetro.

El estator está casi listo. Los agujeros para montar el soporte están perforados en el estator. Al taladrar agujeros, tenga cuidado de no golpear los cables de la bobina. Después de completar la operación, corte el exceso de fibra de vidrio y, si es necesario, limpie la superficie del estator con papel de lija.

soporte del estator

El tubo para unir el eje del buje se cortó al tamaño deseado. Se perforaron agujeros y se roscaron en él. En el futuro, se les atornillarán pernos que sujetarán el eje.

La figura anterior muestra el soporte al que se sujetará el estator, ubicado entre los dos rotores.

La foto de arriba muestra un espárrago con tuercas y una manga. Cuatro de estos pernos proporcionan la holgura necesaria entre los rotores. Se pueden usar tuercas en lugar de un buje tamaño más grande, o corte las arandelas de aluminio usted mismo.

Generador. montaje final

Una pequeña aclaración: un pequeño espacio de aire entre la conexión rotor-estator-rotor (que se fija mediante un espárrago con un buje) proporciona una mayor potencia de salida, pero el riesgo de dañar el estator o el rotor aumenta cuando el eje está desalineado. que puede ocurrir con vientos fuertes.

La siguiente imagen de la izquierda muestra un rotor con 4 espárragos de separación y dos placas de aluminio (que se quitarán más adelante).
La imagen de la derecha muestra el ensamblado y pintado. color verde estator en su lugar.

Proceso de ensamblaje:
1. Taladre 4 orificios en la placa superior del rotor y enrósquelos para el perno. Esto es necesario para bajar suavemente el rotor a su lugar. Apoyar 4 espárragos en las placas de aluminio pegadas anteriormente e instalar el rotor superior en los espárragos.
Los rotores se atraerán entre sí con una fuerza muy grande, por lo que se necesita un dispositivo de este tipo. Inmediatamente alinee los rotores entre sí de acuerdo con las marcas en los extremos establecidas anteriormente.
2-4. Girando alternativamente los espárragos con una llave, baje uniformemente el rotor.
5. Una vez que el rotor se ha apoyado contra el buje (dejando espacio), desenroscar los espárragos y quitar las placas de aluminio.
6. Instale el cubo (hub) y atorníllelo.

¡El generador está listo!

Después de instalar los espárragos (1) y la brida (2), su generador debería verse así (vea la figura de arriba)

Los pernos de acero inoxidable sirven para proporcionar contacto eléctrico. Es conveniente usar terminales de anillo en los cables.

Las tuercas ciegas y las arandelas se utilizan para sujetar las conexiones. tableros y soportes de palas al generador. Entonces, el generador de viento está completamente ensamblado y listo para las pruebas.

Para empezar, lo mejor es hacer girar el molino de viento con la mano y medir los parámetros. Si los tres terminales de salida están en cortocircuito, entonces el molino de viento debe girar con mucha fuerza. Esto se puede utilizar para detener el aerogenerador por razones de servicio o seguridad.

Una turbina eólica se puede utilizar para algo más que proporcionar electricidad a su hogar. Por ejemplo, esta instancia está hecha para que el estator genere un gran voltaje, que luego se usa para calentar.
El generador considerado anteriormente produce una tensión trifásica con diferentes frecuencias (dependiendo de la fuerza del viento), y por ejemplo, en Rusia se utiliza una red monofásica de 220-230V, con una frecuencia de red fija de 50 Hz. Esto no significa que este generador no sea adecuado para alimentar electrodomésticos. La corriente alterna de este generador se puede convertir en corriente continua, con un voltaje fijo. Y la corriente continua ya se puede usar para encender lámparas, calentar agua, cargar baterías, o se puede suministrar un convertidor para convertir la corriente continua en corriente alterna. Pero esto ya está más allá del alcance de este artículo.

En la foto de arriba circuito sencillo puente rectificador, que consta de 6 diodos. Convierte CA a CC.

Ubicación del generador de viento

El aerogenerador descrito aquí está montado sobre un soporte de 4 metros en el borde de una montaña. La brida de la tubería, que se instala en la parte inferior del generador, proporciona una instalación fácil y rápida del generador eólico: basta con apretar 4 pernos. Aunque por fiabilidad, es mejor soldar.

Por lo general, los aerogeneradores horizontales "gustan" cuando el viento sopla en una dirección, a diferencia de los aerogeneradores verticales, donde debido a la veleta, pueden girar y no les importa la dirección del viento. Porque Dado que este molino de viento está instalado en la orilla de un acantilado, el viento crea flujos turbulentos desde diferentes direcciones, lo que no es muy efectivo para este diseño.

Otro factor a tener en cuenta a la hora de elegir un lugar es la fuerza del viento. Puede encontrar un archivo de datos de fuerza del viento para su área en Internet, aunque esto será muy aproximado, porque. todo depende de la ubicación.
Además, un anemómetro (un dispositivo para medir la fuerza del viento) ayudará a elegir la ubicación de la instalación del generador de viento.

Un poco sobre la mecánica del aerogenerador.

Como sabes, el viento se produce debido a la diferencia de temperatura de la superficie terrestre. Cuando el viento hace girar las turbinas de un aerogenerador, crea tres fuerzas: sustentación, frenado e impulso. La fuerza de elevación generalmente ocurre sobre una superficie convexa y es consecuencia de la diferencia de presión. La fuerza de frenado del viento se produce detrás de las palas del aerogenerador, es indeseable y ralentiza el molino de viento. La fuerza de impulso proviene de la forma curva de las palas. Cuando las moléculas de aire empujan las aspas desde atrás, no tienen adónde ir y se acumulan detrás de ellas. Como resultado, empujan las aspas en la dirección del viento. Cuanto mayores sean las fuerzas de elevación e impulso y menor la fuerza de frenado, más rápido girarán las palas. En consecuencia, el rotor gira, lo que crea un campo magnético en el estator. Como resultado, se genera energía eléctrica.

Descarga el diseño de los imanes.

El viento es una fuente limpia de energía económica que es bastante fácil de obtener. En nuestra opinión, todos tienen derecho a elegir de dónde obtener electricidad. Para estos fines, no hay nada más práctico y eficiente que construir un aerogenerador con sus propias manos a partir de materiales improvisados.

esquema general generador de viento

Montaje de aerogeneradores

La mayoría de las herramientas y materiales mencionados en este manual se pueden comprar en una ferretería. Además, le recomendamos encarecidamente que busque los siguientes componentes en distribuidores de segunda mano o en su depósito de chatarra local.

El tema de la seguridad es de máxima prioridad para nosotros. Tu vida es mucho más valiosa que una fuente barata de electricidad, así que sigue todas las reglas de seguridad asociadas con la construcción de un molino de viento. Piezas giratorias de alta velocidad, descargas eléctricas y cortantes. clima puede hacer que una turbina eólica sea bastante peligrosa.

El diseño de este aerogenerador doméstico es simple y eficiente, y su montaje es rápido y sencillo. Puede utilizar la energía eólica sin ninguna restricción.

Accesorios para aerogeneradores

Este manual utiliza un motor de CC de una cinta de correr (alimentado con 260 V, 5 A), con un casquillo roscado de 15 cm conectado a él. Con una velocidad del viento de aproximadamente 48 km / h, la corriente de salida alcanza los 7 A. Este es un pequeño y simple y económica unidad con la que podrás empezar a aprovechar la energía eólica.

Puede usar cualquier otro motor de CC que entregue al menos 1 V a 25 rpm y pueda manejar más de 10 amperios. Si es necesario, puede cambiar la lista de componentes requeridos (por ejemplo, busque un buje por separado del motor - lienzo Sierra circular con un adaptador de eje de 1,6 cm es adecuado para este propósito).

Herramientas de montaje de aerogeneradores

Taladro
- Brocas (5,5 mm, 6,5 mm, 7,5 mm)
- Sierra de calar eléctrica
- Llave de gasolina
- Destornillador de cabeza plana
- llave ajustable
- Vice y/o abrazadera
- Herramienta para pelar cables
- Ruleta
- Marcador
- Brújula
- Transportador
- Macho para roscar 1/4"x20
- Asistente

Materiales de montaje de aerogeneradores

Barra portadora:
- Tubo cuadrado 25x25 mm (longitud 92 cm)
- Brida de enmascaramiento para tubo de 50 mm
- Espiga 50 mm (longitud 15 cm)
- Tornillos autorroscantes 19 mm (3 uds.)

Nota: si tienes la oportunidad de usar maquina de soldar, luego suelde un trozo de tubo de 50 mm y 15 cm de largo a un tubo cuadrado, sin usar brida, tubo y tornillos autorroscantes.

Motor:
Motor DC de la cinta de correr (alimentación 260V, 5A) con casquillo roscado de 15 cm unido a él
Puente de diodos (30 - 50 A)
Pernos para el motor 8x19 mm (2 uds.)
Trozo de tubo de PVC de 7,5 cm (longitud 28 cm)

Caña:
Pieza cuadrada de hojalata 30x30cm
Tornillos autorroscantes 19 mm (2 uds.)

Cuchillas:
Un trozo de tubo de PVC de 20 cm y 60 cm de largo (si es resistente a los rayos UV, no hace falta pintarlo)
Pernos 6x20 mm (6 uds.)
Arandelas 6 mm (9uds)
Hojas de papel A4 (3 uds.)
escocés

Montaje de aerogeneradores

Cortando las cuchillas: tendremos tres juegos de cuchillas (nueve piezas en total) y una delgada tira de desperdicio.

Coloca nuestro tubo de PVC de 60 cm de largo sobre una superficie plana junto con un trozo de tubo cuadrado (puedes usar cualquier otro objeto suficientemente largo y con el borde liso). Presiónelos firmemente uno contra el otro y dibuje una línea en el tubo de PVC en el punto de contacto a lo largo de toda su longitud. Llamemos a esta línea A.

Haga marcas en cada extremo de la línea A, retrocediendo desde el borde del tubo 1-1,5 cm.

Pegue tres hojas de papel A4 para que formen una hoja de papel larga y recta. Tienes que envolver el tubo con él, aplicando a su vez a las marcas que acabas de hacer en él. Asegúrese de que el lado corto de la hoja de papel encaje bien y uniformemente contra la línea A, y que el lado largo se superponga uniformemente donde se superpone consigo mismo. Desde cada extremo del tubo, dibuja una línea a lo largo del borde del papel. Llamemos a una de estas líneas B, la otra - C.

Sostenga el tubo de modo que el extremo del tubo más cercano a la línea B quede hacia arriba. Comience donde las líneas A y B se cruzan y haga marcas en la línea B cada 145 mm moviéndose hacia la izquierda de la línea A. La última pieza debe tener unos 115 mm de largo.

Voltee el tubo boca abajo con el extremo más cercano a la línea C. Comience en el punto donde se cruzan las líneas A y C, y también marque las líneas C cada 145 mm, pero muévase a la derecha de la línea A.

Usando un tubo cuadrado, conecte los puntos correspondientes en los extremos opuestos de la tubería de PVC con líneas.

Corta el tubo siguiendo estas líneas con una sierra de vaivén para que te queden cuatro tiras de 145 mm de ancho y una de unos 115 mm de ancho.

Coloque todas las tiras con la superficie interna de la tubería hacia abajo.

Haga marcas en cada tira a lo largo del lado angosto desde un extremo, retrocediendo desde el borde izquierdo de 115 mm.

Repita lo mismo desde el otro extremo, retrocediendo 30 mm desde el borde izquierdo.

Conecte estos puntos con líneas, cruzando las tiras de la tubería cortada en diagonal. Vio el plástico a lo largo de estas líneas con una sierra de vaivén.

Coloque las cuchillas resultantes con la superficie interna de la tubería hacia abajo.

Haga una marca en cada línea del corte diagonal a una distancia de 7,5 cm del extremo ancho de la hoja.

Haz otra marca en el extremo ancho de cada cuchilla a 2,5 cm del borde recto largo.

Conecte estos puntos con una línea y corte la esquina resultante a lo largo de ella. Esto evitará que las palas se rompan con el viento lateral.

Procesamiento de palas de aerogeneradores

Debe lijar las cuchillas para lograr el perfil deseado. Esto aumentará su eficiencia y también hará que su rotación sea más silenciosa. El borde frontal debe ser redondeado y el borde posterior debe ser puntiagudo. Las esquinas afiladas deben redondearse para reducir el ruido.

corte de vástago

El tamaño de la cola no es crítico. Necesitas una pieza de material ligero de 30x30 cm, preferiblemente de metal (hojalata). Puede darle al vástago cualquier forma, el criterio principal es su rigidez.

Perforación de agujeros en tubo cuadrado: utilice una broca de 7,5 mm.

Coloque el motor en el extremo delantero del tubo cuadrado con el buje sobre el extremo del tubo y los orificios de los pernos de montaje hacia abajo. Marque la posición de los orificios en la tubería y taladre la tubería en las ubicaciones marcadas.

Agujeros en la brida de enmascaramiento- este punto se describirá más adelante en la sección de instalación de este manual, ya que estos agujeros determinan el equilibrio de la estructura.

Perforación de agujeros en las cuchillas- utilice un taladro de 6,5 mm.
Marque dos orificios en el extremo ancho de cada una de las tres hojas a lo largo de su borde recto (posterior). El primer orificio debe estar a 9,5 mm del borde recto y a 13 mm del borde inferior de la hoja. El segundo está a una distancia de 9,5 mm del borde recto y 32 mm del borde inferior de la hoja.

Haz estos seis agujeros.

Perforación y corte de agujeros en el manguito.– utilice una broca de 5,5 mm y un macho de 1/4".

El motor de la caminadora viene con un buje adjunto. Para quitarlo, use pinzas para fijar firmemente el eje que sobresale del buje y gire el buje en el sentido de las agujas del reloj. Se desenrosca en el sentido de las agujas del reloj, por lo que las cuchillas giran en el sentido contrario a las agujas del reloj.

Haz una plantilla de manga en una hoja de papel usando un compás y un transportador.

Marque tres agujeros, cada uno a 6 cm del centro del círculo y equidistantes entre sí.

Coloque esta plantilla en el núcleo y taladre previamente el papel en las ubicaciones marcadas.

Taladre estos agujeros con una broca de 5,5 mm.

Enrósquelos con un grifo de 1/4"x20.

Atornille las palas al cubo con pernos de 1/4" x 20 mm. En este momento, los agujeros exteriores, cerca de los límites del bushing, aún no han sido perforados.

Mida la distancia entre los bordes rectos de las puntas de cada hoja. Ajústelos para que sean equidistantes. Marque y martille cada agujero en el cubo a través de cada hoja.

Haga una marca en cada aspa y cubo para que no mezcle los puntos de conexión de cada uno en una etapa posterior del ensamblaje.

Desenrosque las palas del cubo y taladre y enrosque estos tres orificios exteriores.

Producción de una funda protectora para el motor.

Dibuje dos líneas paralelas en nuestro segmento de tubería de PVC con un diámetro de 7,5 cm a lo largo de su longitud a una distancia de 2 cm entre sí. Cortar el tubo a lo largo de estas líneas.

Corte un extremo del tubo en un ángulo de 45°.

Coloque un par de alicates de punta fina en la ranura y mire a través de la tubería.

Asegúrese de que los orificios de los pernos del motor estén centrados en el centro de la ranura del tubo de PVC y coloque el motor en el tubo. Con un asistente, esto es mucho más fácil.

Montaje

Coloque el motor en un tubo cuadrado y atorníllelo con tornillos de 8x19 mm.

Coloque el diodo en el tubo cuadrado detrás del motor a una distancia de 5 cm de este. Atorníllelo al tubo con un tornillo autorroscante.

Conecte el cable negro que sale del motor al terminal de entrada "positivo" del diodo (marcado como AC en el lado "positivo").

Conecte el cable rojo que sale del motor al terminal de entrada "negativo" del diodo (está etiquetado como CA en el lado "negativo").

Coloque el vástago de modo que el extremo del tubo cuadrado opuesto al que está colocado el motor pase por el centro del vástago. Sujete la cola contra la tubería con una abrazadera o un tornillo de banco.

Atornille el vástago al tubo con dos tornillos autorroscantes.

Coloque todas las palas en el cubo de forma que todos los agujeros queden alineados. Usando pernos y arandelas de 6x20 mm, atornille las palas al cubo. Para los tres orificios en el círculo interior (más cercano al eje del cubo), use dos arandelas, una a cada lado de la hoja. Para los otros tres, use uno para cada uno (en el lado de la cuchilla más cercano a la cabeza del perno). Apriete fuerte.

Fije firmemente el eje del motor (que pasó por el orificio del casquillo) con unos alicates y, después de colocar el casquillo, gírelo en sentido contrario a las agujas del reloj hasta que esté completamente atornillado.

Con una llave de gas, atornille firmemente la espiga de 50 mm en la brida de enmascaramiento.

Sujete la boquilla en un tornillo de banco de modo que la brida quede horizontalmente por encima de las mordazas del tornillo de banco.

Arreglar tubo cuadrado teniendo el motor y el vástago en la brida y lograr su posición perfectamente equilibrada.
Una vez equilibrado, marque el tubo cuadrado a través de los orificios de la brida.

Taladre estos dos agujeros con una broca de 5,5 mm. Es posible que tengas que torcer la cola y la manga para que no interfieran contigo.

Atornille el tubo cuadrado de soporte a la brida con dos tornillos autorroscantes.

Recibo energía eléctrica con la ayuda del viento se convierte en una de las últimas tendencias de la moda. Doméstico generador de viento, que se refiere a medios tecnicos industria de la energía eléctrica alternativa, ha ganado su popularidad con bastante merecimiento, ya que recurrir a ella brinda al propietario una serie de ventajas:

• la energía eólica se refiere a los medios ecológicos de generar electricidad, sin generación de residuos;
• fácil de usar debido a su alta confiabilidad y bajos costos de operación;
• se puede ensamblar de forma independiente con habilidades mínimas en el campo de la construcción y la electricidad;
• su atractivo solo aumentará con el tiempo debido al inevitable aumento de las tarifas de las empresas de suministro eléctrico.

Dispositivo y principio de funcionamiento.

Cualquier aerogenerador consta de varios bloques agrandados típicos. La unidad contiene necesariamente una turbina que gira bajo la acción de un flujo de aire, directamente o más a menudo a través de una caja de cambios elevadora, transmite el par generado al eje de un generador eléctrico. El rotor gira dentro del estator a base de imanes de neodimio, como resultado de lo cual se genera energía eléctrica.

El diseño de un generador eólico de pequeña potencia se muestra en la Figura 1.

Arroz. 1. El diseño de un aerogenerador casero

La energía eléctrica generada por el aerogenerador entra en el almacenamiento intermedio, cuyas funciones suele asumir la batería. La corriente suministrada por la batería alimenta el inversor, de cuya salida se extrae el voltaje alterno normal de 220 voltios de la frecuencia doméstica.

La presencia de una batería es obligatoria, porque. le permite suavizar las fluctuaciones en la potencia extraída de la turbina. En esto juega un papel el hecho de que un aerogenerador doméstico funciona de manera estable a velocidades del viento de 6 m/s y superiores, mientras que el valor medio anual de este parámetro en la mayor parte de Rusia es aproximadamente una vez y media inferior.

La conmutación, los ajustes y otras funciones necesarias son implementadas por la unidad de automatización.

Se logra un nivel apropiado de confiabilidad operativa si la estructura tiene reservas para la potencia de salida (generalmente 10 - 20%).

tipos de molinos de viento

La principal diferencia entre los aerogeneradores es el diseño de una turbina de aire, que puede tener un diseño diferente. Por lo general, el conjunto completo de unidades según la orientación del eje de rotación de la turbina se divide en dos variedades principales: vertical y horizontal.

vertical

Una característica distintiva y la principal ventaja de la unidad de aerogenerador vertical es la ausencia de requisitos estrictos para la altura de su instalación, lo que simplifica enormemente la elección del lugar de instalación, el proceso de instalación y el posterior mantenimiento de las partes mecánicamente móviles. La turbina de aire pertenece a la variedad de baja velocidad de esta técnica, se puede realizar como

• el rotor clásico más simple con un mínimo de tres palas orientadas verticalmente (en la Figura 2 se muestra un ejemplo de dicho dispositivo);
• rotor de doble fila, la presencia de una fila interna de cuchillas ajustables le proporciona una mayor eficiencia)
• rotor Daria;
• rotor Savonius;
• rotor helicoidal.

La forma más compleja de los tres últimos tipos de turbinas les proporciona un menor consumo de material.

Figura 2. Aerogenerador rotativo de un aerogenerador vertical

Presenta un mínimo de partes móviles, la eficiencia de la instalación depende poco de la dirección del viento.

Horizontal

Los aerogeneradores con una orientación horizontal del eje de la turbina son accionados por una hélice. La hélice puede ser de dos, tres y múltiples palas. A las palas de algunas hélices se les da a veces una forma bastante compleja para aumentar ligeramente la eficiencia de la instalación. Un ejemplo de tal unidad se muestra en la Figura 3.

Arroz. 3. Generador eólico horizontal multipala

Adeudado diametro largo las hélices suelen estar montadas en un mástil tubular de acero o de celosía a una altura de hasta varias decenas de metros. En la Figura 4 y la Figura 5 se muestran ejemplos de dichos mástiles. La desventaja de aumentar la altura de la instalación es la reducción de la turbulencia en el flujo de aire debido al debilitamiento de la influencia de la tierra, es decir aumento de la eficiencia y de la potencia generada. Teniendo en cuenta esta característica, no se recomienda utilizar molinos de viento de este diseño para asentamientos de cabañas debido al fuerte efecto de protección de los edificios vecinos.

Figura 4. Mástil de truss para la instalación de un aerogenerador horizontal
Arroz. 5. Unidad de montaje para mástil tubular

Para crear un equilibrio de par, el generador se cierra con un carenado de eje para que actúe como contrapeso de la hélice. El diseño del cuerpo adicionalmente extendido facilita su orientación "aguas abajo".

En comparación con un dispositivo vertical, le permite eliminar más energía. El precio de esto es la dificultad para elegir el sitio de instalación, la complejidad de la instalación, el mantenimiento continuo, así como el ruido acústico desagradable durante la operación. Además, debido a la gran altura de la estructura, los aerogeneradores horizontales requieren necesariamente protección contra rayos.

Pequeños aerogeneradores

Las turbinas eólicas pequeñas o domésticas suelen incluir unidades con una potencia de no más de 5 kW. En las ventas minoristas, se encuentran disponibles unidades de varias capacidades y diseños de producción nacional y extranjera, lo que le permite elegir el dispositivo adecuado sin pagar de más.

Por lo general, las unidades se suministran en un kit mínimo que:

• incluye controlador;
• no contiene batería tampón;
• permite el montaje de la unidad en el lugar de instalación, siempre que no existan restricciones locales.

Debido a su complejidad técnica, el proyecto de instalación de dispositivos horizontales requiere un estudio cuidadoso, pudiendo requerir el asesoramiento de especialistas.

El costo de los modelos de bajo consumo comienza en varias decenas de miles de rublos, depende en gran medida de la potencia de salida.

Automatización de parques eólicos

Los aerogeneradores eléctricos modernos están equipados con un sistema de automatización avanzado que:

• mejora significativamente el rendimiento;
• proporciona ecualización de la potencia de salida;
• hace que la operación sea segura.

Un conjunto típico de automatización incluye:

• limitador de velocidad de la rueda de viento a altas velocidades del viento;
• alineación de ruedas “aguas abajo” (importante para aerogeneradores horizontales);
• protección contra cortocircuitos;
• apagado en caso de fallas en los equipos, vientos huracanados, superación del nivel umbral de vibración.

Los modelos de las clases media y alta apoyan necesariamente control remoto y diagnósticos. Algunas de las unidades controlan además la dirección y la fuerza del flujo de aire para maximizar la potencia eliminada eligiendo el ángulo de instalación adecuado de todo el dispositivo y las palas de la turbina.

sistema de frenado

El sistema de frenado evita la destrucción mecánica de la unidad cuando la velocidad del viento es demasiado alta. La esencia de este sistema es que la automatización produce un circuito circuitos electricos sistema magnético del generador, lo que conduce a la aparición de una poderosa fuerza de frenado.

Además, el algoritmo de operación del sistema de control proporciona un apagado completo de la turbina de aire durante vientos huracanados. El usuario puede ajustar el umbral de parada, los ajustes típicos de fábrica de este parámetro suponen la activación del modo de parada a una velocidad de 80 km/h.

Fabricantes

La industria nacional ha lanzado la producción en serie de una amplia gama de aerogeneradores domésticos. Sus parámetros se muestran en la tabla:

Modelo	Fabricante	Tipo de	Energía	Nota
VG 0,25	Vetro Svet, Rusia	GRAMO	250W	—
VEU-3(4)	SKB Iskra, Rusia	A	3 kilovatios	modelo de 4 hojas
Serie L	Energía eólica, Rusia	A	0,8 - 10 kilovatios	—
balsa	Alemania	GRAMO	0,5 - 5 kilovatios	—
Generador Eólico M300	Porcelana	A	100 - 270 W	Rotor de 6 palas con un diámetro de 1 m, peso 11 kg, no tiene controlador
Casa Cóndor	Grupo EDS, Rusia	GRAMO	500W	Rotor de fibra de vidrio de 3 palas Velocidad máxima del viento 25 m/s Peso 56 kg

Nota: D - horizontal, V - vertical

Pros y contras

La principal ventaja de los parques eólicos es su autonomía.

Las principales desventajas técnicas de este tipo de equipo son la dependencia del clima (además de la fuerza del viento, la nieve y la lluvia también afectan) y una potencia relativamente baja, cuyo valor en promedio no supera varios cientos de vatios. Requerir el uso obligatorio de una batería tampón intermedia, que requiere reemplazo después de varios años de servicio.

En comparación con los generadores diesel, son inferiores a ellos en cuanto a la duración de la operación, pero no requieren la entrega de combustible y la implementación de medidas complejas y costosas para seguridad contra incendios su almacenamiento.

Los que en latitudes medias funcionan realmente durante un máximo de cinco meses, son notablemente superiores a los que funcionan todo el año.

A las tarifas eléctricas existentes, no aportan una ganancia significativa en términos de reducción de costes, pero no resultan desfavorables.

Fabricantes de parques eólicos gran importancia darles un diseño externo. Por lo que la presencia de esta unidad en un área suburbana no solo indica el “avance técnico” de su propietario, sino que también puede convertirse en un importante elemento de diseño y una demostración visual de preocupación por el medio ambiente.

Los parámetros estéticos se pueden juzgar a partir de la Figura 6.

Arroz. 6. Aerogenerador horizontal Condor Home de producción nacional

Conclusión.

Las plantas de energía eólica pueden considerarse una fuente alternativa completa de energía eléctrica. Teniendo en cuenta las condiciones climáticas típicas de la mayoría de las zonas de nuestro país, tiene sentido combinar pequeños aerogeneradores en un solo sistema con una batería solar y un generador diésel. En este caso, bien pueden convertirse en un medio auxiliar autónomo eficaz para generar electricidad en una casa de campo o una casa de campo.

Los recursos de energía eólica en el segmento ruso ocupa una posición ambigua. El uso de tales dispositivos se considera desde dos lados. De un molino de viento hecho en casa es Solución perfecta para ahorrar energía mecánicamente. Esto se ve facilitado por llanuras interminables, donde hay una velocidad constante del viento y se acumula suficiente energía potencial, que luego se convierte en energía cinética con la ayuda de un molino de viento. Sin embargo, en algunas regiones del vasto país, los vientos se caracterizan por un potencial débil debido al impacto desigual y lento. En las regiones del norte, se distingue un tercer lado, donde braman vientos violentos e impredecibles. Cada propietario de la casa puede mantener su propio molino de viento en la finca. Comprar un dispositivo de este tipo es un placer costoso, por lo que es mejor crear un generador de viento para el hogar. Decidamos: ¿qué tipo específico de molino de viento es más adecuado y para qué fines se elige?

También puedes hacer un generador de viento con tus propias manos a partir de botellas vacías.

Independientemente de si elige un aerogenerador vertical, un aerogenerador rotativo u otro tipo, el diseño esquemático del producto tiene los siguientes componentes similares:

• Generador de corriente de bricolaje (se utiliza la opción disponible).
• Cuchillas (hechas de material rígido, incapaz de corrosión y deformación durante la operación)
• Se requiere un elevador tipo torre para elevar la unidad al nivel deseado.
• Opcionalmente, se instalan sistemas de control electrónico adicionales.

Es más fácil y económico ensamblar aerogeneradores con sus propias manos con un rotor o una estructura axial con imanes. Para elegir el adecuado, estudiaremos el dispositivo de cada uno.

Aerogenerador 1 - diseño de tipo rotativo

Un generador de viento hecho en casa con una turbina rotativa está hecho de dos palas, con menos frecuencia de cuatro. Tiene un diseño simple, por lo que está hecho de forma independiente a partir de materiales improvisados. Tal generador de viento para una casa no proporcionará la cantidad necesaria de electricidad para un edificio de dos pisos. casa de Campo. La potencia del aerogenerador es suficiente para suministrar electricidad a un pequeño casa de jardin. Se utiliza un molino de viento para una casa privada para suministrar iluminación a los hogares adyacentes. dependencias, lámparas contiguas, lámparas, hogar, secador de pelo, refrigerador y otros.

Preparación de piezas y consumibles.

Dependiendo de la cantidad de energía que se calcule el generador de viento con sus propias manos, seleccionan el generador apropiado para el molino de viento. Consideraremos molinos de viento de bricolaje con una potencia de hasta 5 kW. Hacer un generador de viento con sus propias manos con un rotor es fácil. Para ello, prepararemos los siguientes materiales:

1. Alternador de coche de 12 voltios. Para crear el dispositivo, se utiliza una batería de ácido o helio de un automóvil.
2. Regulador de tensión para convertir corrientes alternas: 12 –> 220 voltios.
   Regulador de voltaje casero para convertir corrientes alternas: 12 –> 220 voltios
3. Capacidad total. Opciones adecuadas: olla de acero inoxidable o cubo de aluminio.
4. Cargador. Usamos el relé retirado del automóvil.
5. interruptor de 12 voltios.
6. Lámpara de carga con controlador.
7. Pernos М16×70 mm con tuercas y arandelas.
8. Un voltímetro simple de cualquier configuración de un dispositivo de medición no utilizado.
9. Cable eléctrico de tres hilos con una sección transversal de al menos 2,5 mm 2.
10. con revestimiento de goma. Será necesario al conectar el generador al portador de matcha.

Los generadores de bricolaje para 220 necesitan un conjunto estándar herramientas de montaje: amoladora con discos, marcador, destornillador, taladro con taladros, cizallas para metal, juego de llaves de tubo, llaves de gas N° 1,2,3, cortaalambres, cinta métrica.

Progreso del trabajo de diseño.

Para crear un diseño de molino de viento, el rotor se prepara inicialmente. El siguiente paso es modificar la polea del alternador. Se utiliza un recipiente de metal como rotor: una sartén o un balde. Usando una cinta métrica y un marcador, mida cuatro partes iguales. Luego hacemos agujeros en los extremos de las líneas rayadas, para que la división en partes sea más fácil. Cortamos el recipiente con unas tijeras para metal. En ausencia de tales, realizamos las mismas acciones con un molinillo. De las piezas obtenidas cortamos las palas del futuro rotor, pero no cortamos completamente la pieza de trabajo.

No está permitido cortar recipientes de materiales o productos galvanizados, ya que el material se sobrecalienta y se deforma.

Las palas del rotor deben coincidir entre sí en tamaño

Para molino de viento generador de coche correctamente, las palas del rotor deben coincidir en tamaño. Como opción, cree un generador a partir de un motor de arranque con sus propias manos. Por lo tanto, las mediciones requieren controles cuidadosos.

Ahora estamos preparando un generador para un molino de viento con nuestras propias manos. En primer lugar, determinamos la dirección de rotación de la polea. Para hacer esto, los movimientos alternativos de la mano la tuercen hacia la izquierda, hacia la derecha. De forma predeterminada, gira en el sentido de las agujas del reloj, pero hay excepciones a la regla. En la siguiente etapa, conectamos la parte del rotor con el generador. Usando un taladro, hacemos agujeros uniformes en el fondo del tanque y la polea del generador.

Los agujeros deben ser simétricos. A de lo contrario existe riesgo de desequilibrio en el movimiento del rotor.

Los bordes de las palas están ligeramente doblados para aumentar la velocidad de rotación del viento. Cuanto mayor sea el ángulo de flexión, más eficientemente la unidad giratoria percibe los flujos de aire. Las palas del rotor están hechas no solo del tanque. Puede hacer palas para un generador de viento con sus propias manos en forma de partes separadas que están conectadas a una pieza de metal en forma de círculo. En tales modelos es más fácil llevar a cabo trabajo de reparación para la restauración de impulsores individuales.

Para conectar el generador, tomamos un contenedor con palas fabricadas y lo sujetamos firmemente a la polea del generador con bots de M16 × 70 mm o un diámetro menor. Ahora la estructura ensamblada está completamente instalada en el mástil. Fijamos en lugares accesibles con abrazaderas metálicas. Montamos cableado eléctrico y montamos un circuito cerrado. Cada pin está conectado al conector correspondiente. Si es necesario, registre previamente la marca y el color de cada cable por separado. Conectamos el cable al mástil con alambre.

Después del montaje completo de la estructura mecánica, solo queda conectar el inversor (convertidor de voltaje), la batería y la carga (instrumento e iluminación). Para el inversor que usamos cable eléctrico con una sección transversal de 3 mm 2 y una longitud de 1 metro, y para otras cargas periféricas, es adecuado un cable con una sección transversal de 2 mm 2. El molino de viento ensamblado está listo para usar.

Generador eólico de baja potencia basado en un simulacro de bricolaje

Ventajas y desventajas de tal modelo.

Con el montaje correcto de todos elementos constituyentes, las turbinas eólicas de bricolaje de un generador de automóviles servirán a largo plazo sin un solo problema. Un diseño alimentado por una batería de 75 amperios con un convertidor de 1000 W instalado producirá la cantidad de electricidad necesaria para un funcionamiento estable. alumbrado público o dispositivos de circuito cerrado de televisión. Las ventajas también incluyen: relativamente precio bajo sobre los componentes de un aerogenerador, la mantenibilidad, la ausencia de condiciones adicionales para su correcto funcionamiento y el diseño de bajo ruido. Por ejemplo, las turbinas eólicas verticales de 5 kW de bajo ruido son más silenciosas que los refrigeradores modernos.

Las desventajas son obvias: bajo rendimiento eléctrico, baja durabilidad, exposición a cambios bruscos en la velocidad del viento, lo que conduce a frecuentes roturas de palas.

Aerogenerador 2 - estructura axial con imanes

Las turbinas eólicas de bricolaje para 220v con imanes de neodimio se denominan molinos de viento axiales. El dispositivo de tales estructuras se basa en estatores que no son de hierro con imanes adjuntos. Debido al hecho de que el costo de este último se ha reducido varias veces, se ha vuelto más fácil hacer un generador de imanes con sus propias manos. El modelo de este molino de viento le permitirá obtener más energía eléctrica que los generadores eléctricos rotativos de bricolaje.

¿Qué necesita estar preparado?

¿Qué es un generador de viento, dispositivo y principio de funcionamiento?

El elemento principal del diseño mecánico del generador axial es el cubo de la rueda de un automóvil, junto con los discos de freno, que se convertirán en el futuro rotor. Si la pieza se ha utilizado antes para el propósito previsto, debe prepararse. Para hacer esto, desmontamos el cubo en sus componentes y limpiamos las paredes internas y externas del elemento del óxido con un cepillo de metal. Cada cojinete está completamente lubricado. Ahora montamos el cubo en orden inverso.

Distribución y fijación de imanes

Para fijar imanes de neodimio en los discos de freno del rotor, preparamos 20 unidades rectangulares con unas dimensiones de 25 × 8 mm.

En los imanes con estructura redonda, el campo magnético se encuentra en el centro, mientras que en los rectangulares a lo largo.

Un número par de imanes forman polos. Los organizamos, alternando uno en toda el área de los discos. Para saber dónde tiene el más y el menos el imán, se toma uno de ellos y se apoyan los demás, primero con uno y luego con el otro lado. Si están magnetizados, ponemos un signo más en este lado con un marcador y viceversa. Con un aumento en el número de polos, nos guiamos por las siguientes reglas:

1. Para generadores monofásicos, la suma de los polos es igual al número de imanes.
2. Para trifásico, la relación de proporción es de 4/3 para unidades de imanes y polos, así como de 2/3 para polos a bobinas, respectivamente.

Imanes montados perpendicularmente a la circunferencia del disco

Para distribuir con precisión los imanes alrededor de la circunferencia del disco de freno, use una plantilla dibujada en una hoja de papel. Pegamos los imanes con pegamento fuerte y luego los fijamos con epoxi.

Generadores trifásicos y monofásicos

Un estator monofásico es comparativamente peor que sus homólogos trifásicos. Debido a la inconsistencia en la salida de corriente, se producen fluctuaciones de gran amplitud en la red eléctrica, por lo que los dispositivos monofásicos emiten vibraciones. En los generadores trifásicos, la carga de corriente se compensa de una fase a otra. Debido a esto, el poder en tal red es siempre constante. Los efectos de las vibraciones afectan negativamente al diseño en su conjunto, por lo que la vida útil de los generadores monofásicos es mucho menor que la de los trifásicos. Otra ventaja del modelo trifásico es la ausencia de ruido durante el funcionamiento.

proceso de bobinado

Antes de proceder a enrollar el cable en las bobinas del generador, hacemos que el momento en que la batería comience a cargarse a 12 voltios debe ocurrir a un valor nominal de 110 rpm. Usando estos datos, calculamos la cantidad requerida de vueltas en una sola bobina: 12 * 110 / N, donde N es la cantidad de bobinas. Para enrollar, utilizamos exclusivamente alambres con una gran sección transversal. Esto disminuirá las unidades de resistencia y aumentará la corriente.

Mástil y tornillo

La altura del mástil debe ser de unos 6-12 metros. El encofrado se vierte debajo de la base del mástil y luego se hormigona. Colocamos un tornillo en la parte superior, que se puede hacer de tubos de pvc con un diámetro de 160 mm y una longitud de al menos 2 metros. De él cortamos seis placas de dos metros. Arreglamos la finta resultante en la parte superior del mástil. Reforzamos el mástil con la ayuda de cables clavados en un lado y en el otro, al cuerpo de la estructura.

VER VIDEO

Características del funcionamiento de los molinos de viento.

Cualquiera de los dos modelos de molinos de viento presentados es adecuado para su uso como fuente alternativa de electricidad. En la fabricación de dicho dispositivo, se puede utilizar cualquier generador de 220v. Por ejemplo, un generador eólico de bricolaje diseñado tiene una larga vida útil. Una turbina eólica de un destornillador es una de las más opciones simples molino. Propietarios casas de campo será apreciado Cada tipo de aerogenerador tiene su propio conjunto de ventajas y desventajas. El grado de efectividad de un solo diseño puede variar para las diferentes regiones de nuestro país. Tal fuente de electricidad a la mano nunca hará daño, especialmente si dicho equipo se usa en terreno plano con alta intensidad de viento.

A menudo, los propietarios de casas particulares tienen una idea sobre la implementación. sistemas de energía de respaldo. La más sencilla y forma asequible- esto, por supuesto, es un generador, pero muchas personas están volviendo sus ojos a formas más complejas de convertir la llamada energía libre (radiación, energía del agua que fluye o viento) en.

Cada uno de estos métodos tiene sus propias ventajas y desventajas. Si todo está claro con el uso del flujo de agua (minicentral hidroeléctrica), esto está disponible solo en las inmediaciones de un río que fluye bastante rápido, entonces luz de sol o el viento se puede utilizar en casi cualquier lugar. Ambos métodos tendrán una desventaja común: si una turbina de agua puede funcionar las 24 horas, entonces una batería solar o un generador de viento solo es efectivo por un tiempo, lo que hace que sea necesario incluir baterías en la estructura de la red eléctrica doméstica. .

Dado que las condiciones en Rusia (pocas horas de luz del día la mayor parte del año, precipitaciones frecuentes) hacen que el uso de paneles solares ineficientes a su costo y eficiencia actual, lo más rentable es el diseño de un aerogenerador. Considere su principio de funcionamiento y posibles opciones diseños

ya que ninguno dispositivo casero no como este el artículo no es instrucción paso a paso , sino una descripción de los principios básicos del diseño de un aerogenerador.

Principio general de funcionamiento

El principal cuerpo de trabajo del generador eólico son las palas, que hacen girar el viento. Dependiendo de la ubicación del eje de rotación, los aerogeneradores se dividen en horizontales y verticales:

• Aerogeneradores horizontales el más difundido. Sus palas tienen un diseño similar a la hélice de un avión: en una primera aproximación, se trata de placas inclinadas con respecto al plano de rotación, que convierten parte de la carga de la presión del viento en rotación. Una característica importante de un aerogenerador horizontal es la necesidad de asegurar la rotación del conjunto de palas de acuerdo con la dirección del viento, ya que Máxima eficiencia siempre que la dirección del viento sea perpendicular al plano de rotación.
• cuchillas aerogenerador vertical tienen una forma convexa-cóncava. Dado que la aerodinámica del lado convexo es mayor que la del lado cóncavo, dicho generador de viento siempre gira en la misma dirección, independientemente de la dirección del viento, lo que hace que el mecanismo giratorio sea innecesario, a diferencia de los molinos de viento horizontales. Al mismo tiempo, debido al hecho de que en cualquier momento solo una parte de las palas realiza un trabajo útil, y el resto solo se oponen a la rotación, eficiencia molino de viento vertical mucho más bajo que la horizontal: si para un aerogenerador horizontal de tres palas esta cifra alcanza el 45%, para uno vertical no superará el 25%.

Dado que la velocidad promedio del viento en Rusia es baja, incluso un gran molino de viento girará muy lentamente la mayor parte del tiempo. Para garantizar un suministro de energía suficiente, debe conectarse al generador a través de una caja de cambios, correa o engranaje elevador. En un aerogenerador horizontal, el conjunto pala-reductor-generador está montado sobre un cabezal pivotante que les permite seguir la dirección del viento. Es importante señalar que el cabezal giratorio debe tener un limitador que impida que dé un giro completo, ya que de lo contrario se cortará el cableado del generador (la opción de usar arandelas de contacto que permitan que el cabezal gire libremente es más complicada) . Para garantizar la rotación, el generador de viento se complementa con una veleta de trabajo dirigida a lo largo del eje de rotación.

El material de hoja más común es un tubo de PVC de gran diámetro cortado a lo largo. Están remachados a lo largo del borde. Platos de metal soldado al cubo del conjunto de cuchillas. Los dibujos de este tipo de palas son los más difundidos en Internet.

El video habla de un generador de viento hecho a mano.

Cálculo de un aerogenerador de palas

Como ya hemos descubierto que un aerogenerador horizontal es mucho más eficiente, consideraremos el cálculo de su diseño.

La energía eólica se puede determinar mediante la fórmula
P=0,6*S*V³, donde S es el área del círculo descrito por los extremos de las palas de la hélice (área de barrido), expresada en metros cuadrados, y V es la velocidad estimada del viento en metros por segundo. También debe tener en cuenta la eficiencia del propio molino de viento, que para un circuito horizontal de tres palas promediará el 40 %, así como la eficiencia del grupo electrógeno, que en el punto máximo de la característica de velocidad actual es del 80 %. para un generador con excitación de imanes permanentes y 60% para un generador con devanado de excitación. En promedio, otro 20% de la potencia será consumida por una caja de cambios elevadora (multiplicador). Por lo tanto, el cálculo final del radio del molino de viento (es decir, la longitud de su aspa) para una potencia de generador dada en magnetos permanentes tiene este aspecto:
R=√(P/(0.483*V³))

Ejemplo: Tomemos la potencia requerida del parque eólico como 500 W, y velocidad media viento - 2 m / s. Entonces, según nuestra fórmula, tendremos que utilizar palas con una longitud de al menos 11 metros. Como puede ver, incluso una potencia tan pequeña requerirá la creación de un generador eólico de dimensiones colosales. Por más o menos racional bajo las condiciones de hacer estructuras de bricolaje con una longitud de pala de no más de un metro y medio, el generador de viento podrá producir solo 80-90 vatios de potencia incluso con vientos fuertes.

¿No hay suficiente potencia? De hecho, todo es algo diferente, ya que en realidad la carga del aerogenerador es alimentada por baterías, el aerogenerador solo las carga lo mejor que puede. Por tanto, la potencia del aerogenerador determina la frecuencia con la que podrá suministrar energía.