Como fazer um gerador eólico com suas próprias mãos

Variedades de geradores de eletricidade

Normalmente, um gerador caseiro em casa é feito com base em um motor assíncrono, magnético, a vapor, a lenha.

Opção nº 1 - gerador assíncrono

O dispositivo poderá gerar uma tensão de 220-380 V, com base no desempenho do motor selecionado.

Para montar esse gerador, você só precisa iniciar um motor assíncrono conectando capacitores aos enrolamentos.

O gerador baseado em um motor assíncrono se sincroniza, inicia os enrolamentos do rotor com um campo magnético constante.

O motor está equipado com rotor com enrolamento trifásico ou monofásico, entrada de cabos, dispositivo de curto-circuito, escovas, sensor de controle

Se o rotor for do tipo gaiola de esquilo, os enrolamentos são excitados usando a força de magnetização residual.

Opção # 2 - dispositivo com ímãs

Para um gerador magnético, um coletor, motor de passo (sem escovas síncronas) e outros são adequados.

O enrolamento com um grande número de pólos aumenta a eficiência. Em comparação com o circuito clássico (onde a eficiência é de 0,86), o enrolamento de 48 pólos permite tornar a potência do gerador mais

Durante o processo de montagem, os ímãs são montados em um eixo giratório e instalados em uma bobina retangular. Este último gera um campo eletrostático durante a rotação dos ímãs.

Opção nº 3 - gerador de vapor

Para um gerador de vapor, é usado um forno com circuito de água. O dispositivo funciona devido à energia térmica do vapor e das lâminas da turbina.

Para fazer você mesmo um gerador de vapor, você precisará de um forno com circuito de água (resfriamento)

É um sistema fechado com uma planta maciça e não móvel que requer controle e um circuito de resfriamento para converter vapor em água.

Opção # 4 - dispositivo de queima de madeira

Para um gerador a lenha, são utilizados fogões, incluindo os de camping. Os elementos Peltier são fixados nas paredes dos fornos e a estrutura é colocada na carcaça do radiador.

O princípio de funcionamento do gerador é o seguinte: quando a superfície das placas condutoras é aquecida de um lado, o outro é resfriado.

Para fazer você mesmo um gerador a lenha, você pode usar qualquer fogão. O gerador é alimentado por elementos Peltier que aquecem e resfriam as placas condutoras.

Uma corrente elétrica aparece nos pólos das placas. A maior diferença entre as temperaturas das placas fornece ao gerador a potência máxima.

A unidade é mais eficiente em temperaturas abaixo de zero.

Gerador eólico caseiro: vantagens e desvantagens

A instalação de uma turbina eólica pode ser necessária se a eletricidade não for fornecida ao seu local, houver interrupções constantes na rede elétrica ou se você quiser economizar nas contas de eletricidade. O moinho de vento pode ser comprado ou você pode fazer o seu próprio.

Um gerador eólico caseiro tem as seguintes vantagens:

• Permite economizar dinheiro na compra de um dispositivo de fábrica, pois a fabricação na maioria das vezes é feita a partir de peças improvisadas;
• Ideal para suas necessidades e condições de operação, pois você mesmo calcula a potência do dispositivo, levando em consideração a densidade e a força do vento em sua área;
• Harmoniza melhor com o design da casa e do paisagismo, pois a aparência do moinho de vento depende apenas de sua imaginação e habilidades.

As desvantagens dos dispositivos caseiros incluem sua falta de confiabilidade e fragilidade: os produtos caseiros geralmente são feitos de motores antigos de eletrodomésticos e carros, então eles falham rapidamente. No entanto, para que o aerogerador seja eficiente, é necessário calcular corretamente a potência do dispositivo.

Vantagens de um gerador caseiro

Custos de energia muito mais baixos estão longe de ser a única vantagem de usar um gerador eólico. Existem várias vantagens que determinam a escolha de um mestre:

1. Um grande número de tutoriais em vídeo disponíveis sobre como trabalhar com uma descrição detalhada de cada etapa. Como modelos de trabalho, você pode usar fotos e diagramas de um gerador eólico.
2. Materiais disponíveis para a fabricação do gerador (um recipiente de metal antigo, kits de ferramentas, uma bateria podem ser encontrados na casa de cada proprietário zeloso). Um gerador eólico de alta qualidade pode ser feito com suas próprias mãos a partir de um gerador de carro.
3. Até à data, são conhecidos vários modelos, cujo princípio de funcionamento é notavelmente diferente um do outro.
4. Pequenos edifícios no local não violam os regulamentos do quadro legislativo, mas ao mesmo tempo podem fornecer energia para a maioria dos eletrodomésticos da casa, jardim, zona econômica.

Em termos de trabalho independente, os geradores eólicos são mais fáceis de construir do que os modelos de água.

Exemplo de foto de montagem de um moinho de vento em etapas

Considere um exemplo da construção de um moinho de vento de 24 V montado com base em um gerador de carro. O caseiro começa a funcionar de forma estável com uma força de vento de 5 m / s. Em tempo de vento médio com rajadas de 15 m/s, a unidade entrega de 8 a 11 A; em dias com ventos fortes, a eficiência aumenta. Potência não superior a 300 watts.

De fato, todo o trabalho foi feito, resta conectar os componentes díspares de uma instalação útil na vida cotidiana:

Uma instalação de bricolage desenvolve 24 V, pode ser usada para carregar as baterias de equipamentos móveis e fornecer energia à linha de iluminação com lâmpadas economizadoras de energia.

Opções de pré-instalação

A operação de alta qualidade do dispositivo é a chave para fornecer com sucesso uma casa de verão ou uma casa com energia elétrica e, portanto, um investimento razoável das forças e meios do mestre.

Antes de instalar o gerador, é necessário avaliar vários parâmetros, tanto do lado da própria instalação, quanto do lado do local da instalação pretendida da estrutura.

É obrigatória uma análise do estado do solo e das construções vizinhas.Não deve haver dispositivos próximos ao gerador eólico que possam ser facilmente danificados pelas pás.

A área com a instalação localizada deve ser protegida de crianças e visitantes inesperados. Do lado de um gerador eólico caseiro, as seguintes características estão sujeitas a avaliação:

• Altura do mastro (estamos falando de uma questão legislativa).
• As dimensões das lâminas, seu dispositivo.
• O poder do dispositivo. Os geradores eólicos podem ser usados ​​até mesmo para uma pequena casa particular.
• Ruído de uma estrutura de trabalho.
• Segurança para frequências aéreas.

A condição técnica de todos os componentes é necessariamente avaliada quanto à integridade, segurança e facilidade de manutenção de cada elemento. O trabalho ideal pode ser realizado pela elaboração preliminar de instruções e um diagrama de plano de como fazê-lo. gerador eólico faça você mesmo.

Como fazer um gerador eólico com suas próprias mãos

Comprar uma turbina eólica de fábrica nem sempre é a melhor solução. O principal obstáculo é o alto custo dos moinhos de vento industriais. Esses equipamentos não podem ser instalados em todas as áreas - é necessária uma autorização especial para instalar o mastro e é perigoso deixar o equipamento em um local desabitado. Uma opção alternativa é fazer um gerador eólico para uma casa particular com suas próprias mãos. Em muitos casos, isso é aceitável, dado o custo mínimo e a oportunidade de se expressar criativamente.

Um gerador eólico rotativo é um dispositivo de conversão relativamente simples. Não será suficiente fornecer eletricidade totalmente à mansão, mas um moinho de vento caseiro será suficiente para uma pequena casa de campo. Ele poderá iluminar a casa, dependências, caminhos no local, etc.

Diagramas de fiação

Fornecimento autônomo do objeto (com baterias). A instalação é alimentada apenas por uma turbina eólica.

Gerador eólico (com baterias) e comutação para a rede.
O AVR permite que você alterne a energia do objeto na ausência de vento e as baterias são completamente descarregadas na rede elétrica. O mesmo esquema pode ser usado vice-versa - um gerador eólico como fonte de energia de backup. Neste caso, o ATS comuta-o para as baterias do gerador eólico em caso de falta de energia da rede.

Gerador eólico (com baterias) e gerador a diesel (gasolina) de reserva. Na ausência de vento e descarga das baterias, o gerador de reserva é iniciado automaticamente.

Gerador eólico (sem baterias) e comutação com a rede. A rede elétrica pública é usada em vez de baterias - toda a eletricidade gerada vai para ela e é consumida a partir dela. Você paga apenas a diferença entre a eletricidade gerada e consumida. Tal esquema de trabalho ainda não é permitido na Ucrânia e em muitos outros países.

Variedades

De acordo com a localização do gerador, esta unidade pode ser:

Projeto horizontal. Neste dispositivo, o eixo de rotação é paralelo ao solo e o plano das pás é perpendicular. Isso permite rotação livre em torno de um eixo vertical.
O princípio de operação dos geradores verticais é mudar a direção do vento, o que afeta o plano da cauda, ​​de modo que o eixo de rotação do gerador estará localizado ao longo do vetor de fluxo de ar

Atenção! Um problema no uso de geradores horizontais é a conexão dos cabos de energia, pois os fios podem se enrolar no mastro e quebrar. No entanto, esse problema também pode ser resolvido configurando um limitador.

desenho vertical

Nesta modalidade, o eixo de rotação do eixo é perpendicular ao solo, o que permite que o dispositivo não dependa da direção do vento. A vantagem desta instalação é que seus desenhos estão disponíveis gratuitamente na literatura técnica. O próprio gerador não requer a instalação de limitadores de rotação, como nas estruturas horizontais.

Uma instalação do tipo rotativo eficaz para uma casa particular: do que pode ser montado?

Uma instalação deste tipo é projetada para fornecer eletricidade a uma casa de jardim, dependências e destacar o território à noite. Para a fabricação de uma turbina eólica rotativa com potência máxima de 1,5 kW, serão necessários vários dispositivos:

• gerador de 12 V;
• bateria de hélio ou ácido 12 V.;
• botão semi-hermético para 12 V;
• conversor 700 → 1500 W e 12 → 220 V.;
• relé automotivo de uma lâmpada de controle de uma carga ou carregamento do acumulador;
• voltímetro;
• moedor ou tesoura para metal;
• furar.

Também serão necessários adicionalmente:

• recipiente de aço inoxidável ou alumínio de grande capacidade;
• parafusos com porcas e arruelas;
• fios com seção transversal de 4 mm2 e 2,5 mm2;
• braçadeiras para fixação do gerador no mastro;
• lápis ou marcador;
• fita métrica, alicates, furadeira, chaves, chave de fenda.

Vantagens e desvantagens de um modelo de moinho de vento rotativo

As vantagens de um modelo rotativo de um gerador eólico são:

• lucratividade;
• os elementos são facilmente substituíveis e podem ser facilmente reparados em caso de quebra;
• falta de condições especiais de trabalho;
• confiabilidade na operação;
• funcionamento bastante silencioso.

Há também desvantagens:

• o desempenho do moinho de vento não é muito grande;
• Um gerador eólico é altamente dependente de rajadas repentinas de vento, que podem até fazer com que a hélice pare.

Monofásico e trifásico

• Geradores monofásicos sob carga emitem oscilações vibracionais, cuja causa é a diferença na amplitude da corrente.
• Os geradores trifásicos não emitem vibrações vibracionais, o que aumenta o conforto acústico durante sua operação. Isso permite que o gerador funcione quase silenciosamente, além disso, quanto menos vibração, mais ele durará.

Como você pode ver, ao comparar os dois tipos de geradores, a forma trifásica tem as melhores características.

Nós fazemos um moinho de vento com nossas próprias mãos

1. Lâminas de turbina eólica

A roda eólica é o elemento estrutural mais significativo do dispositivo. Converte a força do vento em energia mecânica. Assim, a seleção de todos os outros elementos depende de sua estrutura.

Os tipos mais comuns e eficazes de pás são vela e palheta. Para a fabricação da primeira opção, é necessário fixar uma folha de material no eixo, posicionando-a em ângulo com o fluxo do vento. No entanto, durante os movimentos de rotação, essa lâmina terá uma resistência aerodinâmica significativa. Além disso, aumentará com o aumento do ângulo de ataque, o que reduz a eficácia de seu funcionamento.

O segundo tipo de lâminas trabalha com maior produtividade - as aladas.Em seus contornos, eles se assemelham à asa de uma aeronave, e os custos da força de atrito são reduzidos ao mínimo. Este tipo de turbina eólica tem uma alta utilização da energia eólica com baixo custo de material.

As lâminas podem ser feitas de plástico ou tubo de plástico, pois serão mais produtivas do que madeira. O mais eficiente é a estrutura da roda eólica com dois metros de diâmetro e seis pás.

2. Gerador de turbina eólica

A opção mais aceitável para equipamentos de geração eólica é um mecanismo gerador assíncrono de conversão com corrente alternada. Suas principais vantagens são o baixo custo, facilidade de aquisição e amplitude de distribuição de modelos, possibilidade de reequipamento e excelente operação em baixas velocidades.

Ele pode ser transformado em um gerador de ímã permanente. Estudos mostraram que tal dispositivo pode ser operado em baixas velocidades, mas perde rapidamente a eficiência em altas velocidades.

3. Montagem da turbina eólica

Para fixar as pás à carcaça do gerador, é necessário utilizar a cabeça do aerogerador, que é um disco de aço com espessura de até 10 mm. Seis tiras de metal com furos são soldadas a ela para prender as lâminas a elas. O próprio disco é fixado ao mecanismo gerador usando parafusos com contraporcas.

Como o dispositivo gerador é capaz de suportar cargas máximas, inclusive de forças giroscópicas, ele deve ser firmemente fixado.No aparelho, o gerador é instalado de um lado, para isso o eixo deve ser conectado à carcaça, que se parece com um elemento de aço com furos rosqueados para aparafusar no eixo do gerador de mesmo diâmetro.

Para a produção de uma estrutura de suporte para equipamentos eólicos, sobre os quais serão colocados todos os outros elementos, é necessário o uso de uma chapa metálica com espessura de até 10 mm ou um pedaço de viga das mesmas dimensões.

4. Giro da turbina eólica

O mecanismo rotativo proporciona movimentos de rotação do moinho de vento em torno de um eixo vertical. Assim, torna possível girar o dispositivo na direção do vento. Para sua fabricação, é melhor usar rolamentos de rolos, que percebem com mais eficiência as cargas axiais.

5. Receptor atual

O pantógrafo funciona para reduzir a probabilidade de torcer e quebrar os fios provenientes do gerador no moinho de vento. Contém em seu design uma luva feita de material isolante, contatos e escovas. Para criar proteção contra fenômenos climáticos, os nós de contato do receptor de corrente devem ser fechados.