Como fazer um gerador eólico a partir de um gerador de carro

O que você precisa prestar atenção?

Ao escolher uma turbina eólica para uso doméstico, é preciso prestar atenção ao fator de aproveitamento do vento e, claro, o mais importante é a potência. Em boas opções de aerogeradores para uso doméstico, o coeficiente chega a 45%, o que é muito produtivo.

A alimentação dos eletrodomésticos começa de 300 W a 10 kW (o segundo indicador é suficiente para garantir que todos os aparelhos elétricos funcionem em sua casa).

Um aspecto muito importante na hora de escolher um moinho de vento para uma casa é a sua velocidade. Nas versões padrão, varia de 5 a 7 unidades.Por exemplo, se você escolheu um moinho de vento com uma unidade de velocidade de “5”, isso significa que com um vento de 10 metros por segundo, sua hélice girará a uma velocidade de 5 vezes mais rápido, ou seja, 50 metros por segundo.

Ambos os geradores eólicos padrão com eixo de rotação horizontal e orientados verticalmente são criados, seu parafuso não é um impulsor vertical, mas horizontal. Ao escolher um segundo dispositivo, você não precisa se concentrar na direção do vento, mas eles são mais difíceis de fabricar, instalar e operar, por isso não são muito populares.

A partir de do que depende a eficiência funciona:

1. Projetos de uma unidade específica. Muito depende disso, porque cada moinho de vento tem suas próprias características na montagem, portanto, cada um deles será diferente em desempenho. Muito depende do tamanho do próprio moinho de vento e da leveza de suas pás. O próprio gerador (o coração de toda a estrutura) também desempenha um papel significativo.
2. As condições meteorológicas da área onde o moinho de vento está instalado. Como mencionado anteriormente, não faz sentido instalar essa coisa em uma área sem vento. Se você instalá-lo em condições de vento fraco, não obterá nenhum benefício.

Sobre moinhos de vento caseiros para casa

O interesse particular pela energia eólica manifesta-se ao nível da esfera doméstica. Isso é compreensível se você olhar para a próxima conta de energia consumida com o canto do olho. Portanto, todos os tipos de artesãos são acionados, utilizando todas as possibilidades de obtenção de eletricidade de forma barata.

Uma dessas possibilidades, bastante real, está intimamente relacionada ao moinho de vento de um gerador de carro.Um dispositivo pronto - um gerador de carro - só precisa ser equipado com lâminas feitas corretamente para poder remover algum valor de energia elétrica dos terminais do gerador.

É verdade que funcionará efetivamente apenas se houver tempo ventoso.

Um exemplo da prática de uso doméstico de geradores eólicos. Um projeto prático bem projetado e bastante eficaz de um moinho de vento. Uma hélice de três pás é instalada, o que é raro para eletrodomésticos

O uso de praticamente qualquer gerador automotivo é aceitável para a construção de moinhos de vento. Mas eles geralmente tentam pegar um modelo poderoso de negócios, capaz de fornecer grandes correntes. Aqui, no auge da popularidade, o design de geradores de caminhões, grandes ônibus de passageiros, tratores etc.

Além do gerador para a fabricação de um moinho de vento, vários outros componentes serão necessários:

• hélice de duas ou três pás;
• bateria de carro;
• cabo eletrico;
• mastro, elementos de suporte, fixadores.

O projeto da hélice com duas ou três pás é considerado o mais ideal para um gerador eólico clássico. Mas um projeto doméstico geralmente está longe de ser um clássico da engenharia. Portanto, na maioria das vezes eles tentam pegar parafusos prontos para construção de casas.

Um impulsor de um ventilador de carro que será usado como hélice para uma turbina eólica doméstica. Leveza e grande área útil para força aérea permitem o uso de tais opções

Tal, por exemplo, pode ser um rotor de uma unidade externa de um sistema de ar condicionado split ou de um ventilador do mesmo carro.Mas quando há o desejo de seguir as tradições de projetar turbinas eólicas, você terá que construir uma hélice de moinho de vento do início ao fim com suas próprias mãos.

Antes de decidir sobre a montagem e instalação de um aerogerador, vale avaliar os dados climáticos do local e calcular o retorno. Ajuda significativa nisso será fornecida pelas informações de um artigo muito interessante, que recomendamos para revisão.

O que você precisa prestar atenção?

Ao escolher uma turbina eólica para uso doméstico, é preciso prestar atenção ao fator de aproveitamento do vento e, claro, o mais importante é a potência. Em boas opções de aerogeradores para uso doméstico, o coeficiente chega a 45%, o que é muito produtivo.

A alimentação dos eletrodomésticos começa de 300 W a 10 kW (o segundo indicador é suficiente para garantir que todos os aparelhos elétricos funcionem em sua casa).

Um aspecto muito importante na hora de escolher um moinho de vento para uma casa é a sua velocidade. Nas versões padrão, varia de 5 a 7 unidades. Por exemplo, se você escolheu um moinho de vento com uma unidade de velocidade de “5”, isso significa que com um vento de 10 metros por segundo, sua hélice girará a uma velocidade de 5 vezes mais rápido, ou seja, 50 metros por segundo.

Ambos os geradores eólicos padrão com eixo de rotação horizontal e orientados verticalmente são criados, seu parafuso não é um impulsor vertical, mas horizontal. Ao escolher um segundo dispositivo, você não precisa se concentrar na direção do vento, mas eles são mais difíceis de fabricar, instalar e operar, por isso não são muito populares.

O que determina a eficiência do trabalho:

1. Projetos de uma unidade específica. Muito depende disso, porque cada moinho de vento tem suas próprias características na montagem, portanto, cada um deles será diferente em desempenho. Muito depende do tamanho do próprio moinho de vento e da leveza de suas pás. O próprio gerador (o coração de toda a estrutura) também desempenha um papel significativo.
2. As condições meteorológicas da área onde o moinho de vento está instalado. Como mencionado anteriormente, não faz sentido instalar essa coisa em uma área sem vento. Se você instalá-lo em condições de vento fraco, não obterá nenhum benefício.

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.

Princípio da Operação

Quando a força de elevação começa a agir, o rotor do gerador começa a girar. Essa força surge quando as pás começam a fluir em torno do fluxo do vento. Nestas circunstâncias, o gerador começa a produzir fluxos de corrente variáveis ​​e instáveis, que são retificados no controlador.

Esta corrente é usada para carregar baterias. Ao mesmo tempo, um segundo dispositivo é conectado às baterias - este é um inversor que converte a tensão CC do equipamento da bateria em CA monofásica ou trifásica, que é usada pelo consumidor.

O gerador eólico normalmente faz seu trabalho com o controlador e o inversor, mas existem outras maneiras de usá-lo:

1. Funcionamento automático da bateria.
2. Funcionamento automático com bateria e bateria solar.
3. Funcionamento automático com bateria e gerador de reserva a diesel.
4. Um moinho de vento que faz seu trabalho em paralelo com a rede.

Os benefícios da energia eólica são certamente bons. A energia eólica é abundante, não agride o meio ambiente, é totalmente segura e confiável como recurso para geração de energia elétrica.

Componentes sem os quais um gerador eólico não pode fazer:

• base de fundação;
• cabine elétrica;
• torres;
• escadas;
• mecanismo rotativo;
• gôndolas;
• gerador elétrico;
• anemômetro;
• sistema de travagem;
• transmissões;
• lâminas;
• sistemas para alterar os ângulos de ataque das pás;

Ferramentas necessárias:

• furadeira elétrica com furadeiras (5,5 - 7,5 mm);
• gás e chave ajustável;
• quebra-cabeça elétrico com serra para metal;
• Chave de fenda;
• roleta;
• transferidor;
• bússola;
• marcador;
• ¼ ×20 toque;

Como é o processo de conversão de um gerador de carro em um gerador eólico

Como o custo dos moinhos de vento industriais é alto, é melhor fazer você mesmo. Nesse caso, é útil um gerador de carro, que pode ser encontrado em quase todos os motoristas. Mesmo uma unidade defeituosa servirá, pois algumas de suas peças ainda podem funcionar.

Para obter um bom gerador eólico de um carro gerador faça você mesmo, é necessário refazer adequadamente esse dispositivo. Caso contrário, não fornecerá a velocidade necessária e será ineficaz. Para obter um moinho de vento, você precisa comprar ou encontrar alguns dispositivos adicionais:

• controlador;
• inversor;
• bateria.

Dado o design de um moinho de vento caseiro, é claro que não será barato. Não devemos esquecer que durante o seu funcionamento é necessário trocar periodicamente as baterias.

Condições de operação da turbina eólica

Um parque eólico é um dispositivo que converte a energia eólica em eletricidade. Existem 2 tipos de parques eólicos:

• onde o rotor está localizado horizontalmente;
• onde o rotor é vertical.

Na maioria das vezes, são usados ​​geradores do primeiro tipo. Eles são caracterizados por alta eficiência (eficiência - até 50%). Suas principais desvantagens são:

• alto grau de ruído e vibração;
• sua instalação requer uma grande quantidade de espaço livre (até 100 m) ou a presença de um mastro de seis metros de altura.

A eficiência de uma turbina eólica com rotor vertical é três vezes menor que a de uma contraparte horizontal.

Diagrama de gerador eólico vertical faça você mesmo

A operação de um gerador eólico consiste em 5 etapas principais:

• Sob a influência do vento, as pás do gerador eólico começam a girar.
• Como resultado, o gerador elétrico e o rotor começam a funcionar.
• A energia gerada é transferida para o conversor de carga e depois para a bateria do carro.
• Em seguida, a energia vai para os inversores e é convertida de 12 (24) Volts para 220 (380) V.
• A eletricidade é transferida para a rede elétrica.

Escolha do projeto

Um gerador eólico com turbina rotativa é feito de duas, às vezes quatro lâminas. Este design é simples devido ao fato de que são utilizados materiais improvisados. Uma casa de dois andares com tal gerador eólico, é claro, não pode ser fornecida.

Adequado para iluminar dependências, lanternas e para fornecer energia a pequenos electrodomésticos. Esses geradores durarão muito tempo e não criarão problemas. As vantagens incluem um preço inicial baixo para fabricação e reparo. De acordo com o nível de ruído, este design pertence ao baixo ruído.

O projeto axial das turbinas eólicas é feito usando ímãs de neodímio. O principal elemento estrutural é o cubo da roda do carro junto com os discos de freio. Como recentemente os ímãs se tornaram mais baratos, esse design também pode ser atribuído ao orçamento. Difere do tipo rotativo por gerar mais eletricidade.

Esquemas e desenhos

O gerador como um dispositivo gera corrente alternada, que deve ser convertida em corrente contínua, trazida para o valor de tensão necessário. Se o motor-gerador estiver produzindo, digamos, 40 volts, é improvável que seja um valor adequado para a maioria dos eletrônicos de consumo que consomem 5 ou 12 volts DC ou 127/220 volts AC.

Comprovado pelo tempo e milhões de usuários, o esquema de toda a instalação inclui retificador, controlador, bateria e inversor.Uma bateria de carro com capacidade de 55 a 300 amperes-hora é usada como armazenamento tampão da energia armazenada. Sua tensão de operação é de 10,9-14,4 V com carga cíclica (ciclo completo de carga-descarga) e 12,6-13,65 com buffer (porcionado, dosado, quando você precisa recarregar uma bateria parcialmente descarregada).

O controlador converte, por exemplo, os mesmos 40 volts em 15. Sua eficiência em volt-ampere varia de 80 a 95% - sem levar em consideração as perdas no retificador.

Um gerador trifásico tem a maior eficiência - sua saída é 50% maior que a de um gerador monofásico, não vibra durante a operação (a vibração afrouxa a estrutura, tornando-a de curta duração).

As bobinas no enrolamento de cada uma das fases se alternam entre si e são conectadas em série - como os pólos dos ímãs, voltados para um dos lados das bobinas.

Eletrodomésticos e eletrônicos modernos são capazes de operar de 110 volts (o padrão americano para redes domésticas) até 250 - não é recomendável fornecer mais para aparelhos e dispositivos de rede. Todos os conversores são de pulso, em comparação com os lineares, suas perdas de calor são muito menores.

Variedades de geradores

Antes de decidir como fazer um gerador eólico com suas próprias mãos, considere os recursos de design:

De acordo com a localização do gerador, o dispositivo pode ser horizontal ou vertical

• O design clássico - o eixo de rotação é paralelo ao solo, o plano das lâminas é perpendicular. Tal esquema prevê rotação livre em torno do eixo vertical, para posicionamento "a favor do vento". Para que o plano de rotação sempre ocupe uma posição efetiva perpendicular à direção do vento, é necessária uma unidade de cauda, ​​que funciona com de um cata-vento.O princípio de operação é simples: o vento muda de direção, afeta o plano da cauda, ​​o eixo de rotação do gerador está sempre localizado ao longo do movimento do fluxo de ar. A única dificuldade é conectar os cabos de alimentação. Se a carcaça do gerador fizer várias voltas em torno do eixo vertical, os fios enrolarão em torno do mastro e quebrarão. Portanto, é necessário um limitador. Não permite uma volta completa, mas leva ao congelamento) do corpo em zonas mortas. Os projetos industriais têm um controlador eletrônico de rastreamento de direção e gira o corpo usando um motor elétrico embutido. O problema pode ser resolvido usando uma hélice cilíndrica que recebe o fluxo de ar ao longo e ao longo do eixo de rotação. É verdade que a eficácia depende do ângulo de ataque. Quanto mais o vento se desvia de um ângulo de 90 °, menor a eficiência. Mas esse projeto é difícil de fazer com as próprias mãos, devido às dificuldades na aerodinâmica do motor.
• A melhor opção são os geradores verticais (ou seja, o eixo de rotação do eixo é perpendicular ao solo). Com este arranjo da propulsão aerodinâmica, você não depende da direção do vento. A rotação é igualmente eficaz e depende apenas da força do fluxo de ar. A forma das pás pode ser muito diferente, há espaço para engenharia. Existem muitos projetos aerodinâmicos interessantes desenvolvidos por instituições científicas. Além disso, os desenhos da maioria deles estão disponíveis gratuitamente.Além disso, os projetos publicados na literatura técnica da época da URSS às vezes acabam sendo os mais racionais. Os parafusos do rotor têm uma vantagem inegável: o gerador vertical é fixado estaticamente, o que simplifica a conexão elétrica. Não há necessidade de instalar batentes de rotação, como nos esquemas horizontais.

Por tensão nominal gerada

• As turbinas eólicas do tipo faça você mesmo para 220 volts não requerem conversores de tensão adicionais e são projetos de uso direto. No entanto, seu trabalho depende da força do vento. No mínimo, é necessário um estabilizador de saída, que atua como regulador em diferentes velocidades do eixo. Na ausência de vento, o sistema simplesmente não funciona.As vantagens são inegáveis: como regra, é usado um potente motor elétrico, no qual pode ser instalado um parafuso, fixando-o diretamente ao eixo do rotor. As alterações são mínimas em termos de custos de mão de obra, tais motores já possuem um pedestal conveniente, resta apenas fazer uma plataforma de suporte. Os motores elétricos podem ser encontrados com custos financeiros mínimos: a partir de qualquer instalação elétrica desativada. Por exemplo, um ventilador industrial. Motores de eletrodomésticos também são adequados: máquinas de lavar, aspiradores de pó.
• 12 volts (raramente 24 volts). O design mais popular é um gerador eólico do tipo faça você mesmo de um gerador de carro. Além disso, é desmontado do carro doador completo com um conversor de tensão. A alteração do circuito não é necessária: na saída, obtemos 14 volts (em um carro, a bateria é carregada com essa voltagem) ou os 12 volts necessários para alimentar seu sistema de energia.A presença de uma polia permite projetar um acionamento por correia com a proporção necessária de revoluções. A contraparte também pode ser removida do carro doador. Se desejado, as pás são montadas diretamente no eixo. Tais geradores eólicos podem ser usados ​​tanto para conexão direta ao consumidor quanto no modo carro, reproduzindo o sistema de carregamento completo com bateria. Se for necessário 12 volts para a fonte de alimentação, a energia é tomada diretamente dos terminais da bateria. Para obter 220 volts, um conversor é usado. Uma opção adequada é uma fonte de alimentação ininterrupta.O sistema funciona da seguinte forma: se a potência consumida for inferior à que o gerador pode fornecer, as baterias são carregadas. Se o limite for excedido, a energia é gerada a partir da bateria.

Manutenção do dispositivo

Para que o aerogerador funcione por muitos anos e sem interrupção, é necessário realizar controles e manutenções técnicas periódicas.

1. Limpe, lubrifique e ajuste o coletor de corrente uma vez a cada 2 meses.
2. Repare as lâminas se ocorrer vibração e desequilíbrio durante a rotação.
3. Uma vez a cada 3 anos, pinte os elementos metálicos com tinta anticorrosiva.
4. Verifique e ajuste as âncoras e o cabo do mastro.

A eficiência do dispositivo é afetada pela área onde o gerador eólico está instalado (áreas devastadas, presença de ventos). Mas, de qualquer forma, ter essa fonte de energia, independente de uma fonte de alimentação estacionária, nunca será supérfluo.

Manutenção do dispositivo

Para que o aerogerador funcione por muitos anos e sem interrupção, é necessário realizar controles e manutenções técnicas periódicas.

1. Limpe, lubrifique e ajuste o coletor de corrente uma vez a cada 2 meses.
2. Repare as lâminas se ocorrer vibração e desequilíbrio durante a rotação.
3. Uma vez a cada 3 anos, pinte os elementos metálicos com tinta anticorrosiva.
4. Verifique e ajuste as âncoras e o cabo do mastro.

A eficiência do dispositivo é afetada pela área onde o gerador eólico está instalado (áreas devastadas, presença de ventos). Mas, de qualquer forma, ter essa fonte de energia, independente de uma fonte de alimentação estacionária, nunca será supérfluo.

Opções de fabricação

Por muito tempo da existência de energias alternativas, foram criados geradores elétricos de diversos desenhos. Eles podem ser feitos à mão. A maioria das pessoas pensa que isso é difícil, porque requer uma certa quantidade de conhecimento, vários materiais caros, etc. Neste caso, os geradores terão desempenho muito baixo devido ao grande número de erros de cálculo. São esses pensamentos que fazem quem quer abandonar a ideia de fazer um moinho de vento com as próprias mãos. Mas todas as afirmações estão absolutamente erradas, e agora vamos mostrar isso.
Os artesãos geralmente criam geradores elétricos para um moinho de vento de duas maneiras:

1. Do centro;
2. O motor acabado é convertido em um gerador.

Vamos considerar essas opções com mais detalhes.

Escolha do projeto

Existem muitos projetos, o artigo considerará dois tipos: um projeto do tipo rotor e um projeto axial com ímãs.

Um gerador eólico com turbina rotativa é feito de duas, às vezes quatro lâminas. Este design é simples devido ao fato de que são utilizados materiais improvisados. Uma casa de dois andares com tal gerador eólico, é claro, não pode ser fornecida.

Adequado para iluminar dependências, lanternas e para fornecer energia a pequenos electrodomésticos. Esses geradores durarão muito tempo e não criarão problemas. As vantagens incluem um preço inicial baixo para fabricação e reparo. De acordo com o nível de ruído, este design pertence ao baixo ruído.

O projeto axial das turbinas eólicas é feito usando ímãs de neodímio. O principal elemento estrutural é o cubo da roda do carro junto com os discos de freio. Como recentemente os ímãs se tornaram mais baratos, esse design também pode ser atribuído ao orçamento. Difere do tipo rotativo por gerar mais eletricidade.

Usando um cooler de computador antigo

Para fazer um moinho de vento, você precisa de um refrigerador grande, dá os melhores resultados e é fácil de usar. Primeiro de tudo, você precisa desmontá-lo. O adesivo é removido, o plugue e o anel de retenção são removidos. Depois disso, o cooler pode ser facilmente desmontado ao longo do eixo de rotação em duas metades de aproximadamente o mesmo tamanho.

Um deles é um rotor, cujas pás terão que ser trocadas por outras maiores. Para fazer isso, as lâminas antigas são cuidadosamente quebradas ou cortadas, as novas são feitas de uma garrafa de plástico, cerca de 4 vezes mais longa que as anteriores. É mais conveniente fazer três peças, elas terão uma área de base suficiente para uma colagem forte.

O estator tem quatro enrolamentos. Eles podem ser deixados intactos ou o número de voltas pode ser alterado. Um fio mais fino é levado e enrolado em todas as bobinas por sua vez, além disso, em uma direção diferente. As bobinas são conectadas de acordo.

Depois disso, é necessário fazer um retificador, para o qual são necessários quatro diodos. Eles são conectados em pares em série, depois em paralelo.Os fios estão conectados, o dispositivo está pronto. Para instalá-lo ao vento, você precisará de um suporte ou um pequeno mastro, que é mais fácil de fazer cortando um tubo de metal. Para que o moinho de vento dirija de forma independente ao vento, você precisa de um estabilizador de cauda, ​​como uma cauda de avião.

Para verificar o desempenho, é anexado um testador ou uma lanterna LED.

Teste do gerador

Você pode testar o gerador eólico em um torno. Para 125 rpm, o indicador de tensão deve ser de 15,5 V e a 630 rpm - 85,7 V.

Com uma carga no fio de nicromo a 630 rpm, o indicador de tensão será de 31,2 V e o nível de corrente será de 13,5 A.

Para a criação de uma usina eólica, recomenda-se a utilização de um autogerador com a maior potência possível. Você pode usar um gerador de um caminhão ou trator, junto com uma bateria e um relé.

É desejável instalar uma turbina eólica em uma colina ou em áreas onde não haja edifícios densos que interfiram nos fluxos de vento.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Mesmo uma chave de fenda elétrica comum pode se tornar um moinho de vento se você souber o básico de um gerador eólico.

O interesse em turbinas eólicas não está diminuindo. Pelo contrário, esta opção pela produção de energia elétrica é cada vez mais considerada ao nível dos proprietários de imóveis suburbanos.

Obviamente, se você combinar vários tipos de energia ao mesmo tempo - eólica, solar, turbinas hidráulicas ou usinas nucleares, essa combinação pode gerar um efeito econômico. Ao mesmo tempo, os riscos de o usuário ficar sem eletricidade são reduzidos a zero.

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