Come costruire un generatore eolico 💨 su 220V fai da te: turbine eoliche fatte in casa

È difficile non notare come la stabilità della fornitura di elettricità agli oggetti suburbani differisca dalla fornitura di edifici urbani e imprese con l'elettricità. Ammetti che tu, in quanto proprietario di una casa o di una casa privata, hai riscontrato ripetutamente interruzioni, inconvenienti e danni alle apparecchiature.

Queste situazioni negative insieme alle conseguenze non complicheranno più la vita degli amanti degli spazi naturali. E con costi minimi di lavoro e finanziari. Per fare questo, devi solo creare un generatore di energia eolica, che descriviamo in dettaglio nell'articolo.

Abbiamo descritto in dettaglio le opzioni di produzione per un sistema economicamente utile che elimina la dipendenza energetica. Secondo il nostro consiglio, un padrone di casa inesperto sarà in grado di costruire un generatore eolico con le proprie mani. Un dispositivo pratico aiuterà a ridurre significativamente le spese quotidiane.

Legalità di installazione di un generatore eolico

Fonti di energia alternative: il sogno di qualsiasi residente o proprietario di abitazione estivi, il cui sito si trova lontano dalle reti centrali. Tuttavia, ricevendo le bollette per l'elettricità consumata in un appartamento di città, e guardando le tariffe aumentate, ci rendiamo conto che una turbina eolica progettata per le esigenze domestiche non ci farebbe male.

Dopo aver letto questo articolo, forse trasformerai i tuoi sogni in realtà.

Per non sprecare denaro, sforzi e tempo, decidiamo: ci sono circostanze esterne che ci creeranno ostacoli nel processo di funzionamento di un generatore eolico?

Per fornire elettricità al cottage o un piccolo cottage è sufficiente piccola centrale eolicala cui potenza non superi 1 kW. Tali dispositivi in ​​Russia sono equiparati ai prodotti per la casa. La loro installazione non richiede certificati, permessi o ulteriori approvazioni.

Non è prevista alcuna tassazione della produzione di energia elettrica, spesa per garantire le proprie esigenze domestiche. Pertanto, un mulino a vento a bassa potenza può essere installato in sicurezza, può produrre elettricità gratuita con esso, senza pagare tasse allo stato.

Tuttavia, nel caso, dovresti chiedere se ci sono delle normative locali in merito alimentazione individuale, che potrebbe creare ostacoli nell'installazione e nel funzionamento di questo dispositivo.

Possono sorgere richieste di risarcimento da parte dei vostri vicini in caso di disagi associati all'operazione di un mulino a vento. Non dimenticare che i nostri diritti finiscono quando iniziano i diritti di altre persone.

Pertanto, quando si acquista o si auto-produce generatore eolico per la casa è necessario prestare seria attenzione ai seguenti parametri:

• Altezza dell'albero Quando si monta un generatore eolico, è necessario tenere conto delle restrizioni sull'altezza dei singoli edifici esistenti in diversi paesi in tutto il mondo, nonché sulla posizione del proprio sito. Sappiate che in prossimità di ponti, aeroporti e gallerie della struttura, la cui altezza supera i 15 metri, è vietato.
• Rumore da cambio e lame. I parametri del rumore generato possono essere impostati utilizzando un dispositivo speciale, dopo il quale vengono registrati i risultati delle misurazioni. È importante che non superino gli standard di rumore stabiliti.
• Interferenze radio. Idealmente, quando si crea un mulino a vento, è necessario fornire protezione contro la creazione di interferenze televisive in cui il dispositivo può fornire tali problemi.
• Reclami di servizi ambientali. Questa organizzazione può impedirti di utilizzare l'installazione solo se interferisce con la migrazione degli uccelli migratori. Ma questo è improbabile.

Quando si crea e installa il dispositivo, apprendi questi punti e, quando acquisti un prodotto finito, presta attenzione ai parametri che sono nel suo passaporto. Meglio salvaguardare te stesso che arrabbiarti più tardi.

Il principio della turbina eolica

Un generatore eolico o una turbina eolica (una turbina eolica) è un dispositivo che viene utilizzato per convertire l'energia cinetica del flusso del vento in energia meccanica. L'energia meccanica risultante ruota il rotore e viene convertito in una forma elettrica di cui abbiamo bisogno.

Principio di funzionamento e dispositivo mulino a vento cinetico descritto in dettaglio nell'articolo, che raccomandiamo di leggere.

La struttura delle turbine eoliche comprende:

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

L'essenza delle turbine eoliche è semplice. Durante la rotazione del rotore, viene generata una corrente alternata trifase, che quindi passa attraverso il controller e carica la batteria CC. Successivamente, l'inverter converte la corrente in modo che possa essere consumata, alimentando l'illuminazione, la radio, la TV, il microonde e così via.

In generale, il principio di funzionamento di un generatore eolico di qualsiasi tipo e design è il seguente: nel processo di rotazione, ci sono tre tipi di azione della forza sulle pale: frenatura, pulsazione e sollevamento.

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

Classificazione dei tipi di generatori di energia

Ci sono diversi segnali con cui vengono classificate le centrali eoliche. Come scegliere l'opzione migliore per una proprietà suburbana è descritta in dettaglio in uno di articoli più popolari sul nostro sito

Quindi, i mulini a vento differiscono in:

• il numero di pale nell'elica;
• materiali per la produzione di lame;
• la posizione dell'asse di rotazione rispetto alla superficie della terra;
• segno stepper della vite.

Ci sono modelli con uno, due, tre lame e multi-lama.

I prodotti con un numero elevato di pale iniziano a ruotare anche con un leggero vento. Di solito sono usati in tali opere, quando il processo di rotazione è più importante della produzione di elettricità. Ad esempio, per estrarre l'acqua dai pozzi profondi.

Le pale possono essere a vela o difficili. I prodotti della vela sono molto più economici di quelli duri, che sono fatti di metallo o fibra di vetro. Ma spesso devono essere riparati: sono fragili.

Per quanto riguarda la posizione dell'asse di rotazione rispetto alla superficie terrestre, ci sono mulini a vento verticali e modelli orizzontali. E in questo caso, ogni varietà ha i suoi vantaggi: quelli verticali sono più sensibili ad ogni respiro di vento, ma quelli orizzontali sono più potenti.

I generatori eolici sono suddivisi in base alle caratteristiche del passo in modelli con passo fisso e variabile. Il passo variabile consente di aumentare significativamente la velocità di rotazione, ma questa installazione ha un design complesso e massiccio. Turbine eoliche con un passo fisso più facile e più affidabile.

Centrali eoliche rotanti

Scopriamo come realizzare una semplice turbina eolica con un asse di rotazione verticale del tipo rotativo. Un tale modello potrebbe soddisfare i bisogni di energia elettrica di una casa giardino, una varietà di annessi, oltre a illuminare al buio il territorio della casa e del giardino pista.

Il nostro obiettivo è fabbricare un mulino a vento, la cui potenza massima sarà di 1,5 kW.

Per questo abbiamo bisogno dei seguenti elementi e materiali:

• Generatore di auto 12 V;
• Batteria a elio o 12 V a 12 V;
• interruttore semi-ermetico della varietà "button" per 12 V;
• Convertitore da 700 W - 1500 W e 12V - 220V;
• un secchio, una grande casseruola o un altro grande contenitore in acciaio inossidabile o alluminio;
• carica della lampada di controllo relè per auto o carica della batteria;
• voltmetro auto (puoi);
• bulloni con dadi e rondelle;
• fili con sezione di 4 mm quadrati e 2,5 mm quadrati;
• Due morsetti per fissare il generatore all'albero.

Nel processo di esecuzione del lavoro, avremo bisogno di un bulgaro o di forbici per metallo, una matita da costruzione o un pennarello, un metro a nastro, tronchesi, un trapano, un trapano, chiavi e un cacciavite.

Il controller per il sistema che genera elettricità, puoi anche raccogliere le tue mani. Con le regole e gli schemi di produzione controller per mulino a vento leggi l'articolo, il cui contenuto ti consigliamo di leggere.

Fase iniziale dell'installazione

Iniziamo a costruire un mulino a vento fatto in casa prendendo un grande contenitore metallico di forma cilindrica. Di solito con questo scopo usano un vecchio rifiuto, un secchio o una padella. Che sarà la base per le nostre future turbine eoliche.

Con l'aiuto di un metro a nastro e una matita da costruzione (marker) applicheremo un markup: divideremo la nostra capacità in quattro parti uguali.

Il metallo dovrà tagliare. Per questo è possibile utilizzare il macinino. Non è utilizzato per il taglio di contenitori in acciaio zincato o stagno verniciato, perché il metallo di questo tipo deve surriscaldarsi. Per tali casi, è meglio usare le forbici. Taglia le lame, ma non tagliarle fino alla fine.

Opzioni, schemi e raccomandazioni per la produzione di vari modelli lame per turbine eoliche Troverete nel nostro articolo consigliato.

Contemporaneamente alla continuazione del lavoro sulla capacità, rifaremo la puleggia del generatore. Nella parte inferiore dell'ex padella e nella puleggia è necessario mappare e praticare i fori per i bulloni. Il lavoro in questa fase dovrebbe essere preso con la massima cura possibile: tutte le aperture dovrebbero essere disposte simmetricamente in modo che durante la rotazione dell'installazione non ci sia squilibrio.

Piegare le lame in modo che non sporgano troppo. Quando eseguiamo questa parte del lavoro, consideriamo sempre in quale direzione ruoterà il generatore.

Di solito la direzione della sua rotazione è orientata in senso orario. L'angolo di flessione delle pale influenza l'area di impatto del flusso d'aria e la velocità di rotazione dell'elica.

Ora è necessario fissare sul secchio puleggia con lame preparate per il funzionamento. Installare il generatore sull'albero, fissandolo con dei morsetti. Resta da collegare i fili e assemblare il circuito. Preparati a scrivere lo schema elettrico, i colori dei fili e le marcature dei birilli. Più tardi lei sarà sicuramente utile. Fissare i fili sul dispositivo dell'albero.

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

E per collegare alla rete il carico, che comprende, ad esempio, l'illuminazione e le apparecchiature elettriche, sono sufficienti fili con una sezione di 2,5 mm². Installare l'inverter (convertitore). Per questo, sarà necessario anche un cavo da 4 mm².

Vantaggi e svantaggi del modello di rotore del mulino a vento

Se hai fatto tutto in modo ordinato e coerente, allora questo generatore eolico funzionerà correttamente. Allo stesso tempo, non si verificheranno problemi durante il suo funzionamento.

Se si utilizza un convertitore da 1000 W e una batteria da 75 A, questa installazione fornirà dispositivi elettrici e di videosorveglianza, allarmi anti-intrusione e persino l'illuminazione stradale.

I vantaggi di questo modello sono i seguenti:

• economico;
• gli elementi possono essere facilmente sostituiti con nuovi o riparati;
• non sono necessarie condizioni speciali per il funzionamento;
• funzionamento affidabile;
• fornisce un comfort acustico completo.

Ci sono anche degli svantaggi, ma non ce ne sono così tanti: le prestazioni di questo dispositivo non sono troppo alte e dipendono in modo significativo dalle improvvise raffiche di vento. Le correnti d'aria possono semplicemente distruggere un'elica improvvisata.

Per selezionare accuratamente il modello di generatore eolico necessario per la potenza prima di iniziare il lavoro, si consiglia fare un calcolo secondo le formule indicate nell'articolo consigliato.

Assemblaggio di turbine eoliche assiali su magneti al neodimio

Poiché i magneti al neodimio sono apparsi in Russia relativamente recentemente, i generatori eolici assiali con statori senza ferro hanno cominciato a essere fatti non molto tempo fa.

L'emergere dei magneti ha causato una domanda eccessiva, ma gradualmente il mercato è stato saturo e il costo di questo prodotto ha iniziato a diminuire. Divenne disponibile per gli artigiani, che lo adattarono immediatamente per le loro varie esigenze.

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

Si presume che questa parte non sia nuova, ma già sfruttata. In questo caso, è necessario smontare, ispezionare e lubrificare i cuscinetti, pulire accuratamente gli strati sedimentari e tutta la ruggine. Pronto per il generatore non dimenticare di dipingere.

Distribuzione e fissaggio di magneti

I magneti al neodimio devono essere fissati ai dischi del rotore. Per il nostro lavoro, prendiamo 20 magneti 25x8mm.

Naturalmente, è possibile utilizzare un diverso numero di poli, ma è necessario osservare le seguenti regole: il numero di magneti e poli in il generatore monofase dovrebbe essere lo stesso, ma se stiamo parlando di un modello trifase, il rapporto tra i poli e le 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 che gli elementi siano posizionati correttamente, crea un modello suggerimento o applica un settore direttamente sul disco stesso.

Se hai una scelta, acquista magneti rettangolari piuttosto che rotondi. Nei modelli rettangolari, il campo magnetico è concentrato lungo l'intera lunghezza, e in quelli circolari - al centro.

I magneti opposti devono avere diversi poli. Non confonderai nulla se usi l'indicatore per contrassegnarlo con segni meno o più. Per determinare i poli, prendi i magneti e riuniscili.

Se le superfici sono attratte, metti un segno su di esse, se si respingono, quindi contrassegnali con minus. Quando si posizionano i magneti sui dischi si alternano i poli.

Per un fissaggio affidabile del magnete, è necessario utilizzare colla di alta qualità ed estremamente resistente.

Per aumentare l'affidabilità della fissazione, è possibile utilizzare resina epossidica. Dovrebbe essere diluito come indicato nelle istruzioni e riempirlo con un disco. La resina dovrebbe coprire l'intero disco, ma non scaricarlo. È possibile prevenire la possibilità di deflusso se si avvolge un disco con del nastro o si creano delle recinzioni di plasticine temporanee da una fascia di polimero attorno al perimetro.

Generatori monofase e trifase

Se confrontiamo statori monofase e trifase, quest'ultimo sarà migliore. Il generatore monofase vibra quando caricato. La causa della vibrazione è la differenza nell'ampiezza della corrente, che sorge a causa del suo ritorno instabile nel tempo.

Questa mancanza di un modello a tre fasi non lo è. È caratterizzato da una potenza costante dovuta a fasi che si compensano a vicenda: quando una corrente si accumula in una, cade nell'altra.

Secondo i risultati dei test, il rendimento del modello trifase è quasi il 50% in più rispetto a quello 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, il generatore trifase praticamente non ronza durante il suo funzionamento. Quando la vibrazione viene ridotta, la vita utile del dispositivo aumenta logicamente.

Regole di avvolgimento della bobina

Se chiedi a uno specialista, dirà che prima di avvolgere le bobine, devi eseguire un calcolo approfondito. Il praticante in questa faccenda farà affidamento sulla sua intuizione.

Abbiamo scelto un'opzione generatore non troppo veloce. La nostra procedura per caricare una batteria da 12 volt dovrebbe iniziare a 100-150 giri al minuto. Tali dati iniziali richiedono che il numero totale di giri di tutte le bobine sia di 1000-1200 pezzi. Rimane per noi dividere questa figura tra tutte le bobine e determinare quanti turni ci saranno su ciascuna.

Una turbina eolica a bassa velocità può essere più potente se aumenta il numero di poli. La frequenza delle oscillazioni di corrente nelle bobine aumenterà. Se per gli avvolgimenti viene utilizzato un filo con una sezione maggiore, la resistenza diminuisce e la corrente aumenta. Non perdere di vista il fatto che una maggiore tensione può "mangiare" la corrente a causa della resistenza dell'avvolgimento.

Il processo di avvolgimento può essere facilitato e reso più efficiente utilizzando una macchina speciale per questo scopo.

Le prestazioni e le prestazioni dei generatori fatti in casa sono fortemente influenzate dallo spessore e dal numero di magneti che si trovano sui dischi. La potenza totale totale può essere calcolata avvolgendo una bobina e quindi scorrendola nel generatore. La potenza del generatore futuro viene determinata misurando la tensione a una determinata velocità senza carico.

Facciamo un esempio. Con una resistenza di 3 ohm e 200 giri al minuto, vengono emessi 30 volt. Se togliamo questo voltaggio della batteria a 12 volt, ottieni 18 volt. Dividiamo questo risultato per 3 ohm e otteniamo 6 amplificatori. Volume di 6 amp e andare alla batteria. Naturalmente, nel calcolo non abbiamo tenuto conto delle perdite nei fili e sul ponte diodi: il risultato effettivo sarà inferiore a quello calcolato.

Di solito le bobine sono fatte in tondo. Ma se li tiri fuori un po ', ottieni più rame nel settore e le virate saranno più dritte. Se confrontiamo la dimensione del magnete e il diametro del foro interno delle bobine, dovrebbero combaciare tra loro o la dimensione del magnete potrebbe essere leggermente più piccola.

Lo spessore dello statore, che facciamo, deve essere correttamente correlato allo spessore dei magneti. Se lo statore viene ingrandito aumentando il numero di spire nelle bobine, lo spazio inter-disco aumenta e il flusso magnetico diminuisce. Il risultato potrebbe essere lo stesso: viene generata la stessa tensione, ma, a causa della maggiore resistenza delle bobine, otteniamo meno corrente.

Per la produzione di moduli per il compensato usato statore. Tuttavia, il settore delle bobine può essere marcato su carta, usando l'argilla come bordi.

Se la fibra di vetro è posizionata sul fondo dello stampo sopra le bobine, la forza del prodotto aumenterà. Prima di applicare la resina epossidica è necessario lubrificare la forma con vaselina o cera, quindi la resina non si attaccherà allo stampo. Alcuni usano scotch o nastro invece di grasso.

Tra le bobine sono fissi. In questo caso, vengono messe in evidenza le estremità delle fasi. Sei fili in uscita dovrebbero essere collegati da una stella o da un triangolo. Ruotando a mano il generatore assemblato, producete il suo test. Se la tensione è 40 V, la corrente sarà di circa 10 amp.

Assemblaggio finale del dispositivo

La lunghezza del palo finito dovrebbe essere di circa 6-12 metri. Con tali parametri, la sua base deve essere concretizzata. La stessa turbina eolica sarà montata sulla sommità dell'albero.

Per raggiungerlo in caso di guasto, è necessario predisporre un dispositivo speciale alla base dell'albero, che consenta di sollevare e abbassare il tubo con un verricello a mano.

Per fare una vite, è possibile utilizzare un tubo in PVC con un diametro di 160 mm. Sarà usato per tagliare una vite di due metri composta da sei lame dalla sua superficie. La forma delle pale è sviluppata al meglio indipendentemente dall'esperimento. L'obiettivo è aumentare la coppia ai bassi regimi.

L'elica della vite deve essere protetta dal vento troppo forte. Per risolvere questo problema utilizzando una coda pieghevole. L'energia generata viene immagazzinata nelle batterie.

Per l'attenzione dei nostri lettori, abbiamo fornito due versioni di turbine eoliche, fatte a mano a 220 V, che godono di una maggiore attenzione non solo ai proprietari di immobili suburbani, ma anche semplici residenti estivi.

Entrambi i modelli di turbine eoliche sono efficaci a modo loro. Risultati particolarmente buoni, questi dispositivi sono in grado di dimostrare nell'area steppa con venti frequenti e forti. Sono abbastanza efficaci da essere utilizzati in un'organizzazione. riscaldamento domestico alternativo e nella fornitura di energia elettrica. E non sono così difficili da costruire le proprie mani.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Questo video mostra un esempio di una turbina eolica con un asse di rotazione orizzontale. L'autore del dispositivo spiega in dettaglio le sfumature del design dell'installazione, realizzate a mano, attira l'attenzione degli spettatori errori che possono essere fatti nel processo di auto-fabbricazione di un generatore eolico, dà praticità punte.

Fai attenzione che raggiungere il dispositivo, elevato a un'altezza decente, non è così facile. Per reinstallare un tale aerogeneratore sarà molto probabilmente problematico. Pertanto, il design pieghevole dell'albero in questo caso non sarà superfluo.

Questo video mostra un mulino a vento rotante con un asse di rotazione verticale. Questa installazione è bassa, originale e molto sensibile: anche un leggero vento guida le lame del dispositivo.

Se vivi in ​​una zona in cui i venti non sono considerati rari, l'uso di questa particolare fonte di energia alternativa potrebbe essere il più efficace per te. Gli esempi sopra riportati di turbine eoliche auto-produttrici dimostrano che realizzarli da soli non è così difficile. L'energia eolica è una risorsa condivisa e rinnovabile che può e deve essere utilizzata.

Invitiamo i visitatori interessati all'argomento dell'articolo a esprimere le proprie opinioni nei commenti e a porre domande durante l'introduzione del materiale.