Com fer un mini generador eòlic amb les vostres pròpies mans?

Un molí de vent no necessita combustible ni energia solar per generar electricitat. Aquesta característica fa que moltes persones pensin sobre com construir un aerogenerador amb les seves pròpies mans, perquè la compra i instal·lació d'equips acabats és cara.

Principi de funcionament i tipus de generador eòlic

Podeu fer un molí de vent pel vostre compte només amb una comprensió del seu dispositiu. El prototip d'aquesta unitat és un antic molí de vent. Amb la pressió dels fluxos d'aire sobre les seves ales, va entrar en moviment un eix que transmetia el parell a l'equip del molí.

A les turbines eòliques per a la producció d'electricitat, s'aplica el mateix principi d'utilitzar l'energia eòlica per fer girar el rotor:

1. El moviment de les pales quan s'exposen al vent fa que l'eix d'entrada amb la caixa de canvis giri. El parell es transmet a l'eix secundari (rotor) del generador, equipat amb 12 imants.Com a resultat de la seva rotació, sorgeix un corrent altern a l'anell de l'estator.
2. Aquest tipus d'electricitat no pot carregar bateries sense un dispositiu especial: un controlador (rectificador). El dispositiu converteix el corrent altern en corrent continu, la qual cosa permet emmagatzemar-lo perquè els electrodomèstics puguin funcionar sense interrupcions. El controlador també realitza una altra funció: deixa de carregar la bateria a temps i l'excés d'energia generada pel molí de vent es transfereix a unitats que en consumeixen una gran quantitat (per exemple, a elements de calefacció per escalfar una casa).
3. Per proporcionar un subministrament de tensió de 220 V, el corrent es subministra des de les bateries a l'inversor, i després va als punts de consum elèctric.

Per garantir que les pales estiguin sempre en la millor posició per interactuar amb el vent, s'instal·la una cua als dispositius de l'impulsor, que permet girar l'hèlix cap al vent. Els models de fàbrica de molins de vent disposen de dispositius de frenada o circuits addicionals per plegar la cua o treure les pales dels cops del vent en condicions meteorològiques adverses.

Hi ha diversos tipus d'aerogeneradors, classificant-los pel nombre i el material de les pales o pel pas de l'hèlix. Però la divisió principal es produeix segons la ubicació de l'eix o l'eix d'entrada:

1. El tipus horitzontal implica la ubicació de l'eix paral·lel al terra. Aquests generadors s'anomenen generadors de paletes.
2. En els molins de vent verticals, l'eix es troba perpendicular a l'horitzó, i els plans se situen al seu voltant. Els generadors verticals es poden anomenar ortogonals o carrusel.

Independentment de la ubicació de l'eix de rotació, el principi de funcionament de la unitat continua sent el mateix.

Els models de molins de vent poden tenir una hèlix o una roda eòlica de 2, 3 o diverses pales.Es creu que els dispositius de múltiples pales són capaços de generar corrent amb un petit vent, i les hèlixs amb 2-3 ales requereixen un major flux d'aire. A l'hora d'escollir un model, cal tenir en compte la regla important que cada pala crea resistència al flux del vent i redueix la velocitat de rotació, de manera que és bastant difícil girar una roda de múltiples fulles a la velocitat de funcionament.

Entre les varietats de molins de vent n'hi ha de vela i rígids. Aquests noms fan referència al material del qual estan fetes les ales. Amb l'automuntatge, el tipus de vela serà més senzill i econòmic, però les fulles de material plàstic (tela, pel·lícules, etc.) no són duradores i resistents al desgast.

Opció vertical

És més fàcil fer un aerogenerador de tipus vertical que un de horitzontal. El disseny no requereix un dispositiu de paletes, es troba a poca alçada (fins a 2 m). Les revisions dels que utilitzen aerogeneradors verticals (central eòlica) indiquen un lleuger soroll durant la rotació i la facilitat de manteniment de les unitats de treball de les unitats. El generador està situat a la part inferior de l'estructura i el manteniment es pot fer sense haver de treballar en alçada ni baixar el pal a terra.

S'instal·la un coixinet a l'extrem superior de l'eix, que actua simultàniament com a pal. Aquesta peça pràcticament no requereix manteniment i és capaç de servir durant diversos anys sense reparació.

A diferència d'un molí de vent, els aerogeneradors verticals no requereixen la instal·lació d'un pal alt. Funcionen independentment de la direcció del vent, la qual cosa simplifica el disseny de la part mòbil.Per a les pales d'un aerogenerador compacte, podeu utilitzar una canonada de PVC de gran diàmetre (per exemple, una canonada de clavegueram) i l'acer galvanitzat prim és adequat per a una turbina eòlica més potent. Aquests materials estan disponibles per a qualsevol artesà domèstic i són relativament econòmics.

El disseny de la roda eòlica es pot triar independentment de les moltes opcions disponibles:

• Disseny Dornier amb 2 fulles planes;
• Sistema Savonius amb 4 ales semicilíndriques;
• molí de vent ortogonal de múltiples fulles amb 2 fileres de plànols;
• Aerogeneradors helicoïdals amb perfils de pales corbes.

Tots els molins de vent verticals utilitzen el principi de l'agregat de Savonius. A casa, les fulles es poden fer amb barrils d'acer o plàstic, tallats per la meitat longitudinalment. La característica del disseny és que l'eficiència de la unitat arriba al màxim a una velocitat de la pala 2 vegades menor que la del vent. Per tant, no hauríeu d'intentar augmentar la velocitat d'un aerogenerador vertical.

Models horitzontals

A diferència dels generadors verticals, els aerogeneradors casolans amb hèlix tenen una major eficiència amb un augment de la velocitat de les pales. Però els nombrosos i estrets elements del cargol no contribueixen a un millor treball: amb una forta pressió del vent, no tenen temps de girar l'eix a causa del coixí d'aire format davant del cargol.

Els aerogeneradors de múltiples pales de bricolatge per a una llar es fan millor en zones amb vents no massa forts. Si la força del vent a la regió sovint supera els 10-15 m per segon, té sentit construir un molí de vent amb 2-3 pales. Tots dos tipus poden començar a treballar a una velocitat de flux d'aire d'uns 2-3 m per segon.

El model horitzontal requereix la instal·lació d'un pal alt (6-12 m).Per evitar treballs a gran alçada durant el manteniment, els artesans instal·len el mecanisme de plegat més senzill, l'eix, a la base del pal. Per a l'estabilitat de l'estructura amb una forta càrrega de vent, calen tirants atirantats per mantenir el bastidor en posició vertical.

La góndola amb el generador i l'hèlix ha d'anar muntada sobre un coixinet i proveïda d'un plomatge de paleta perquè l'hèlix ocupi sempre una posició avantatjosa respecte al vent. Els cables que transporten corrent s'han de col·locar de manera que no es torcin quan la góndola gira, interfereixin o trenquin. Per tant, es realitzen dins d'un pal tubular.

Com fer un generador eòlic de 220 V?

El treball en la creació d'una turbina eòlica ha de començar determinant la potència requerida de la unitat:

• per il·luminar diverses habitacions, n'hi ha prou amb tenir un generador amb una potència inferior a 1 kW; proporcionarà energia a les làmpades incandescents o d'estalvi d'energia i, a més, es podrà encendre un ordinador portàtil o un televisor a la xarxa;
• un aerogenerador casolà amb una potència de 5 kW subministrarà electricitat als electrodomèstics (nevera, rentadora, fogons, etc.);
• per transferir completament la casa a un subministrament autònom d'electricitat, necessiteu un generador potent amb una capacitat de més de 20 kW.

Pots fer tu mateix el generador o adaptar el conjunt corresponent retirat del cotxe vell. D'aquesta manera, és possible assegurar la producció de corrent de fins a 2-3 kW. Per fer un generador eòlic de 220 V més potent, haureu de calcular amb precisió el nombre de bobines i voltes de filferro, la mida i el nombre d'imants del rotor i els paràmetres de les ales de les fulles.

Disseny senzill

Per al disseny més senzill amb una potència d'1-1,5 kW, necessitareu:

• generador de cotxe (12 V);
• bateria àcida (12 V);
• polsador (12 V);
• convertidor de corrent 700-1500 V i 12-220 V;
• metall de gran capacitat;
• cargols, volanderes, femelles;
• pinces per subjectar el generador (2 unitats).

A la politja del generador d'automòbil, cal fer forats simètrics per als cargols. Dividiu la circumferència del recipient en 4 parts iguals. Fulles de tall:

• al costat del recipient, marqueu els rectangles segons les marques per dividir el cercle;
• troba el centre vertical de cada element;
• marqueu la part superior i inferior del recipient amb vores sòlides de 3-5 cm d'ample;
• tallar el metall entre rectangles individuals a la línia de les llandes;
• feu talls al llarg de les vores superior i inferior del marcatge de manera que el mig del rectangle romangui intacte i connectat a les vores;
• desplega cada fulla en relació a l'eix central;
• determineu el centre del fons rodó, marqueu les ubicacions dels forats dels cargols d'acord amb la seva ubicació a la politja del generador.

En desplegar les ales, val la pena determinar la direcció de gir de la roda del vent per treure les parts necessàries dels avions. Per garantir la mateixa càrrega a totes les fulles, s'han de mesurar els seus angles de gir.

El muntatge de l'estructura consisteix a cargolar la politja del generador i el fons del dipòsit. Després d'això, es prepara una base per a la instal·lació d'un generador eòlic (un pal fet d'una canonada gruixuda d'uns 2 m d'alçada). El més fàcil és connectar-hi el generador amb pinces del diàmetre adequat. Per carregar la bateria s'ha de fer passar el corrent del generador pel rectificador, la connexió s'ha de fer mitjançant els circuits elèctrics del cotxe.

Generador casolà per a un aerogenerador de pales

La unitat per a un generador eòlic horitzontal es pot muntar a partir de cubs de rodes d'un cotxe o es pot utilitzar un motor elèctric d'una rentadora. Per treballar, haureu de comprar imants de neodimi (aliatge de niobi). És millor prendre elements rectangulars.

Podeu determinar el seu nombre pel nombre de bobines, si s'utilitza un motor. Per a un generador trifàsic, el nombre d'imants hauria de ser 2/3 del nombre de bobines, i per a un generador monofàsic, hauria de correspondre-hi. Els mestres professionals aconsellen optar per un generador trifàsic.

Quan utilitzeu un motor d'una rentadora, els imants s'han d'enganxar al rotor del motor. Si s'utilitza un cub de roda, els imants es col·loquen sobre un cercle de xapa d'acer d'uns 5 mm de gruix. En muntar el rotor, seguiu les regles:

1. La distància entre els imants ha de ser la mateixa. Els elements rectangulars del nucli tenen costats llargs al llarg dels radis del cercle i a l'eix del motor, al llarg del seu eix longitudinal.
2. Abans de treballar, cal determinar i marcar els pols dels imants. S'instal·len de manera que els elements oposats tinguin polaritats diferents. Quan col·loqueu imants, alterneu els pols positius i negatius de les peces adjacents.
3. Per mantenir els imants fermament a la superfície del rotor, es recomana omplir-los amb epoxi.

Quan s'utilitza l'eix del motor com a rotor, la peça s'instal·la al seu lloc al bobinatge i es comprova l'operativitat de l'estructura aplicant sondes de voltímetre als cables i girant l'eix amb un trepant.

Si s'utilitza un concentrador, les bobines s'enrotllen independentment del cable de coure esmaltat amb una secció transversal d'1 mm.Cada bobina ha de tenir 60 voltes i una alçada de 9 mm. Les bobines s'han de muntar a la part plana del cub de la roda.

Per a un generador trifàsic, connecteu els extrems dels cables així:

• deixar lliure el terminal exterior 1 de la bobina i connectar el terminal interior a l'exterior per 4;
• connecteu el cablejat interior de 4 bobines amb l'exterior a 7 i continueu fins al final, connectant les peces de bobinatge cada 2 peces; en aquest últim, ha de quedar un extrem interior lliure, que es torça fàcilment amb la sortida ja deixada o marcada de manera diferent;
• repetir el procés amb 2 bobines, connectant els cables segons el mateix principi cada 2 elements;
• feu el mateix amb 3 bobines i la resta sense connectar.

Al final del treball, el mestre disposarà de 6 agulles separades. El bobinatge s'ha d'omplir d'epoxi i assecar-se.

A continuació, al coixinet del cub, heu de subjectar l'eix, sobre el qual posar l'anell del rotor amb imants. L'espai entre els plans de les peces és d'1-1,5 mm. Comprovar la presència de corrent als terminals, muntar el molí de vent i instal·lar-lo al pal.

Servei d'equipaments

Durant el funcionament del molí de vent, una vegada al mes, cal fer una inspecció general dels elements de fixació, comprovar el sistema elèctric per detectar un desequilibri de tensió, el controlador està en bon estat i els cables estan tensats uniformement. Per a un funcionament ininterromput, un cop cada 3-4 mesos, val la pena inspeccionar les connexions dels terminals de la bateria, comprovar els nivells d'electròlit i d'oli a la caixa de canvis del generador.

La inspecció anual inclou la comprovació de les superfícies de les pales, la determinació del rendiment dels coixinets i la seva substitució. Durant aquests períodes, també es reomple el nivell d'electròlits, s'afegeix oli a la caixa de canvis. El manteniment anual implica comprovar l'operativitat de tots els nodes.

Articles semblants: