Como fazer um controlador para um gerador eólico com suas próprias mãos: dispositivo, princípio de operação, diagrama de montagem

Quais turbinas eólicas são as mais eficientes

Horizontal

vertical

Esse tipo de equipamento ganhou mais popularidade, no qual o eixo de rotação da turbina é paralelo ao solo. Essas turbinas eólicas são frequentemente chamadas de moinhos de vento, nas quais as pás giram contra o fluxo do vento. O projeto do equipamento inclui um sistema de rolagem automática da cabeça.É necessário encontrar o fluxo de vento. Um dispositivo também é necessário para girar as lâminas para que mesmo uma pequena quantidade de força possa ser usada para gerar eletricidade. O uso de tais equipamentos é mais apropriado em empresas industriais do que na vida cotidiana. Na prática, eles são mais usados ​​para criar sistemas de parques eólicos.

Dispositivos deste tipo são menos eficazes na prática. A rotação das pás da turbina é realizada paralelamente à superfície da terra, independentemente da força do vento e de seu vetor. A direção do fluxo também não importa, com qualquer impacto, os elementos rotacionais rolam contra ela. Com isso, o gerador eólico perde parte de sua potência, o que leva a uma diminuição da eficiência energética do equipamento como um todo. Mas em termos de instalação e manutenção, as unidades em que as lâminas são dispostas verticalmente são mais adequadas para uso doméstico. Isso se deve ao fato de que o conjunto da caixa de engrenagens e o gerador são montados no solo. As desvantagens de tal equipamento incluem instalação cara e custos operacionais sérios. É necessário espaço suficiente para montar o gerador. Portanto, o uso de dispositivos verticais é mais adequado em pequenas propriedades privadas.

Duas lâminas	Três lâminas	multi-lâminas
Este tipo de unidades caracteriza-se pela presença de dois elementos de rotação. Essa opção é praticamente ineficiente hoje, mas é bastante comum devido à sua confiabilidade.	Este tipo de equipamento é o mais comum. As unidades de três lâminas são usadas não apenas na agricultura e na indústria, mas também em residências particulares. Este tipo de equipamento ganhou popularidade devido à sua confiabilidade e eficiência.	Este último pode ter 50 ou mais elementos de rotação. Para garantir a geração da quantidade necessária de eletricidade, não é necessário rolar as lâminas em si, mas trazê-las para o número de revoluções necessário. A presença de cada elemento adicional de rotação proporciona um aumento no parâmetro da resistência total da roda eólica. Como resultado, a saída do equipamento no número necessário de revoluções será problemática. Dispositivos de carrossel equipados com uma pluralidade de lâminas começam a girar com uma pequena força de vento. Mas seu uso é mais relevante se o próprio fato de rolar desempenha um papel, por exemplo, quando é necessário bombear água. A fim de garantir efetivamente a produção de uma grande quantidade de energia, não são usadas unidades com várias lâminas. Para sua operação, é necessária a instalação de um dispositivo de engrenagem. Isso não apenas complica todo o projeto do equipamento como um todo, mas também o torna menos confiável em comparação com os de duas e três lâminas.

Com lâminas duras

Unidades de navegação

O custo de tais unidades é maior devido ao alto custo de produção das peças rotativas. Mas comparados aos equipamentos de navegação, os geradores com pás rígidas são mais confiáveis ​​e têm uma longa vida útil. Uma vez que o ar contém poeira e areia, os elementos rotativos são submetidos a uma carga elevada. Quando o equipamento opera em condições estáveis, é necessária a substituição anual do filme anticorrosivo que é aplicado nas extremidades das pás. Sem isso, o elemento de rotação começa a perder suas propriedades de trabalho ao longo do tempo.

Este tipo de lâminas é mais simples em termos de produção e menos dispendioso do que o metal ou a fibra de vidro.Mas a economia na fabricação pode levar a sérios custos no futuro. Com um diâmetro de roda eólica de três metros, a velocidade da ponta da pá pode chegar a 500 km/h, quando as rotações do equipamento são de cerca de 600 por minuto. Esta é uma carga séria, mesmo para peças rígidas. A prática mostra que os elementos de rotação nos equipamentos de vela devem ser alterados com frequência, especialmente se a força do vento for alta.

De acordo com o tipo de mecanismo rotativo, todas as unidades podem ser divididas em vários tipos:

• dispositivos Darier ortogonais;
• unidades com um conjunto rotativo Savonius;
• dispositivos com design vertical-axial da unidade;
• equipamento com mecanismo rotativo do tipo helicoidal.

alternativa eletrônica chinesa

Fazer um controlador de turbina eólica com suas próprias mãos é um negócio de prestígio. Mas dada a velocidade de desenvolvimento das tecnologias eletrônicas, o significado de automontagem muitas vezes perde sua relevância. Além disso, a maioria dos esquemas propostos já estão obsoletos.

Bastante decente, projetado para um gerador eólico de 600 watts, um controlador de carga fabricado na China. Tal dispositivo pode ser encomendado da China e recebido pelo correio em cerca de um mês e meio.

A caixa de alta qualidade para todos os climas do controlador com dimensões de 100 x 90 mm está equipada com um poderoso radiador de resfriamento. O design da caixa corresponde à classe de proteção IP67. A faixa de temperaturas externas é de - 35 a + 75ºС. Uma indicação luminosa dos modos de estado do gerador eólico é exibida no gabinete.

A questão é: qual é o motivo de gastar tempo e esforço na montagem de uma estrutura simples com suas próprias mãos, se houver uma oportunidade real de comprar algo semelhante e tecnicamente sério? Bem, se esse modelo não for suficiente, os chineses têm opções bem “legais”. Assim, entre os recém-chegados, notou-se um modelo com potência de 2 kW para uma tensão de operação de 96 volts.

Produto chinês da nova lista de chegadas. Fornece controle de carga da bateria, trabalhando em conjunto com um gerador eólico de 2 kW. Aceita tensão de entrada de até 96 volts

É verdade que o custo deste controlador já é cinco vezes mais caro que o desenvolvimento anterior. Mas, novamente, se você comparar os custos de produzir algo semelhante com suas próprias mãos, a compra parece uma decisão racional.

A única coisa que confunde nos produtos chineses é que eles tendem a parar de funcionar de repente nos casos mais inoportunos. Portanto, o dispositivo adquirido geralmente precisa ser lembrado - naturalmente, com suas próprias mãos. Mas é muito mais fácil e simples do que fazer um controlador de carga de turbina eólica do zero.

Como conectar o controlador ao gerador eólico?

O controlador é o primeiro dispositivo ao qual a tensão gerada pelo gerador é aplicada. O controlador é conectado usando terminais especiais. O gerador é conectado à entrada e os terminais de saída são conectados às baterias.

Existem muitos esquemas de autoprodução, nos quais existem apenas algumas partes simples. Tais esquemas são facilmente implementados mesmo por pessoas com treinamento inicial, são confiáveis ​​e pouco exigentes.Com a autofabricação de um moinho de vento, esses esquemas fornecem funcionamento completo e a ausência de recursos adicionais não é uma desvantagem significativa. Quanto menos elementos no circuito, mais confiável ele é e menos propenso a falhas ou avarias, portanto, a opção é a mais bem-sucedida.

Conectando o moinho de vento à bateria

A bateria é conectada ao gerador através de um retificador - uma ponte de diodos. As baterias precisam de corrente contínua, e o gerador do moinho de vento produz uma mudança, além disso, muito instável em amplitude. O retificador altera a corrente alternada, modificando-a para direta

Se o gerador for trifásico, é necessário usar um retificador trifásico, atenção especial deve ser dada a isso.

As baterias geralmente não são novas, elas podem ferver. Portanto, é altamente recomendável usar pelo menos um controlador simples feito de um regulador de relé. Ele desligará o carregamento a tempo e manterá as baterias funcionando. De qualquer forma, você não deve economizar em equipamentos e reduzir a composição do kit, pois dele depende o pleno funcionamento de todo o aerogerador.

Conectando um gerador eólico monofásico a um controlador trifásico

Um gerador monofásico pode ser conectado a um controlador trifásico para uma fase ou em paralelo para todas as três. Uma opção mais correta é usar uma fase, ou seja, o moinho de vento é conectado a dois contatos - pinçamento e uma fase. Isso garantirá o processamento correto da tensão e sua saída para os dispositivos de consumo.

Em geral, o uso de tais dispositivos diferentes é impraticável.Além disso, a confusão com as opções de conexão pode criar uma ameaça significativa à integridade do equipamento, o que é inaceitável. Ao montar o kit, você deve determinar imediatamente sua composição e o tipo de dispositivos adjacentes para evitar o uso de diversos dispositivos em um único pacote. Somente pessoas treinadas e especializadas em engenharia elétrica podem permitir conexões arriscadas, embora elas próprias rejeitem fortemente tais ações.

O lado jurídico da questão

Um gerador eólico caseiro para uma casa não está sujeito a proibições; sua fabricação e uso não implicam punição administrativa ou criminal. Se a potência do gerador eólico não exceder 5 kW, pertence aos eletrodomésticos e não requer qualquer coordenação com a empresa de energia local. Além disso, você não precisa pagar nenhum imposto se não obtiver lucro com a venda de eletricidade. Além disso, um aerogerador caseiro, mesmo com tal desempenho, requer soluções de engenharia complexas: é fácil de fazer. Portanto, a potência caseira raramente excede 2 kW. Na verdade, essa energia geralmente é suficiente para abastecer uma casa particular (claro, se você não tiver uma caldeira e um ar condicionado potente).

Neste caso, estamos falando de lei federal. Portanto, antes de decidir fazer um moinho de vento com as próprias mãos, não seria supérfluo verificar a presença (ausência) de atos legais regulatórios municipais e sujeitos que possam impor algumas restrições e proibições. Por exemplo, se sua casa estiver localizada em uma área natural especialmente protegida, o uso de energia eólica (e este é um recurso natural) pode exigir aprovações adicionais.

Problemas com a lei podem surgir na presença de vizinhos inquietos. Os moinhos de vento para a casa são edifícios individuais, pelo que também estão sujeitos a algumas restrições:

• A altura do mastro (mesmo que o aerogerador esteja sem pás) não pode ultrapassar as normas estabelecidas em sua região. Além disso, pode haver restrições relacionadas à localização do seu site. Por exemplo, um plano de pouso para o aeródromo mais próximo pode passar sobre você. Ou nas imediações do seu local há uma linha de energia. Se cair, a estrutura pode danificar postes ou fios. Os limites gerais sob carga de vento normal são de 15 metros de altura (alguns moinhos de vento improvisados ​​sobem até 30 metros). Se o mastro e o corpo do dispositivo tiverem uma grande área transversal, os vizinhos podem fazer reivindicações contra você, em cujo terreno a sombra cai. É claro que tais queixas geralmente surgem “fora de dano”, mas há uma base legal.
• Barulho da lâmina. A principal fonte de problemas com os vizinhos. Ao operar um projeto horizontal clássico, o moinho de vento emite infra-som. Este não é apenas um ruído desagradável, quando um certo nível é atingido, as vibrações das ondas do ar têm um efeito adverso no corpo humano e nos animais domésticos. Um gerador de moinho de vento caseiro geralmente não é uma "obra-prima" da engenharia e, por si só, pode fazer muito barulho. É altamente desejável testar oficialmente seu dispositivo nas autoridades de supervisão (por exemplo, no SES) e obter uma opinião por escrito de que os padrões de ruído estabelecidos não são excedidos.
• Radiação eletromagnética. Qualquer dispositivo elétrico emite interferência de rádio. Tomemos, por exemplo, um moinho de vento de um gerador de carro.Para reduzir o nível de interferência do receptor do carro, filtros de capacitores são instalados no carro. Ao desenvolver um projeto, certifique-se de considerar este ponto.

  As reclamações podem ser feitas não apenas por vizinhos que têm problemas para receber sinais de TV e rádio. Se houver centros de recepção industriais ou militares nas proximidades, não é supérfluo verificar o nível de interferência na unidade de controle eletrônico de interferência (EW).

• Ecologia. Parece paradoxal: parece que você está usando uma unidade ecologicamente correta, quais problemas podem existir? Uma hélice localizada a uma altura de 15 metros ou mais pode se tornar um obstáculo para a migração das aves. As lâminas rotativas são invisíveis para os pássaros e são facilmente atingidas.

faça você mesmo

A compra de uma turbina eólica pronta está fora do alcance da maioria dos usuários. Além disso, o desejo de fazer vários mecanismos e dispositivos é inextirpável entre as pessoas, e se houver também necessidade urgente de resolver o problema claramente. Considere como fazer um gerador eólico com suas próprias mãos.

O gerador eólico mais simples para iluminação de dacha

Os projetos mais simples são usados ​​para iluminar uma área ou alimentar uma bomba que fornece água. O processo envolve, via de regra, dispositivos de consumo que não têm medo de picos de energia. O aerogerador gira o gerador, conectado diretamente aos consumidores, sem um kit estabilizador de tensão intermediário.

Moinho de vento DIY de um gerador de carro

Um gerador de carro é a melhor opção ao criar um moinho de vento caseiro. Necessita de reconstrução mínima, principalmente rebobinamento da bobina com fio mais fino e com mais voltas.A modificação é mínima e o efeito resultante permite que você use um moinho de vento para fornecer uma casa. Você precisará de um rotor suficientemente rápido e potente capaz de girar dispositivos com alta resistência.

Gerador de vento de uma máquina de lavar

O motor elétrico da máquina de lavar é frequentemente usado para criar um gerador. A melhor opção é instalar fortes ímãs de neodímio no rotor para excitar os enrolamentos. Para fazer isso, é necessário perfurar recessos no rotor com um diâmetro igual ao tamanho dos ímãs.

Em seguida, eles são instalados em soquetes com polaridade alternada e preenchidos com epóxi. O gerador acabado é instalado em uma plataforma girando em torno de um eixo vertical, um impulsor com carenagem é montado no eixo. Um estabilizador de cauda é anexado ao local na parte traseira, que fornece orientação para o dispositivo.

alternativa eletrônica chinesa

Fazer um controlador de turbina eólica com suas próprias mãos é um negócio de prestígio. Mas dada a velocidade de desenvolvimento das tecnologias eletrônicas, o significado de automontagem muitas vezes perde sua relevância. Além disso, a maioria dos esquemas propostos já estão obsoletos.

Fica mais barato comprar um produto pronto, feito profissionalmente, com instalação de alta qualidade, em componentes eletrônicos modernos. Por exemplo, você pode comprar um dispositivo adequado a um custo razoável no Aliexpress.

Bastante decente, projetado para um gerador eólico de 600 watts, um controlador de carga fabricado na China. Tal dispositivo pode ser encomendado da China e recebido pelo correio em cerca de um mês e meio.

A caixa de alta qualidade para todos os climas do controlador com dimensões de 100 x 90 mm está equipada com um poderoso radiador de resfriamento. O design da caixa corresponde à classe de proteção IP67.A faixa de temperaturas externas é de - 35 a + 75ºС. Uma indicação luminosa dos modos de estado do gerador eólico é exibida no gabinete.

A questão é: qual é o motivo de gastar tempo e esforço na montagem de uma estrutura simples com suas próprias mãos, se houver uma oportunidade real de comprar algo semelhante e tecnicamente sério? Bem, se esse modelo não for suficiente, os chineses têm opções bem “legais”. Assim, entre os recém-chegados, notou-se um modelo com potência de 2 kW para uma tensão de operação de 96 volts.

Produto chinês da nova lista de chegadas. Fornece controle de carga da bateria, trabalhando em conjunto com um gerador eólico de 2 kW. Aceita tensão de entrada de até 96 volts

É verdade que o custo deste controlador já é cinco vezes mais caro que o desenvolvimento anterior. Mas, novamente, se você comparar os custos de produzir algo semelhante com suas próprias mãos, a compra parece uma decisão racional.

A única coisa que confunde nos produtos chineses é que eles tendem a parar de funcionar de repente nos casos mais inoportunos. Portanto, o dispositivo adquirido geralmente precisa ser lembrado - naturalmente, com suas próprias mãos. Mas é muito mais fácil e simples do que fazer um controlador de carga de turbina eólica do zero.

Nós principais

Como mencionado, um gerador eólico pode ser feito em casa. É necessário preparar certos nós para seu funcionamento confiável. Esses incluem:

1. Lâminas. Eles podem ser feitos de diferentes materiais.
2. Gerador. Você também pode montá-lo sozinho ou comprar pronto.
3. Zona da cauda. Usado para mover as lâminas na direção do vetor, proporcionando a maior eficiência possível.
4. Multiplicador. Aumenta a velocidade de rotação do rotor.
5. Mastro para fixadores.Ele desempenha o papel de um elemento no qual todos os nós especificados são fixos.
6. Cordas de tensão. Necessário para fixar a estrutura como um todo e protegê-la da destruição sob a influência do vento.
7. Bateria, inversor e controlador de carga. Contribuir para a transformação, estabilização da energia e sua acumulação.

Iniciantes devem considerar circuitos simples de geradores eólicos rotativos.

Variedades e modificações de moinhos de vento verticais

Um gerador eólico ortogonal é equipado com várias pás localizadas a uma certa distância paralela ao eixo de rotação. Esses moinhos de vento também são conhecidos como rotor Darrieus. Estas unidades provaram ser as mais eficientes e funcionais.

A rotação das pás é proporcionada pela sua forma de asa, que cria a força de elevação necessária. No entanto, a operação normal do dispositivo requer um esforço considerável, portanto, o desempenho do gerador pode ser aumentado com a instalação de telas estáticas adicionais. Como desvantagens, destacam-se ruídos excessivos, altas cargas dinâmicas (vibração), que muitas vezes levam ao desgaste prematuro das unidades de suporte e falha dos rolamentos.

Existem turbinas eólicas com rotor Savonius que são mais adequadas para condições domésticas. A roda eólica consiste em vários semi-cilindros que giram continuamente em torno de seu eixo. A rotação é sempre realizada na mesma direção e não depende da direção do vento.

A desvantagem de tais instalações é o balanço da estrutura sob a ação do vento. Devido a isso, a tensão é criada no eixo e o rolamento de rotação do rotor falha.Além disso, a rotação não pode iniciar sozinha se apenas duas ou três pás estiverem instaladas no gerador eólico. A este respeito, recomenda-se fixar dois rotores no eixo em um ângulo de 90 graus um em relação ao outro.

O gerador eólico vertical multipás é um dos dispositivos mais funcionais desta gama de modelos. Possui alto desempenho com pouca carga nos elementos de suporte de carga.

A parte interna da estrutura consiste em lâminas estáticas adicionais colocadas em uma linha. Eles comprimem o fluxo de ar e regulam sua direção, aumentando assim a eficiência do rotor. A principal desvantagem é o alto preço devido ao grande número de peças e elementos.

Moinhos de vento DIY para casa, mecânica de turbinas eólicas

essência operação do gerador eólico - a transformação da energia cinética energia eólica em eletricidade. Cada elemento do sistema desempenha sua função:

Roda de vento, lâminas. Eles captam o movimento das massas de ar, giram e colocam o eixo em movimento.
Um gerador pode ser instalado imediatamente no eixo, ou pode haver uma caixa de engrenagens angular que transferirá o movimento descendente para o cardan. Através da utilização de uma caixa de velocidades, é possível obter um aumento de velocidade (multiplicador).
Gerador - converte energia rotacional em energia elétrica. Se o gerador produzir uma corrente estável, ele será conectado às baterias. Caso contrário, um relé regulador de tensão é instalado intermediário.
Pode não haver baterias no sistema, mas com elas o trabalho é mais estável - eles usam o relógio ventoso para recarregar e usam o potencial acumulado quando o vento diminui.
Inversor - serve para converter a tensão para o valor desejado, por exemplo, 220V.Necessário por conveniência, pois a maioria dos dispositivos é projetada para essa tensão. Mas a finalidade do moinho de vento pode ser diferente, portanto, nem todo circuito inclui um inversor.
Anemoscópio é um dispositivo que é usado para turbinas eólicas poderosas. Ele coleta dados sobre a velocidade e direção do vento. Quase nunca encontrado em projetos caseiros

Geralmente eles fazem um pequeno cata-vento e um mecanismo rotativo.
Mastro - ou suporte no qual a hélice será fixada
Em altitude, é mais provável que você pegue um vento estável e forte, por isso é importante prestar atenção ao mastro, que deve suportar cargas.

Os moinhos de vento podem ser horizontais (com uma hélice clássica) e verticais (rotativo). As instalações horizontais têm a maior eficiência, por isso são mais frequentemente reproduzidas por autofabricação.

Gerador de tipo vertical

Mas esses moinhos de vento precisam ser voltados para o vento, porque com um fluxo lateral ele para de funcionar. Um gerador eólico rotativo do tipo faça você mesmo também tem suas vantagens.

O projeto de sistemas verticais pode variar muito, mas eles possuem características comuns.

• Turbinas localizadas verticalmente captam o vento, não importa onde ele sopre (modelos horizontais precisam ser equipados com uma guia), o que é muito conveniente se o vento em uma determinada área não for estável, variável.
• Essa estrutura pode ser colocada diretamente no solo (claro, se houver vento suficiente).
• Faça a instalação mais fácil do que horizontal.

O único aspecto negativo é a eficiência relativamente baixa.

O que será necessário?

A opção mais comum é usar um motor de máquina de lavar para um gerador caseiro.Se não houver uma "lavadora" antiga disponível, você poderá encontrar esse motor em revendedores de sucata no mercado doméstico, no centro de serviço mais próximo para eletrodomésticos ou em uma loja especializada. Não é um problema encomendar tal motor da China.

Tanto os novos quanto os usados ​​duram muito tempo. A potência de 200 watts é facilmente convertida em um quilowatt ou mais.

materiais

Para montar o gerador, além do motor, você precisa:

• ímãs de neodímio nos tamanhos 20, 10 e 5 mm (32 no total);
• diodos retificadores ou uma ponte de diodos com uma corrente de dezenas de amperes (siga a regra de uma margem de potência dupla);
• adesivo epóxi;
• soldagem a frio;
• lixa;
• lata do lado da lata.

Os ímãs são encomendados online da China.

Ferramentas

As seguintes ferramentas irão acelerar o processo de fabricação:

• torno;
• tesouras;
• chave de fenda com bicos;
• alicate.

Princípio de funcionamento

Os controladores usados ​​em turbinas eólicas são dispositivos técnicos complexos que executam as seguintes funções:

1. Realiza o controle sobre a carga das baterias recarregáveis ​​(ACB), que são o armazenamento da energia elétrica gerada.
2. Converte a corrente elétrica alternada produzida pelo gerador eólico em corrente contínua, que é a corrente de operação das baterias.
3. Controla a rotação das pás da turbina eólica.
4. Redireciona a corrente elétrica gerada, dependendo da carga da bateria e da quantidade de energia gerada.

Operação de controladores fornecendo operação de turbinas eólicas em modo automático, é realizado, dependendo do seu projeto e da potência do gerador eólico, da seguinte forma:

1. Para moinhos de vento de alta potência.

• Completo com o controlador, uma resistência de lastro é montada na turbina eólica. Nesta capacidade, podem ser usados ​​elementos de aquecimento elétrico ou outros resistores elétricos com resistência significativa.
• Durante a operação da turbina eólica, quando a tensão nas baterias atinge 14 - 15,0 Volts, o controlador as desconecta da linha de energia e comuta os fluxos de energia elétrica gerados pela instalação para resistência de lastro.

2. Para moinhos de vento de baixa potência.

Quando a carga da bateria estiver completa e os valores de tensão atingirem os valores máximos possíveis, o controlador freia a rotação das pás do aerogerador. Esta operação é realizada fechando as fases do gerador eólico, o que leva à travagem e à paragem da rotação da instalação.

A base de um gerador eólico doméstico

O tópico de fabricação e instalação de geradores eólicos caseiros é amplamente representado na Internet. No entanto, a maior parte do material é uma descrição banal dos princípios para obtenção de energia elétrica a partir de fontes naturais.

O método teórico para o dispositivo (instalação) de turbinas eólicas é conhecido há muito tempo e é bastante compreensível. Mas como as coisas estão praticamente no setor doméstico - uma questão que está longe de ser totalmente divulgada.

Na maioria das vezes, recomenda-se escolher geradores de automóveis ou motores de indução AC complementados com ímãs de neodímio como fonte de corrente para geradores eólicos caseiros.

O procedimento para converter um motor CA assíncrono em um gerador para um moinho de vento. Consiste na fabricação de um “casaco de pele” do rotor a partir de ímãs de neodímio. Processo extremamente complexo e demorado

No entanto, ambas as opções exigem refinamento significativo, muitas vezes complexo, caro e demorado.

É muito mais simples e fácil em todos os sentidos instalar motores elétricos como os que eram produzidos antes e agora são produzidos pela Ametek (exemplo) e outros.

Para uma turbina eólica doméstica, os motores DC com uma tensão de 30 a 100 volts são adequados. No modo gerador, aproximadamente 50% da tensão de operação declarada pode ser obtida deles.

Deve-se observar: ao operar no modo de geração, os motores CC devem ser destorcidos para uma velocidade superior à nominal.

Além disso, cada motor individual de uma dúzia de cópias idênticas pode apresentar características completamente diferentes.

Portanto, a seleção ideal de um motor elétrico para um gerador eólico doméstico é lógica com os seguintes indicadores:

1. Configuração de alta tensão de operação.
2. Baixo parâmetro RPM (velocidade angular de rotação).
3. Alta corrente de operação.

Assim, um motor fabricado pela Ametek com tensão de operação de 36 volts e velocidade angular de rotação de 325 rpm parece bom para instalação.

É um motor elétrico usado no projeto de um gerador eólico - uma instalação descrita abaixo como um exemplo de um moinho de vento doméstico.

Motor DC para gerador eólico doméstico. A melhor opção entre os produtos fabricados pela Ametek. Motores elétricos semelhantes fabricados por outras empresas também são adequados.

Verificar a eficiência de qualquer motor semelhante é fácil. Basta conectar uma lâmpada incandescente convencional de 12 volts aos terminais elétricos e girar o eixo do motor manualmente.Com bons indicadores técnicos do motor elétrico, a lâmpada acenderá definitivamente.

Seleção de materiais

As pás para um dispositivo de vento podem ser feitas de qualquer material mais ou menos adequado, por exemplo:

Do tubo de PVC

É provavelmente a coisa mais fácil construir lâminas com este material. Os tubos de PVC podem ser encontrados em todas as lojas de ferragens. Os tubos devem ser escolhidos aqueles projetados para esgoto com pressão ou gasoduto. Caso contrário, o fluxo de ar em ventos fortes pode distorcer as pás e danificá-las contra o mastro do gerador.

As pás de uma turbina eólica estão sujeitas a cargas severas da força centrífuga, e quanto mais longas as pás, maior a carga.

A borda da lâmina de uma roda de duas lâminas de um gerador eólico doméstico gira a uma velocidade de centenas de metros por segundo, tal é a velocidade de uma bala saindo de uma pistola. Esta velocidade pode levar à ruptura de tubos de PVC. Isso é especialmente perigoso porque fragmentos de tubos voadores podem matar ou ferir gravemente as pessoas.

Você pode sair da situação encurtando as lâminas ao máximo e aumentando seu número. A roda de vento com várias lâminas é mais fácil de equilibrar e menos barulhenta

De não pouca importância é a espessura das paredes dos tubos. Por exemplo, para uma roda eólica com seis pás feitas de tubo de PVC, com dois metros de diâmetro, sua espessura não deve ser inferior a 4 milímetros. Para calcular o design das lâminas para um artesão caseiro, você pode usar tabelas e modelos prontos

Para calcular o design das lâminas para um artesão caseiro, você pode usar tabelas e modelos prontos.

O modelo deve ser feito de papel, preso ao tubo e circulado. Isso deve ser feito quantas vezes houver pás na turbina eólica.Usando um quebra-cabeça, o tubo deve ser cortado de acordo com as marcas - as lâminas estão quase prontas. As bordas dos tubos são polidas, os cantos e extremidades são arredondados para que o moinho de vento fique bonito e faça menos barulho.

De aço, deve ser feito um disco com seis tiras, que fará o papel de uma estrutura que combina as lâminas e fixa a roda à turbina.

As dimensões e a forma da estrutura de ligação devem corresponder ao tipo de gerador e corrente contínua que será utilizado no parque eólico. O aço deve ser escolhido tão grosso que não se deforme sob os golpes do vento.

alumínio

Comparados aos tubos de PVC, os tubos de alumínio são mais resistentes à flexão e ao rasgo. Sua desvantagem está no grande peso, que exige medidas para garantir a estabilidade de toda a estrutura como um todo. Além disso, você deve equilibrar a roda com o máximo de cuidado possível.

Considere as características da execução de pás de alumínio para uma roda eólica de seis pás.

De acordo com o modelo, um padrão de madeira compensada deve ser feito. Já de acordo com o modelo de uma folha de alumínio, corte blanks de lâminas no valor de seis peças. A futura lâmina é enrolada em uma calha de 10 milímetros de profundidade, enquanto o eixo de rolagem deve formar um ângulo de 10 graus com o eixo longitudinal da peça. Essas manipulações dotarão as pás de parâmetros aerodinâmicos aceitáveis. Uma luva rosqueada é presa ao lado interno da lâmina.

O mecanismo de conexão de uma roda eólica com lâminas de alumínio, diferentemente de uma roda com lâminas feitas de tubos de PVC, não possui tiras no disco, mas pinos, que são pedaços de uma haste de aço com rosca adequada para a rosca das buchas.

fibra de vidro

As lâminas feitas de fibra de vidro específica para fibra de vidro são as mais perfeitas, devido aos seus parâmetros aerodinâmicos, resistência e peso. Essas lâminas são as mais difíceis de construir, porque você precisa ser capaz de processar madeira e fibra de vidro.

Consideraremos a implementação de pás de fibra de vidro para uma roda com diâmetro de dois metros.

A abordagem mais escrupulosa deve ser tomada para a implementação da matriz de madeira. É usinado a partir das barras de acordo com o gabarito acabado e serve como modelo de lâmina. Tendo terminado de trabalhar na matriz, você pode começar a fazer lâminas, que consistirão em duas partes.

Primeiramente, a matriz deve ser tratada com cera, uma de suas faces deve ser coberta com resina epóxi e sobre ela deve ser espalhada fibra de vidro. Aplique epóxi novamente e novamente uma camada de fibra de vidro. O número de camadas pode ser três ou quatro.

Então você precisa manter o sopro resultante na matriz por cerca de um dia até que seque completamente. Assim, uma parte da lâmina está pronta. Do outro lado da matriz, a mesma sequência de ações é executada.

As partes acabadas das lâminas devem ser conectadas com epóxi. No interior, você pode colocar uma rolha de madeira, fixá-la com cola, isso fixará as lâminas no cubo da roda. Uma bucha rosqueada deve ser inserida no plugue. O nó de conexão se tornará o hub da mesma maneira que nos exemplos anteriores.

As nuances do uso de turbinas eólicas

Atualmente, os aerogeradores são utilizados em diversos setores da economia nacional. Modelos industriais de diferentes capacidades são utilizados por empresas de petróleo e gás, empresas de telecomunicações, estações de perfuração e exploração, instalações de produção e órgãos governamentais.

O moinho de vento pode ser utilizado como fonte adicional de energia em hospitais e outras instituições para garantir um fornecimento contínuo de eletricidade em situações de emergência.

Destaca-se a importância do uso de turbinas eólicas para a pronta restauração de eletricidade quebrada durante cataclismos e desastres naturais. Para este fim, as turbinas eólicas são frequentemente usadas pelo Ministério de Situações de Emergência.

As turbinas eólicas domésticas são perfeitas para organizar a iluminação e o aquecimento de assentamentos rurais e casas particulares, bem como para fins domésticos em fazendas.

Nesse caso, alguns pontos devem ser levados em consideração:

• Dispositivos de até 1 kW só podem fornecer eletricidade suficiente em locais com vento. Normalmente, a energia gerada por eles é suficiente apenas para iluminação LED e alimentação de pequenos dispositivos eletrônicos.
• Para fornecer eletricidade totalmente à casa de campo (casa de campo), você precisará de um gerador eólico com capacidade superior a 1 kW. Este indicador é suficiente para alimentar luminárias, assim como um computador e uma TV, mas sua energia não é suficiente para fornecer eletricidade a uma geladeira moderna que funciona 24 horas por dia.
• Para fornecer energia à casa, você precisará de um moinho de vento com capacidade de 3 a 5 kW, mas mesmo esse indicador não é suficiente para aquecer as casas. Para usar esta função, você precisa de uma opção poderosa, a partir de 10 kW.

Ao escolher um modelo, deve-se notar que o indicador de energia indicado no dispositivo só é alcançado na velocidade máxima do vento. Assim, uma instalação de 300V produzirá a quantidade de energia indicada apenas a uma velocidade de fluxo de ar de 10-12 m / s.

Para aqueles que desejam construir uma turbina eólica com as próprias mãos, oferecemos o seguinte artigo, que detalha informações úteis.

O que é um controlador de carga?

A função de controlar a quantidade de carga é realizada por um regulador de lastro, ou controlador. Trata-se de um dispositivo eletrônico que desliga a bateria quando a tensão aumenta, ou despeja o excesso de energia no consumidor - um elemento de aquecimento, uma lâmpada ou outro dispositivo simples e pouco exigente para algumas mudanças de potência. Quando a carga cai, o controlador muda a bateria para o modo de carga, ajudando a repor a reserva de energia.

Os primeiros projetos de controladores eram simples e só permitiam acionar a frenagem do eixo. Posteriormente, as funções do aparelho foram revisadas, e o excesso de energia passou a ser utilizado de forma mais racional. E com o início do uso de turbinas eólicas como principal fonte de energia para casas de veraneio ou casas particulares, o problema de usar o excesso de energia desapareceu por si só, pois atualmente sempre há algo para conectar em qualquer casa.