Gerador eólico para uma casa particular: dispositivo, tipos, visão geral das melhores ofertas

Opções de instalação de turbinas eólicas

Não será possível obter uma produção constante de energia ao longo do tempo. Isso se deve ao fato de que as condições da natureza estão mudando constantemente. Considere com antecedência onde usar o excesso de eletricidade que ocorrerá durante ventos fortes.Por exemplo, você pode fornecer aquecimento de água em uma caldeira ou aquecedor elétrico para a casa. Esse recurso deve ser ativado automaticamente em ventos fortes e cargas leves.

Para um clima com inverno longo, os modelos de arranjo vertical do rotor são mais adequados. Você pode instalar esse dispositivo no chão ou em um mastro baixo. Além disso, pode ser conectado diretamente à rede elétrica com um aquecedor e uma caldeira. Nesse caso, você pode tentar ficar sem um inversor e baterias. Na maioria das vezes, esse esquema de conexão pode ser implementado com suas próprias mãos, sem o envolvimento de organizações de terceiros. Tal gerador eólico pode servir para fornecer calor.

Você também deve resolver alguns problemas associados ao funcionamento do moinho de vento:

Primeiro, a presença de ruído. É improvável que isso agrade seus vizinhos, além disso, o infra-som pode ser desconfortável de ouvir. Para eliminar esse recurso, instale o dispositivo o mais longe possível de prédios residenciais;
em segundo lugar, a presença obrigatória de aterramento e proteção contra raios, bem como um sistema de sinalização para aviação no ponto mais alto da estrutura

Observe que a vibração será gerada durante a operação. Isso significa que o mastro não deve entrar em contato com outros objetos;
em terceiro lugar, o próprio gerador e outras partes do sistema

Baterias e inversores requerem manutenção regular e substituição sistemática. O mastro também precisa ser pintado, inspecionado e cuidado em tempo hábil;
em quarto lugar, existe a possibilidade de danos durante a formação de gelo ou um forte furacão.

O cuidado regular da turbina eólica garantirá a longa vida útil deste assistente.

Qual formato de lâmina é ideal

Um dos principais elementos de uma turbina eólica é um conjunto de pás. Há uma série de fatores associados a esses detalhes que afetam a eficiência de um moinho de vento:

• O peso;
• o tamanho;
• a forma;
• material;
• quantia.

Se você decidir projetar pás para um moinho de vento caseiro, considere todos esses parâmetros. Alguns acreditam que quanto mais asas na hélice do gerador, mais energia eólica pode ser obtida. Em outras palavras, quanto mais, melhor.

No entanto, este não é o caso. Cada parte individual se move contra a resistência do ar. Assim, um grande número de pás em uma hélice requer mais força do vento para completar uma revolução. Além disso, muitas asas largas podem causar a formação da chamada "capota de ar" na frente da hélice, quando o fluxo de ar não passa pelo moinho de vento, mas o contorna.

A forma importa muito. Depende da velocidade do parafuso. Fluxo ruim causa vórtices que desaceleram a roda eólica

O mais eficiente é uma turbina eólica de pá única. Mas construí-lo e equilibrá-lo com suas próprias mãos é muito difícil. O design não é confiável, embora com alta eficiência. De acordo com a experiência de muitos usuários e fabricantes de moinhos de vento, o modelo de três pás é o modelo mais ideal.

O peso da lâmina depende do seu tamanho e do material do qual será feita. O tamanho deve ser selecionado com cuidado, guiado pelas fórmulas para cálculos. As bordas são melhor processadas para que haja um arredondamento de um lado e o lado oposto seja afiado

A forma de pá adequadamente selecionada para uma turbina eólica é a base de seu bom trabalho.Para produtos caseiros, as seguintes opções são adequadas:

• tipo de vela;
• tipo de asa.

As lâminas do tipo vela são tiras largas simples, como em um moinho de vento. Este modelo é o mais óbvio e fácil de fabricar. No entanto, sua eficiência é tão baixa que essa forma praticamente não é usada em turbinas eólicas modernas. A eficiência neste caso é de cerca de 10-12%.

Uma forma muito mais eficiente são as lâminas de perfil de palheta. Os princípios da aerodinâmica estão envolvidos aqui, que levantam aviões enormes no ar. Um parafuso desta forma é mais fácil de colocar em movimento e gira mais rápido. O fluxo de ar reduz significativamente a resistência que o moinho de vento encontra em seu caminho.

O perfil correto deve se assemelhar a uma asa de avião. Por um lado, a lâmina tem um espessamento e, por outro, uma descida suave. As massas de ar fluem em torno de uma parte desta forma muito suavemente

A eficiência deste modelo atinge 30-35%. A boa notícia é que você pode construir uma lâmina alada com suas próprias mãos usando um mínimo de ferramentas. Todos os cálculos e desenhos básicos podem ser facilmente adaptados ao seu moinho de vento e você pode desfrutar de energia eólica gratuita e limpa sem restrições.

Princípio de funcionamento

Modelo de moinho de vento horizontal

Sob a influência da força do vento, as pás do dispositivo começam a girar, o que aciona o rotor. Graças ao enrolamento do estator, a energia mecânica resultante é convertida em corrente elétrica. Sob a ação da força rotacional, a eletricidade resultante é armazenada na bateria.

A quantidade de energia recebida depende diretamente da força do vento - quanto mais forte soprar, mais eletricidade será armazenada na bateria.

Durante as voltas, o eixo também gira, que está conectado ao rotor principal. 12 ímãs são fixados nele, que giram no estator. Isso cria uma corrente elétrica alternada da mesma frequência que flui nas tomadas.

A corrente alternada resultante pode ser transmitida por longas distâncias, mas não pode ser armazenada. Portanto, deve ser convertido em corrente contínua. O processo é realizado por um circuito eletrônico interno na turbina.

Sistema de travagem de rotação da lâmina

Para garantir que a unidade não falhe com forte pressão de ar, ela é equipada com um sistema de freio especial. Se ímãs móveis costumavam induzir corrente nos enrolamentos, agora essa força é usada para parar os ímãs giratórios. Para fazer isso, é criado um curto-circuito, no qual o movimento do rotor diminui. A contra-ação resultante diminui a rotação dos ímãs.

O projeto da turbina eólica e seus componentes

Quando o vento está acima de 50 km/h, os freios desaceleram automaticamente a rotação do rotor. Se a velocidade do ar atingir 80 km / h, o sistema de freio para completamente as lâminas. Todas as partes da turbina são projetadas para maximizar o uso da energia do ar. Quando o vento sopra, as pás giram e o gerador converte seu movimento em eletricidade. Realizando uma dupla conversão de energia, a turbina produz eletricidade a partir do movimento usual das massas de ar.

Externamente, o gerador eólico se assemelha a um cata-vento - é direcionado na direção de onde o vento sopra

Este dispositivo é muito útil não apenas em algumas condições extremas, mas também na vida cotidiana.Muitas vezes, os sistemas de turbinas eólicas são usados ​​em casas de veraneio ou em assentamentos onde há interrupções regulares de energia. Uma fonte autônoma de eletricidade auto-fabricada tem as seguintes vantagens:

• a instalação é ecologicamente correta;
• não há necessidade de reabastecimento;
• nenhum resíduo é acumulado;
• o dispositivo funciona muito silenciosamente;
• tem uma longa vida útil.

Todos os geradores eólicos operam da mesma maneira. Primeiro, a tensão alternada recebida da pressão do vento é convertida em corrente contínua. Isso carrega a bateria. O inversor volta a produzir corrente alternada. Isso é necessário para que as lâmpadas brilhem; a geladeira, TV, etc funcionou Graças à bateria recarregável, você pode usar aparelhos elétricos em clima calmo. Além disso, durante fortes rajadas de vento, a tensão na rede permanece estável.

Seleção do tamanho da turbina eólica

Você precisa selecionar o tamanho desta instalação com base na quantidade desejada de eletricidade e velocidade do vento, bem como sua densidade, em sua área. É imediatamente necessário esclarecer que o cálculo de potência será feito para um gerador eólico de fábrica que não seja feito à mão a partir de peças improvisadas.

A quantidade de eletricidade que você precisa, você pode bater nas contas do último ano ou pegar uma quantia arbitrária (desejada).

A velocidade e a densidade do vento podem ser encontradas na web, por exemplo, no site do serviço meteorológico. Não vou indicar nenhum número neste artigo, pois são muitas regiões e o clima vem mudando muito rapidamente nos últimos anos.

Existem várias fórmulas

1.O mais simples e compreensível para a pessoa comum, porém, os dados obtidos podem ter um certo erro. Ele pode ser usado para calcular um gerador eólico cinético com um eixo horizontal:

AEO = 1,64 * D * D * V * V * V

Onde:

• AEO é a eletricidade que você deseja receber em um ano.
• D é o diâmetro do rotor, que é indicado em metros.
• V é a velocidade média anual do vento, indicada em m/s.

2. Uma fórmula mais complexa que é utilizada para os seus cálculos pelas empresas envolvidas na venda e instalação desses equipamentos a nível profissional.

P = V3 * ρ * S

Onde:

• V é a velocidade do vento em metros por segundo.
• ρ – densidade do ar, unidade de medida – kg/m3
• S é a área das pás em que o fluxo de ar sopra, a unidade de medida é m2 (deve ser visto de acordo com a descrição técnica do fabricante).
• P - O número de kW que pode ser obtido.

Exemplo de cálculo P = 53 * 1,25 * 33 = 5156 W

A eficiência da geração de energia depende diretamente do diâmetro das pás do rotor, você pode ver o desempenho aproximado na tabela abaixo.

Esta tabela mostra os dados aproximados que podem ser obtidos dependendo do diâmetro do rotor, da altura de instalação do aerogerador e da velocidade do vento.

Potência máxima gerada, kW	Diâmetro do rotor, m	Altura do mastro, m	Velocidade do vento m/s
0,55	2,5	6	8
2,6	3,2	9	9
6,5	6,4	12	10
11,2	8	12	10
22	10	18	12

3. Nos casos de rotor vertical (eixo), os cálculos devem ser feitos com outra fórmula.

P=0,6*S*V^3

Onde:

• P- Potência Watts
• S- área de trabalho das lâminas m².
• V^3– Velocidade do vento ao cubo m/s

Uma fórmula mais complexa, mas mais precisa

P*= krV 3S/2, .

Onde:

• r - densidade do ar,
• V é a velocidade do fluxo em m/s.
• S - área de vazão em metros quadrados
• k — coeficiente de eficiência da turbina eólica no valor 0,2-0,5

Ao escolher um moinho de vento, você precisa observar a velocidade do vento recomendada pelo fabricante. Como regra, as instalações para uso privado têm esse intervalo: 2-11 Mps.

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.

Prós e contras da tecnologia

O gerador eólico é barulhento durante a operação, portanto, a distância até o prédio residencial deve ser de pelo menos 30 m. Além disso, é necessário que as árvores e os prédios não impeçam que o fluxo do vento entre nas pás do moinho.

As vantagens de instalar o dispositivo incluem o seguinte:

• Após a instalação do equipamento, você não precisa comprar combustível. As despesas serão apenas para manutenção e manutenção preventiva.
• Será fornecido com carga de vento suficiente na maioria das regiões climáticas, especialmente em regiões remotas do norte com ventos constantes.
• O moinho de vento funciona automaticamente e não precisa de inspeção constante. E a sala com equipamentos de controle e baterias está localizada em um local conveniente para manutenção.

Contras de geradores eólicos:

• Se o mastro for instalado incorretamente, o dispositivo gera infra-som nocivo à saúde.
• Certifique-se de instalar o aterramento para proteger contra raios durante uma tempestade.
• Congelamento das lâminas em clima úmido e gelado e danos em fortes rajadas de vento.
• Se o gerador falhar, para repará-lo, é necessário inclinar o mastro ou subir.

A fundação do mastro deve garantir sua estabilidade em caso de fortes rajadas de vento. O freio de proteção do gerador não permite desenvolver uma alta velocidade de rotação das pás durante rajadas de vento.

Turbinas eólicas industriais: um modelo a seguir

Não é nenhum segredo que a energia alternativa realmente permite que você obtenha eletricidade literalmente do vento. Na Europa, as turbinas eólicas industriais ocupam vastas áreas e operam de forma autônoma em benefício do homem.

Eles são enormes, localizados em áreas abertas a todos os ventos, elevando-se sobre árvores e objetos locais.

E os moinhos de vento são instalados a uma distância um do outro. Portanto, avarias acidentais e danos a um não podem prejudicar as estruturas vizinhas.

Tomaremos esses princípios para a criação de geradores eólicos como base para o desenvolvimento de dispositivos caseiros. Eles são criados de acordo com os desenvolvimentos científicos, já foram testados há muito tempo e funcionam de maneira eficaz.

Vamos começar com uma análise das características da área onde pretendemos criar um parque eólico.

Isso é interessante: Conectando fios em uma caixa de junção para fiação elétrica - cobrimos em termos gerais

Gerador eólico para casa não é mais uma raridade

As usinas eólicas têm sido usadas há muito tempo em escala industrial. Mas, a complexidade do projeto, bem como a complexidade de sua instalação, não possibilitaram a utilização deste equipamento em residências particulares, como painéis solares.

No entanto, agora, com o desenvolvimento da tecnologia e o aumento da demanda por “energia verde”, a situação mudou. Os fabricantes lançaram a produção de instalações de pequeno porte para o setor privado.

Princípio da Operação

O vento gira as pás do rotor montadas no eixo do gerador. Como resultado da rotação nos enrolamentos, uma corrente alternada é gerada. Para aumentar o número de revoluções e, consequentemente, a quantidade de energia gerada, uma engrenagem de redução (transmissão) pode ser usada. Também pode bloquear completamente a rotação das lâminas, se for necessário.

A corrente alternada resultante é convertida em 220 W diretos usando um inversor. Depois vai para o consumidor ou, através do controlador de carga, para as baterias para acumulação.

Um diagrama completo do funcionamento da instalação desde a geração de energia até ao seu consumo.

Tipos de turbinas eólicas e qual é melhor para uma casa particular

No momento, existem dois tipos desse design:

1. Com rotor horizontal.
2. Com rotor vertical.

O primeiro tipo com rotor horizontal. Este mecanismo é considerado o mais eficaz. A eficiência é de cerca de 50%. A desvantagem é a necessidade de uma velocidade mínima do vento de 3 m por segundo, o design cria muito ruído.

Para máxima eficiência, é necessário um mastro alto, o que, por sua vez, complica a instalação e manutenção adicional.

O segundo tipo com vertical. Um gerador eólico com rotor vertical tem uma eficiência não superior a 20%, enquanto uma velocidade do vento de apenas 1-2 m por segundo é suficiente. Ao mesmo tempo, funciona muito mais silencioso, o nível de ruído emitido não é superior a 30 dB e sem vibração. Não requer um grande espaço para trabalhar, sem perder eficiência.

A instalação não requer um mastro alto. O equipamento pode ser montado no telhado da casa mesmo com as próprias mãos.

A ausência de um anemômetro e um mecanismo rotativo, que não é necessário com esse design, torna esse tipo de gerador eólico mais barato em comparação com a primeira opção.

Revisão de vídeo

Qual configuração escolher?

Antes de responder a essa pergunta, você precisa entender sua necessidade, recursos financeiros e prioridades operacionais.

Se você deseja obter o máximo de energia e está disposto a gastar dinheiro com a manutenção periódica do gerador, escolha a primeira opção. Tendo investido em um mastro alto uma vez e pagando por rolamentos ou substituição de óleo uma vez a cada 5-10 anos, você obterá total independência energética e, mesmo se morar na Ucrânia ou em países da UE, poderá vender eletricidade em excesso.

O alto nível de ruído desta estação exige a escolha de um local o mais distante possível dos edifícios residenciais. Este ponto também precisa ser levado em consideração, pois o infrassom não passará despercebido pelos seus vizinhos.

Para obter uma produção equivalente em relação à primeira opção, será necessário fornecer 3 aerogeradores deste tipo. No entanto, em termos de preço, obtém-se aproximadamente o mesmo valor (sujeito a auto-montagem).

Revisão em vídeo de um especialista na área de fontes alternativas de energia

Cálculo de energia do gerador eólico

Para determinar a potência necessária da turbina eólica, você precisa fazer uma lista de todos os consumidores de eletricidade da casa, desde lâmpadas até geladeiras e condicionadores de ar. Resumindo seus parâmetros, eles obtêm todo o poder dos consumidores de energia da casa. Mas os custos reais de energia, mesmo nos períodos de pico, serão menores, porque ninguém liga todos os dispositivos ao mesmo tempo.

Por fim, você precisa determinar aproximadamente o tempo de operação de determinados dispositivos para calcular o recurso mensal em casa. Portanto, para atender às necessidades de uma casa de campo, como regra, é necessária uma turbina eólica com capacidade de 5 a 6 kW, enquanto para uma pequena vila de casas de campo, é suficiente uma instalação com capacidade de 10 a 25 kW.

Além disso, existe uma subclasse de dispositivos chamados geradores de microventos. Sua potência é inferior a 1kw e são adequados para alimentar fazendas agrícolas, alimentar um sistema autônomo de abastecimento de água, etc.

Com falta de energia, o gerador eólico funciona perfeitamente em conjunto com os módulos solares. Tais sistemas são chamados de sistemas híbridos eólico-solares. É possível complementar o gerador eólico com um gerador a diesel. Tais instalações complexas são confiáveis ​​devido a vários fatores:

Fazendo e instalando um moinho de vento com suas próprias mãos

Exemplo de fabricação de turbina

Fabricação de um rotor de turbina eólica vertical

Você não pode usar baterias para armazenamento de energia, mas se estiverem disponíveis, o funcionamento será estável. Uma parte obrigatória é um inversor que converte energia na tensão necessária de 220V. É necessário fazer um pequeno cata-vento com mecanismo rotativo. A hélice está presa ao mastro, porque em altura há mais oportunidades de encontrar correntes de ar.O suporte deve ser confiável e suportar a carga do vento.

Como conectar bobinas do estator

Esquema de um rotor multi-pás

É necessário encontrar e comprar um gerador de neodímio que permita remover a energia eólica. O parafuso pode ser tanto à vela como rotativo. Para montar tudo e instalá-lo em um suporte, você precisa fazer uma base de concreto que o segure com segurança. Usando estrias, você precisa fixar o mastro na posição vertical.

Uma das opções para preparar uma carcaça de pneus para despejar concreto

Para que a unidade o sirva por um longo tempo, você precisa realizar a manutenção e substituir as peças desgastadas em tempo hábil.

Gerador eólico com rotor horizontal de três pás

Visão geral de modelos populares

Antes de considerar modelos populares de turbinas eólicas, é necessário entender seus parâmetros e critérios de seleção para os produtos descritos. Os principais critérios de seleção são:

• potência máxima do produto;
• volume de energia produzida por 1 mês;
• a velocidade mínima do ar na qual o gerador pode operar;
• termos de uso;
• a presença de dispositivos que protegem a instalação de sobrecargas;
• vida;
• preço do produto.

Hoje, os geradores eólicos são produzidos por muitos países, incluindo a Rússia. Eles são produzidos por várias organizações:

• LLC "SKB Iskra";
• Companhia de Energia Eólica ZAO;
• LMV "Energia Eólica";
• CJSC "Agregat-privod".

As unidades fabricadas na Rússia não são tão conhecidas e procuradas em outros países como os modelos rotativos de produção alemã, dinamarquesa, chinesa e belga.As principais empresas de turbinas eólicas do mundo estão gastando enormes quantias de dinheiro no desenvolvimento de novos tipos de pás, geradores e cálculos precisos de relação de transmissão. Os produtos dessas empresas têm uma grande variedade de capacidades de 1 a 10 kW e equipamentos adicionais que podem ser adquiridos separadamente (conjuntos com hub, inversor, baterias). Além da potência, existem diferenças de preço e componentes. As empresas russas produzem geradores eólicos com vários tipos de rotores e dispositivos de potência máxima. Os seguintes modelos de nova geração são considerados os produtos mais vendidos.

VUE-1.5. Esta é uma unidade compacta que pode ser transportada por qualquer veículo. Na instalação e operação, é simples e direto. Este pequeno gerador é praticamente silencioso. Tem uma potência nominal de 1,5 kW. Tensão de saída 48 V. A velocidade do vento para operação normal deve estar na faixa de 2,5-25 m/s.

Criando blades em etapas

Ao projetar as próprias facas, considere o seguinte:

1. 1. Primeiro você deve decidir sobre a forma da lâmina. Para uma turbina eólica do tipo horizontal doméstica, a forma da lâmina é melhor. Devido à sua estrutura, possui um menor arrasto aerodinâmico. Esse efeito é causado pela diferença na área de superfície externa e interna do elemento, portanto, há uma diferença na pressão do ar nas laterais. A forma da vela tem mais arrasto e, portanto, é menos eficiente.

Em seguida, precisamos determinar o número de lâminas. Para terrenos com vento constante, turbinas eólicas de alta velocidade podem ser usadas.Para a partida máxima do motor de tais dispositivos, 2-3 lâminas são suficientes. Se esse dispositivo for usado em uma área calma, ele será ineficaz e simplesmente ficará parado em clima calmo. Outra desvantagem das turbinas eólicas de três asas é o alto nível de ruído, que lembra um helicóptero. Esta instalação não é recomendada perto de casas densamente povoadas.

Curiosamente, com os cálculos corretos, uma turbina eólica com uma, duas ou três pás pode gerar eletricidade com sucesso. E com uma única lâmina o aparelho funciona em qualquer velocidade do vento, por menor que seja!

Cálculo da potência de saída de turbinas eólicas. O valor exato não pode ser calculado, pois a potência depende diretamente do clima e do movimento do vento. No entanto, existe uma relação direta entre o diâmetro do aerogerador, o número de pás e a potência do equipamento.

Ao compreender os dados da tabela e a relação entre eles, você pode influenciar o desempenho do projeto futuro criando a engrenagem helicoidal correta.

Escolha do material da lâmina. A escolha de materiais para a produção de lâminas é bastante ampla: fibra de vidro de PVC, alumínio, etc. No entanto, cada um deles tem suas próprias vantagens e desvantagens. Vamos dar uma olhada na escolha dos materiais.

Lâminas de PVC - Tubos.

Ao escolher o tamanho e a espessura corretos dos tubos, a roda resultante é altamente durável e eficiente.

Observe que, em fortes rajadas de vento, o plástico com espessura insuficiente pode não suportar a carga e se desfazer em pequenos pedaços.

Para proteger a estrutura, é melhor reduzir o comprimento das folhas e aumentar o número de folhas para 6. Apenas um tubo é suficiente para obter essa quantidade de detalhes.

Para evitar erros em cálculos independentes, é melhor usar um modelo pronto e fácil de encontrar na Internet. Porque é impossível prescindir de conhecimentos especiais nesta área.

Após o corte do tubo, os elementos resultantes devem ser lixados e arredondados nas bordas. Para conectar as lâminas, é feito um nó de aço caseiro de espessura e resistência suficientes.

lâminas de alumínio

Esta lâmina é mais forte e mais pesada, o que significa que toda a estrutura da conexão rosqueada deve ser mais forte e mais estável.

O balanceamento subsequente da roda também deve ser tratado com mais cuidado.

De acordo com este modelo, 6 elementos idênticos são cortados de uma folha de alumínio, em cujo interior devem ser soldadas buchas roscadas para posterior fixação.

Solde os parafusos no conector que se prende às mangas preparadas nas facas.

Para melhorar as propriedades aerodinâmicas de tal lâmina, ela deve ser moldada adequadamente. Para fazer isso, ele deve ser enrolado em uma calha plana de modo que um ângulo de 10 graus seja formado entre o eixo do sem-fim e o eixo longitudinal da peça de trabalho.

lâminas de fibra de vidro

A vantagem deste material é a relação ideal de peso e resistência em combinação com propriedades aerodinâmicas. Mas trabalhar com fibra de vidro requer habilidades especiais e alto profissionalismo, portanto, fazer esse produto em casa é muito difícil.

Pode-se concluir que o material mais adequado para a automontagem de um aerogerador é o material. Tubos de PVC. Combina resistência, leveza e boas propriedades aerodinâmicas. E é um material muito acessível, e mesmo um iniciante conseguirá fazer o trabalho.

Neste vídeo, você aprenderá a fazer pás de turbina eólica com suas próprias mãos:

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O espantalho é uma parte familiar da paisagem. Seu principal objetivo é protegê-lo de pássaros insaciáveis. Mas a figura, muitas vezes construída de forma descuidada com materiais improvisados, não apenas assusta os pássaros, mas também estraga a aparência da área circundante. Inspirado nas ideias dos jardineiros e nas fotos deste artigo, você pode fazer seu próprio espantalho que não apenas repele pássaros, mas também é esteticamente agradável.

O custo das turbinas eólicas

Os preços dos geradores eólicos são bastante elevados. Estas são estruturas volumosas que são feitas de material caro. Completo com baterias, controlador, inversor e mastro.

O kit pode ser composto por: 1 - o próprio aerogerador, 2 - Mastro, 3 - Fundação, 4 - Bateria, 5 - Inversor, 6 - Controlador, além de fios, conectores, rack, gerador a diesel e demais consumíveis necessários para instalação

As características técnicas das turbinas eólicas também afetam o custo.

1. O mais simples é um gerador com baixa potência de até 300 watts. Produz energia com uma força de vento de 10-12 m / s. Um conjunto do moinho de vento mais simples com apenas um controlador custa 15.000 rublos. Em uma configuração com inversor, bateria e mastro, o preço chega a 50.000 rublos.
2. Geradores com potência declarada de 1 kW. Com um vento fraco, em média, a energia é produzida de 30 a 100 kW por mês. Para uma casa grande com alto consumo de eletricidade, recomenda-se o uso de unidades a diesel e gasolina. Eles também carregarão as baterias em dias de total ausência de vento. Esse gerador eólico custa a partir de 150.000 rublos.Chega a 300-400 mil rublos com um conjunto mais completo.
3. O consumo elétrico em uma casa grande com uma fazenda no quintal exigirá um moinho de vento de 3-5 kW. Baterias suficientes, inversor mais potente, controlador, mastro alto. Um conjunto custa de 300.000 rublos a um milhão.

Se a casa também foi aquecida pelo vento, a instalação deve ser escolhida com uma capacidade de 10 kW. E cuide de fontes adicionais, como painéis solares. Você também pode precisar de um gerador de gás. Tudo depende de quanta energia você tem que manter em reserva em caso de dias sem vento e nublados.

Gerador eólico - o que é eletrodomésticos conforme necessário. Este diagrama é muito simplificado. Na realidade, às vezes são necessários dispositivos que convertem a corrente elétrica.

Após o gerador, o controlador é colocado neste circuito. Ele converte a corrente alternada em corrente contínua, que carrega as baterias. Quase todos os equipamentos não operam em corrente contínua, portanto, após a bateria, você precisará de outro dispositivo - um inversor. Este dispositivo realiza a operação na ordem inversa, ou seja, converte a corrente contínua em corrente alternada com tensão de 220V. Durante tais manipulações, ocorrem certas perdas da energia elétrica recebida, que é de aproximadamente 15-20%. Esta é uma grande parte.

No caso de serem utilizados vários dispositivos para gerar eletricidade (um moinho de vento mais painéis solares ou um gerador de combustível), será necessário complementar o circuito com um interruptor (ATS). Será necessário que, quando um dos dispositivos for desligado, o outro seja ligado - o de backup.

Turbinas eólicas horizontais (tipo palheta)

Diferentes modificações de instalações horizontais têm de uma a três lâminas ou mais. Portanto, a eficiência é muito maior do que as verticais.

As desvantagens dos aerogeradores são a necessidade de orientá-los na direção do vento. O movimento constante reduz a velocidade de rotação, o que reduz sua produtividade.

1. Lâmina única e lâmina dupla. Diferem em voltas de alta motivação. O peso e as dimensões da instalação são pequenos, o que facilita a instalação.
2. Três lâminas. Eles estão em demanda no mercado. Eles podem gerar energia de até 7 mW.
3. As instalações com várias lâminas têm até 50 lâminas. Eles têm grande inércia. As vantagens do torque são usadas na operação de bombas de água.

Turbinas eólicas com designs diferentes dos clássicos aparecem no mercado moderno, por exemplo, existem os híbridos.

1. Gerador eólico, organizado como um veleiro

O design em forma de disco sob a pressão do ar aciona os pistões, que ativam o sistema hidráulico. Como resultado, a energia física é transformada em energia elétrica.

Durante a operação, a unidade não faz barulho. Altas classificações de potência. Facilmente gerenciável.

2. Asa de gerador eólico voador

Usado sem mastro, gerador, rotor e pás. Em comparação com estruturas clássicas que operam em baixa altitude com força de vento variável, e a construção de mastros altos é demorada e cara, a “asa” não apresenta tais problemas.

É lançado a uma altura de 550 metros. A geração de eletricidade é de 1 MW por ano. A asa é fabricada pela Makani Power.