L'alimentazione elettrica di case di campagna, case di campagna o villaggi di cottage è spesso instabile. Le linee sono usurate, le interruzioni dovute ad incidenti o i fili rotti si verificano molto più spesso di quanto vorremmo. Non ci vuole molto tempo per correggere il danno, ma piccole lacune creano molti disagi. La soluzione al problema potrebbe essere un impianto in grado di fornire energia ai principali dispositivi di consumo.
Mini generatore eolico fai da te
Le dimensioni di un generatore eolico non devono necessariamente stupire l'immaginazione con la sua imponenza. Anche una piccola installazione composta da piccole parti o dispositivi improvvisati è in grado di generare corrente. Può essere utilizzato come ausilio didattico per i bambini, come fonte di luce in caso di emergenza, come caricabatteria per il cellulare, ecc.
I costi si riducono di dieci volte e l'efficienza è la stessa prevista al momento della creazione del progetto. Un mini generatore eolico può fungere da modello di prova per testare la tecnologia e acquisire esperienza nella creazione di tali dispositivi. Per la produzione, è possibile utilizzare una varietà di apparecchiature guaste o obsolete.
Usiamo un vecchio dispositivo di raffreddamento del computer
Per produzione di mulini a vento hai bisogno di un grande refrigeratore, cede migliori risultati e facile da usare. Prima di tutto, devi smontarlo. L'adesivo viene rimosso, il tappo e l'anello di ritenzione vengono rimossi. Successivamente, il dispositivo di raffreddamento può essere facilmente smontato lungo l'asse di rotazione in due metà di dimensioni approssimativamente uguali.
Uno di questi è il rotore, le cui pale dovranno essere sostituite con altre più grandi. Per fare ciò, le vecchie lame vengono accuratamente spezzate o tagliate e quelle nuove vengono ricavate da una bottiglia di plastica, circa 4 volte più lunga delle precedenti. È più conveniente realizzare tre pezzi, avranno una superficie di base sufficiente per un incollaggio forte.
Lo statore ha quattro avvolgimenti. Possono essere lasciati intatti oppure è possibile modificare il numero di turni. Viene preso un filo più sottile e avvolto attorno a tutto a turno e in direzioni diverse. Le bobine sono collegate di conseguenza.
Successivamente, è necessario creare un raddrizzatore, che richiederà quattro diodi. Sono collegati a coppie in serie, poi in parallelo. I fili sono collegati, il dispositivo è pronto. Per installarlo nel vento, avrai bisogno di un supporto o di un piccolo albero, che può essere facilmente realizzato con un pezzo di tubo metallico. Affinché la girandola possa puntare controvento, avrai bisogno di uno stabilizzatore di coda, come la coda di un aereo.
È collegato un tester o una torcia LED per verificarne la funzionalità.
Dispositivo per caricare la batteria dell'auto
Un piccolo generatore eolico in grado di caricare la batteria di un'auto è un dispositivo molto pratico e necessario. È necessario garantire una tensione che non superi la potenza nominale della batteria (solitamente 12 V), altrimenti esiste il rischio di sovraccarico e di ebollizione della batteria.
Come generatore avrai bisogno dispositivo fatto in casa potenza adeguata o pronto motore asincrono, generatore di trattore o automobile in grado di creare una tensione di carica. Per proteggersi dal sovraccarico, sarà necessario un controller basato su un relè-regolatore per auto che interrompa la carica quando la tensione è troppo alta.
Generatore eolico da campeggio
Avere mulino a vento da campeggio, permettendoti di ottenere il massimo comfort dalla natura, comodo e utile per ogni amante dei viaggi. I requisiti per un tale mulino a vento sono ovvi:
- compattezza
- Possibilità di montaggio o smontaggio rapido per il trasporto
- potenza che fornisce elettricità ai dispositivi necessari
Dovrai realizzare una girante con pale staccabili e un generatore che produca energia sufficiente. L'opzione migliore è il tipo orizzontale, con lame su viti. Il generatore è meglio adattato da un'auto; necessita di un piccolo ammodernamento (riavvolgimento delle bobine) e di installazione di magneti sul rotore (i magneti al neodimio vengono utilizzati per eccitare gli avvolgimenti).
In natura è sufficiente montare l'apparecchio su un tronco d'albero o altro supporto idoneo e puntarlo controvento. Per compattezza, non è possibile realizzare un dispositivo per ruotare attorno ad un asse verticale e regolare manualmente la posizione.
Mulino a vento da un motore passo-passo da una stampante
I motori passo-passo sono in grado di fornire 12 volt o più, ma la loro intensità di corrente è bassa. Il design non consente di rinforzare gli avvolgimenti, quindi vengono utilizzati così come sono. Sull'albero sono installate lame di dimensioni adeguate, realizzate con tubi fognari in polipropilene. Dovrai assemblare un semplice raddrizzatore. I motori passo-passo convenzionali, in teoria, sono in grado di caricare la batteria di un telefono cellulare in un paio di giorni, ma in pratica questo è molto difficile da ottenere; possono essere utilizzati per l'illuminazione utilizzando torce a LED.
Altre opzioni possibili
Per produzione di un mini generatore eolicoÈ possibile utilizzare qualsiasi motore elettrico degli elettrodomestici. È possibile adattare il motore da un meccanismo di azionamento a nastro, da un vecchio forno a microonde (ventola) e diverse opzioni per il design delle spazzole. Tutti hanno una potenza ridotta e non saranno in grado di fornire dispositivi seri, ma come modelli di prova creati insieme ai bambini e che danno esperienza e comprensione del processo, tutte queste opzioni sono abbastanza adatte.
Sulla base delle conoscenze e delle competenze acquisite, è possibile creare un generatore eolico più produttivo in grado di soddisfare le esigenze di una casa privata e trasferirlo in una modalità di alimentazione autonoma.
Il vento è energia gratuita! Quindi usiamolo per scopi personali. Se la creazione di un parco eolico su scala industriale è molto costosa, perché oltre al generatore è necessario effettuare una serie di studi e calcoli, lo Stato non sostiene tali costi e per qualche motivo gli investitori nei paesi dell'ex Unione Sovietica non sono di particolare interesse. Quindi privatamente puoi realizzare un mini-mulino a vento per le tue esigenze. Vale la pena capire che il progetto di convertire la tua casa all'energia alternativa è un'impresa molto costosa.
Come già accennato: è necessario effettuare osservazioni e calcoli a lungo termine per selezionare il rapporto ottimale tra le dimensioni della ruota eolica e del generatore, adatto al clima, alla rosa dei venti e alla velocità media annua del vento.
L'efficienza di una centrale eolica all'interno di una regione può differire in modo significativo, ciò è dovuto al fatto che il movimento del vento dipende non solo dalla zona climatica, ma anche dal terreno.
Tuttavia, puoi scoprire cos'è l'energia eolica a un costo minimo assemblando un'installazione economica per alimentare un carico a bassa potenza, come uno smartphone, lampadine o una radio. Con l'approccio giusto, puoi fornire elettricità a una piccola casa o cottage estivo.
Diamo un'occhiata a come realizzare una semplice installazione eolica con le tue mani.
Mulini a vento a bassa potenza realizzati con mezzi improvvisati
Un dispositivo di raffreddamento del computer è un motore senza spazzole, che nella sua forma originale non ha alcun valore pratico.
È necessario riavvolgerlo, poiché nell'originale gli avvolgimenti sono collegati in modo inappropriato. Avvolgi le bobine una per una:
Senso orario;
Antiorario;
Senso orario;
Antiorario.
Le bobine adiacenti devono essere collegate in serie o, meglio ancora, avvolte con un pezzo di filo che si sposta da una scanalatura all'altra. In questo caso, scegliete arbitrariamente lo spessore del filo; sarà meglio avvolgere quante più spire possibili, e questo è possibile utilizzando il filo più sottile.
La tensione di uscita da un tale generatore sarà variabile e il suo valore dipenderà dalla velocità (velocità del vento), installa un ponte a diodi di diodi Schottky per rettificarlo a costante, andranno bene i diodi ordinari, ma sarà peggio, perché la tensione ai loro capi scenderà da 1 a 2 volt.
Digressione lirica, una piccola teoria
Ricorda che l'entità dell'EMF è pari a:
dove L è la lunghezza del conduttore posto in un campo magnetico; V - velocità di rotazione campo magnetico;
Quando si aggiorna un generatore, è possibile influenzare solo la lunghezza del conduttore, ovvero il numero di spire di ciascuna bobina. Il numero di giri determina la tensione di uscita e lo spessore del filo determina il carico di corrente massimo.
In pratica è impossibile influenzare la velocità del vento. Esiste però anche una via d'uscita da questa situazione: dopo aver individuato la velocità del vento tipica della vostra zona, potete progettare un'elica adatta alla velocità di un impianto eolico, nonché un riduttore o una trasmissione a cinghia per garantire una sufficiente velocità per generare la tensione richiesta.
IMPORTANTE: Più veloce non significa migliore!!! Se la velocità di rotazione del generatore eolico è troppo elevata, la sua durata si ridurrà, le proprietà di lubrificazione delle boccole o dei cuscinetti del rotore si deterioreranno e si incepperà e, molto probabilmente, si romperà l'isolamento degli avvolgimenti nel generatore eolico. si verificherà il generatore
Il generatore è composto da:
Aumentare la potenza del generatore da un dispositivo di raffreddamento del computer
Innanzitutto, maggiore è il numero delle pale e del diametro delle ruote, meglio è, quindi dai un'occhiata più da vicino ai radiatori da 120 mm.
In secondo luogo, abbiamo già detto che la tensione dipende anche dal campo magnetico, il fatto è che i generatori industriali ad alta potenza hanno avvolgimenti di eccitazione e quelli a bassa potenza hanno potenti magneti. I magneti nel frigorifero sono estremamente deboli e non lo consentono buoni risultati dal generatore e lo spazio tra il rotore e lo statore è molto grande - circa 1 mm, e questo è con magneti già deboli.
La soluzione a questo problema è cambiare radicalmente il design del generatore. Più precisamente, il frigorifero avrà bisogno solo di una girante, come il generatore stesso, possiamo utilizzare il motore di una stampante o qualsiasi altro elettrodomestico. I motori a spazzole più comuni sono eccitati da magneti permanenti.
Di conseguenza sarà simile a questo.
La potenza di un tale generatore è sufficiente per alimentare i LED e un ricevitore radio. Non basterà ricaricare il telefono, il telefono visualizzerà il processo di ricarica, ma la corrente sarà estremamente ridotta, fino a 100 Ampere, con un vento di 5-10 metri al secondo.
Motori passo-passo come generatore eolico
Motore passo-passo molto spesso presenti nei computer e negli elettrodomestici, in lettori vari, floppy drive (interessanti i vecchi modelli da 5,25”), stampanti (soprattutto quelle ad aghi), scanner, ecc.
Questi motori possono funzionare come generatore senza modifiche; sono costituiti da un rotore con magneti permanenti e uno statore con avvolgimenti; in figura è mostrato uno schema tipico di collegamento per un motore passo-passo in modalità generatore.
Il circuito contiene uno stabilizzatore lineare da 5 volt, tipo L7805, che consentirà di collegare in sicurezza i telefoni cellulari a un mulino a vento per caricarli.
La foto mostra un generatore costituito da un motore passo-passo con pale installate.
Il motore in un caso specifico ha 4 fili di uscita, lo schema è di conseguenza. Un motore di tali dimensioni in modalità generatore produce circa 2 W con vento debole (velocità del vento circa 3 m/s) e 5 m/s con vento forte (fino a 10 m/s).
A proposito, ecco un circuito simile con un diodo zener invece dell'L7805. Consente di caricare le batterie agli ioni di litio.
Perfezionamento di un mulino a vento fatto in casa
Affinché il generatore funzioni in modo più efficiente, è necessario creare un gambo di guida e fissarlo in modo mobile sull'albero. Quindi, quando la direzione del vento cambia, cambierà la direzione del generatore eolico. Quindi sorge il problema successivo: il cavo che va dal generatore al consumatore si attorciglierà attorno all'albero. Per risolvere questo problema, è necessario fornire un contatto in movimento. Una soluzione già pronta viene venduta su Ebay e Aliexpress.
I tre fili inferiori sono fissi e scendono, mentre il fascio di fili superiore è mobile, all'interno è installato un contatto scorrevole o un meccanismo a spazzola. Se non hai l'opportunità di acquistare, sii intelligente e, ispirato dalla decisione dei progettisti dell'auto Zhiguli, ovvero l'implementazione di un contatto mobile per il pulsante del segnale sul volante, fai qualcosa di simile. Oppure usa il pad di contatto di un bollitore elettrico.
Collegando i connettori si ottiene un contatto mobile.
Un potente generatore eolico realizzato con mezzi improvvisati.
Per ottenere più potenza puoi utilizzare due opzioni:
1. Generatore da un cacciavite (10-50 W);
L'unica cosa di cui hai bisogno da un cacciavite è un motore, l'opzione è simile alla precedente, puoi usare le pale del ventilatore come una vite, questo aumenterà la potenza finale della tua installazione.
Ecco un esempio di tale progetto:
Presta attenzione a come viene implementato qui l'overdrive dell'ingranaggio: l'albero del generatore eolico si trova in un tubo, alla sua estremità c'è un ingranaggio che trasmette la rotazione a un ingranaggio più piccolo montato sull'albero del motore. Un aumento della velocità del motore si verifica anche negli impianti eolici industriali. I riduttori sono utilizzati ovunque.
Tuttavia, in condizioni fatte in casa, realizzare un cambio diventa un grosso problema. È possibile rimuovere il cambio dall'utensile elettrico, è necessario abbassarlo lì alti regimi sull'albero del motore commutatore a velocità normale del mandrino di un trapano o del disco di una smerigliatrice angolare:
Il trapano è dotato di riduttore epicicloidale;
La smerigliatrice angolare è dotata di rinvio angolare (sarà utile per l'installazione di alcuni impianti e ridurrà il carico sulla coda della turbina eolica);
Cambio da un trapano a mano.
Questa versione di un generatore eolico fatto in casa può già caricare batterie da 12 V, ma è necessario un convertitore per generare corrente e tensione di carica. Questo compito può essere semplificato utilizzando un generatore per auto.
Il vantaggio di un tale generatore è la possibilità di utilizzarlo per la ricarica batterie per auto, in linea di principio, questo è lo scopo. Gli autogeneratori dispongono di un relè regolatore di tensione integrato, che elimina la necessità di acquistare stabilizzatori o convertitori aggiuntivi.
Tuttavia, gli appassionati di auto lo sanno a livello basso minimo, circa 500-1000 giri/min, la potenza di tale generatore è bassa e non fornisce la corrente adeguata per caricare la batteria. Ciò porta alla necessità di collegarsi alla ruota eolica tramite un cambio o una trasmissione a cinghia.
È possibile regolare il numero di giri a una velocità del vento normale per le proprie latitudini utilizzando la selezione Rapporto di cambio o con l'aiuto di una ruota eolica opportunamente progettata.
Consigli utili
Forse il design più conveniente per ripetere l'albero di un mulino a vento è mostrato nell'immagine. Tale albero è teso su cavi fissati ai supporti nel terreno, il che garantisce stabilità.
Importante: L'altezza dell'albero dovrebbe essere la più alta possibile, circa 10 metri. Ad altitudini più elevate, il vento è più forte perché non ci sono ostacoli sotto forma di strutture del terreno, colline e alberi. Non installare in nessun caso un generatore eolico sul tetto di casa. Le vibrazioni risonanti delle strutture di fissaggio possono causare la distruzione delle sue pareti.
Prenditi cura dell'affidabilità dell'albero di supporto, perché il progetto di un mulino a vento basato su un tale generatore diventa significativamente più pesante ed è già una soluzione piuttosto seria in grado di fornire alimentazione autonoma a una dacia con un set minimo di elettrodomestici. I dispositivi che funzionano a 220 Volt possono essere alimentati da un inverter da 12-220 V. La versione più comune di tale inverter è.
È meglio usare generatori diesel, incl. camion, perché sono progettati per funzionare bassi regimi. Media motore diesel il camion di grandi dimensioni funziona nella gamma di velocità compresa tra 300 e 3500 giri al minuto.
I generatori moderni producono 12 o 24 Volt e una corrente di 100 A è diventata da tempo normale. Dopo aver effettuato semplici calcoli, puoi determinare che un tale generatore ti fornirà un massimo di 1 kW di potenza e un generatore di Lada (12 V 40-60 A) 350-500 W, che è già un bel figura decente.
Come dovrebbe essere una ruota eolica per una turbina eolica fatta in casa?
Ho accennato nel testo che la ruota eolica dovrebbe essere grande e con un gran numero di pale, in realtà non è così. Questa affermazione valeva per quei microgeneratori che non pretendono di essere macchine elettriche serie, ma piuttosto esemplari di riferimento e di svago.
In effetti, progettare, calcolare e creare una ruota eolica è un compito molto difficile. L'energia eolica verrà utilizzata in modo più razionale se eseguita in modo molto accurato e se il profilo "aereo" è progettato idealmente e dovrebbe essere installato con un angolo minimo rispetto al piano di rotazione della ruota.
La potenza effettiva delle ruote eoliche con lo stesso diametro e diverso numero di pale è la stessa, l'unica differenza sta nella loro velocità di rotazione. Meno ali ci sono, più giri al minuto, a parità di vento e diametro. Se vuoi raggiungere la massima velocità, devi montare le ali nel modo più accurato possibile con un angolo minimo rispetto al piano di rotazione.
Guarda la tabella tratta dal libro “Homemade Wind Power Plant” del 1956 ed. DOSAAF Mosca. Mostra la relazione tra diametro della ruota, potenza e numero di giri.
A casa, questi calcoli teorici sono di scarsa utilità; i dilettanti realizzano ruote eoliche con mezzi improvvisati, utilizzando:
Lamiere;
Tubi fognari in plastica.
Puoi assemblare una ruota eolica ad alta velocità a 2-4 pale con le tue mani dai tubi fognari, oltre a loro avrai bisogno di un seghetto o di qualsiasi altro utensile da taglio. L'utilizzo di questi tubi è determinato dalla loro forma; dopo il taglio presentano una forma concava, che garantisce un'elevata reattività ai flussi d'aria.
Dopo il taglio, vengono fissati con BULLONI a un pezzo grezzo di metallo, textolite o compensato. Se lo realizzerai in compensato, è meglio incollare nuovamente e avvitare insieme diversi strati di compensato su entrambi i lati con le viti, quindi sarai in grado di ottenere la rigidità.
Ecco un'idea per una girante solida a due pale per un generatore con motore passo-passo.
conclusioni
È possibile realizzare un impianto eolico che va da basse potenze - unità di Watt, per alimentare singole lampade a LED, fari e piccole apparecchiature, a buoni valori di potenza in unità di kilowatt, accumulare energia in una batteria, usarla in nella sua forma originale o convertirlo fino a 220 Volt. Il costo di un progetto del genere dipenderà dalle tue esigenze; forse l’elemento più costoso è l’albero e le batterie, che possono variare da $ 300-500.
Realizzazione di un generatore eolico non significa necessariamente la realizzazione di un grande e potente complesso in grado di fornire elettricità a un'intera casa o a un gruppo di consumatori. È possibile realizzarne uno, che è, in effetti, un modello funzionante di un'installazione seria. Lo scopo di un simile evento potrebbe essere:
- Introduzione ai fondamenti dell'energia eolica.
- Attività di apprendimento congiunto con i bambini.
- Un campione sperimentale prima della costruzione di un grande impianto.
La creazione di un simile mulino a vento non richiederà l'uso di un gran numero di materiali o strumenti, puoi accontentarti di mezzi improvvisati. Non puoi contare sulla generazione di quantità significative di energia, ma potrebbe essere sufficiente per alimentare una piccola lampada a LED. Il problema principale che esiste durante la creazione è il generatore. È difficile crearlo da soli, poiché le dimensioni del dispositivo sono piccole. Quello più semplice da usare è , che ti permette di usarlo in modalità generatore.
Mulino a vento fatto in casa basato su un motore passo-passo
Molto spesso, quando produzione di generatori eolici di piccola potenza vengono utilizzati motori passo-passo. La particolarità del loro design è la presenza di diversi avvolgimenti. Tipicamente, a seconda delle dimensioni e dello scopo, i motori sono realizzati con 2, 4 o 8 avvolgimenti (fasi). Quando viene applicata loro tensione a turno, l'albero ruota di conseguenza di un certo angolo (passo).
Il vantaggio dei motori passo-passo è la loro capacità di produrre una corrente sufficientemente elevata a basse velocità di rotazione. È possibile installare una girante su un generatore da un motore passo-passo senza dispositivi intermedi: ingranaggi, cambi, ecc. L'elettricità verrà generata con la stessa efficienza dei dispositivi di altri modelli che utilizzano ingranaggi overdrive.
La differenza di velocità è piuttosto significativa: per ottenere lo stesso risultato, ad esempio, su un motore a collettore sarà necessaria una velocità di rotazione 10 o 15 volte superiore.
Si ritiene che utilizzando un generatore di un motore passo-passo sia possibile caricare batterie o batterie cellulari, ma in pratica i risultati positivi si osservano estremamente raramente. Fondamentalmente si ottengono fonti di alimentazione per piccole lampade.
Gli svantaggi dei motori passo-passo includono la forza significativa richiesta per avviare la rotazione. Questa circostanza riduce la sensibilità dell'intero sistema, che può essere in qualche modo corretta aumentando l'area e l'apertura delle pale.
Puoi trovare tali motori in vecchie unità floppy, scanner o stampanti. In alternativa è possibile acquistare nuovo motore, se disponibile dispositivo desiderato non risulterà essere. Per un effetto maggiore, dovrebbero essere scelti motori più grandi; sono in grado di produrre una tensione sufficientemente grande da essere utilizzata in qualche modo.
Generatore eolico realizzato con parti della stampante
Uno di opzioni adatte- utilizzo di un motore passo-passo dalla stampante. Può essere rimosso da un vecchio dispositivo guasto; ogni stampante ha almeno due di questi motori. In alternativa, è possibile acquistarne uno nuovo che non sia stato utilizzato. È in grado di generare circa 3 watt di potenza anche con venti leggeri, tipici della maggior parte delle regioni della Russia. La tensione raggiungibile è pari o superiore a 12 V, il che consente di considerare il dispositivo come un caricabatteria.
Motore passo-passo produce tensione alternata. È necessario che l'utente lo raddrizzi prima. Dovrai creare un raddrizzatore a diodi, che richiederà 2 diodi per ciascuna bobina. Puoi collegare direttamente il LED ai terminali della bobina; se la velocità di rotazione è sufficiente, basterà anche questa.
Il modo più semplice per installare la girante del rotore è direttamente sull'albero del motore. Per fare ciò, è necessario realizzare una parte centrale che possa adattarsi perfettamente all'albero. Per rafforzare il fissaggio della girante, è necessario praticare un foro e tagliarvi una filettatura. Successivamente verrà avvitata una vite di bloccaggio.
Per la fabbricazione delle lame vengono solitamente utilizzati tubi fognari in polipropilene o altri materiali idonei. La condizione principale è un peso ridotto e una resistenza sufficiente, poiché le lame a volte ottengono una velocità abbastanza decente. L'uso di materiali inaffidabili può creare una situazione indesiderabile in cui la girante si rompe durante il funzionamento.
Lame
Solitamente vengono realizzate 2 lame, ma è possibile realizzarne di più. Bisogna ricordarlo l'ampia area delle pale aumenta il KIEV del mulino a vento, ma parallelamente a ciò aumenta il carico frontale sulla girante, trasmesso all'albero motore. Si sconsiglia inoltre la realizzazione di lame piccole, poiché non saranno in grado di superare l'inceppamento dell'albero all'avvio della rotazione.
Per poter ruotare il mulino a vento attorno ad un asse verticale, è necessario creare un'unità speciale. La difficoltà risiede nella necessità di garantire che il cavo proveniente dal generatore non si muova. Poiché il dispositivo ha piuttosto uno scopo decorativo, di solito affrontano il problema in modo più semplice: installano il consumatore direttamente sul corpo del generatore, eliminando la presenza di un lungo cavo. Altrimenti dovrai installare un sistema come un raccoglitore di spazzole, il che è irrazionale e richiede molto tempo.
Albero
Il mulino a vento assemblato deve essere installato ad un'altezza di almeno 3 metri. I flussi del vento vicino alla superficie terrestre hanno una direzione instabile causata dalla turbolenza. Alzarlo ad una certa altezza aiuterà a ottenere flussi più uniformi. Per autoinstallazione uno stabilizzatore di coda è installato nel vento lungo l'asse di rotazione, svolgendo il ruolo di banderuola. È realizzato con qualsiasi pezzo di plastica, piastra di alluminio o altro materiale disponibile.
Ogni anno le persone cercano fonti alternative. Centrale elettrica fatta in casa da una vecchia generatore per auto Tornerà utile nelle aree remote dove non è disponibile la connessione alla rete generale. Potrà caricarsi liberamente batterie ricaricabili, e garantirà anche il funzionamento di alcuni elettrodomestici e dell'illuminazione. Decidi tu dove utilizzare l'energia che verrà generata, nonché raccoglierla tu stesso o acquistarla dai produttori, che ce ne sono molti sul mercato. In questo articolo ti aiuteremo a capire come assemblare un generatore eolico con le tue mani dai materiali che ogni proprietario ha sempre.
Consideriamo il principio di funzionamento di un impianto eolico. Sotto un flusso di vento veloce, il rotore e le eliche vengono attivati, dopodiché l'albero principale inizia a muoversi, ruotando la scatola del cambio, e quindi avviene la generazione. All'uscita otteniamo l'elettricità. Pertanto, maggiore è la velocità di rotazione del meccanismo, maggiore è la produttività. Di conseguenza, quando si localizzano le strutture, tenere conto del terreno, dei rilievi e conoscere le aree dei territori in cui la velocità del vortice è elevata.
Istruzioni di montaggio da un generatore per auto
Per fare ciò, dovrai preparare tutti i componenti in anticipo. L'elemento più importante è il generatore. È meglio prendere un trattore o un autobus, può generare molta più energia. Ma se ciò non è possibile, è più probabile che ci si accontenterà di unità più deboli. Per assemblare il dispositivo avrai bisogno di:
voltmetro
relè batteria in carica
acciaio per la fabbricazione delle lame
Batteria da 12 volt
scatola di filo
4 bulloni con dadi e rondelle
morsetti per il fissaggio
Assemblare un dispositivo per la casa a 220V
Quando tutto ciò di cui hai bisogno è pronto, procedi al montaggio. Ciascuna opzione può avere dettagli aggiuntivi, ma sono chiaramente indicati direttamente nel manuale.
Prima di tutto, assembla la ruota eolica, l'elemento strutturale principale, perché è questa parte che trasformerà l'energia eolica in energia meccanica. È meglio se ha 4 lame. Ricorda che minore è il loro numero, maggiore sarà la vibrazione meccanica e più difficile sarà bilanciarla. Sono realizzati in lamiera d'acciaio o in una botte di ferro. Non dovrebbero avere la forma che si vedeva nei vecchi mulini, ma piuttosto ricordare il tipo di ala. Hanno una resistenza aerodinamica molto inferiore e una maggiore efficienza. Dopo aver ritagliato un mulino a vento con pale con un diametro di 1,2-1,8 metri con una smerigliatrice, è necessario fissarlo insieme al rotore all'asse del generatore praticando dei fori e collegandolo con bulloni.
Assemblaggio del circuito elettrico
Fissiamo i cavi e li colleghiamo direttamente alla batteria e al convertitore di tensione. Devi utilizzare tutto ciò che nelle lezioni di fisica scolastica ti è stato insegnato a fare durante l'assemblaggio schema elettrico. Prima di iniziare a progettare, pensa a quanti kW ti occorrono. È importante notare che senza successive modifiche e riavvolgimenti lo statore non è affatto adatto, la velocità operativa è di 1,2mila-6mila giri al minuto, e questo non è sufficiente per produrre energia. È per questo motivo che è necessario eliminare la bobina di eccitazione. Per aumentare il livello di tensione, riavvolgere lo statore con un filo sottile. Di norma, la potenza risultante a 10 m/s sarà di 150-300 watt. Dopo l'assemblaggio, il rotore si magnetizzerà bene, come se fosse collegato all'alimentazione.
Rotante generatori eolici fatti in casa Sono molto affidabili nel funzionamento ed economicamente vantaggiosi; il loro unico difetto è la paura delle forti raffiche di vento. Il principio di funzionamento è semplice: un vortice attraverso le lame fa girare il meccanismo. Nel processo di queste intense rotazioni si genera l'energia, la tensione di cui hai bisogno. Una centrale di questo tipo è un modo molto efficace per fornire elettricità ad una piccola casa; ovviamente, la sua potenza non sarà sufficiente per pompare l'acqua da un pozzo, ma è possibile guardare la TV o accendere le luci in tutte le stanze con il suo aiuto.
Da tifoso di casa
La ventola stessa potrebbe non funzionare, ma sono necessarie solo alcune parti: un supporto e la vite stessa. Per la progettazione avrete bisogno di un piccolo motore passo-passo saldato con un ponte a diodi in modo da produrre una tensione costante, una bottiglia di shampoo, un tubo dell'acqua in plastica lungo circa 50 cm, un tappo e un coperchio di un secchio di plastica.
Un manicotto viene realizzato sulla macchina e fissato nel connettore dalle ali della ventola smontata. Il generatore sarà collegato a questa boccola. Dopo il fissaggio, devi iniziare a realizzare il corpo. Taglia il fondo di una bottiglia di shampoo utilizzando una macchina o manualmente. Durante il taglio è inoltre necessario lasciare un foro in corrispondenza di 10 per poter inserire al suo interno un asse ricavato da un tondino di alluminio. Attaccalo alla bottiglia con un bullone e un dado. Dopo che tutti i fili sono stati saldati, viene praticato un altro foro nel corpo della bottiglia per far uscire gli stessi fili. Li allunghiamo e li fissiamo in una bottiglia sopra il generatore. Devono corrispondere alla forma e il corpo della bottiglia deve nascondere in modo affidabile tutte le sue parti.
Gambo per il nostro dispositivo
Affinché in futuro catturi i flussi di vento da diverse direzioni, assemblare il gambo utilizzando un tubo pre-preparato. La sezione della coda verrà fissata utilizzando un tappo per shampoo avvitato. Fanno anche un buco e, dopo aver prima messo un tappo su un'estremità del tubo, lo tirano fuori e lo fissano al corpo principale della bottiglia. Il tubo invece viene segato con un seghetto e con le forbici si ritaglia l'ala del gambo dal coperchio del secchio di plastica; deve avere una forma rotonda. Tutto quello che devi fare è semplicemente tagliare i bordi del secchio che lo fissano al contenitore principale.
Lo fissiamo al pannello posteriore del supporto Uscita USB e metti tutte le parti ricevute in una. Puoi collegare la radio o ricaricare il telefono tramite questa porta USB integrata. Naturalmente, non ha la potenza di un ventilatore domestico, ma può comunque fornire illuminazione con una lampadina.
Generatore eolico fai-da-te da un motore passo-passo
Un dispositivo con motore passo-passo produce circa 3 W anche a bassa velocità di rotazione. La tensione può superare i 12 V e ciò consente di caricare una piccola batteria. È possibile utilizzare un motore passo-passo della stampante come generatore. In questa modalità, il motore passo-passo produce corrente alternata e può essere facilmente convertito in costante utilizzando diversi ponti di diodi e condensatori. Puoi assemblare il circuito da solo. Lo stabilizzatore è installato dietro i ponti, di conseguenza otteniamo una tensione di uscita costante. Per monitorare la tensione visiva, è possibile installare un LED. Per ridurre la perdita di 220 V, vengono utilizzati diodi Schottky per rettificarla.
Le pale saranno realizzate con tubo in PVC. Il pezzo grezzo viene disegnato sul tubo e poi ritagliato con un disco da taglio. La distanza della vite dovrebbe essere di circa 50 cm e la larghezza dovrebbe essere di 10 cm È necessario lavorare un manicotto con una flangia adatta alle dimensioni dell'albero motore. È montato sull'albero motore e fissato con viti; le “viti” in plastica verranno fissate direttamente sulle flange. Esegui anche il bilanciamento: pezzi di plastica vengono tagliati dalle estremità delle ali e l'angolo di inclinazione viene modificato riscaldando e piegando. Un pezzo di tubo viene inserito nel dispositivo stesso, al quale è anche imbullonato. Per quanto riguarda il quadro elettrico, è meglio posizionarlo in basso e collegargli l'alimentazione. Dal motore passo-passo escono fino a 6 fili, che corrispondono a due bobine. Richiederanno anelli collettori per trasferire l'elettricità dalla parte mobile. Dopo aver collegato insieme tutte le parti, procediamo al test del progetto, che inizierà a ruotare a 1 m/s.
Mulino a vento realizzato con ruota motrice e magneti
Non tutti sanno che un generatore eolico da una ruota motrice può essere assemblato con le proprie mani in breve tempo, l'importante è fare scorta in anticipo dei materiali necessari. Il rotore Savonius è il più adatto a questo: puoi acquistarlo già pronto o farlo da solo. È costituito da due pale semicilindriche e da una sovrapposizione, da cui si ricavano gli assi di rotazione del rotore. Scegli tu stesso il materiale per il tuo prodotto: tubo in legno, fibra di vetro o PVC, che è il più semplice e L'opzione migliore. Creiamo un luogo per il collegamento delle parti, dove è necessario praticare dei fori per il fissaggio in base al numero di lame. Sarà necessario un meccanismo girevole in acciaio per garantire che l'unità possa resistere a qualsiasi condizione atmosferica.
Realizzato con magneti in ferrite
Un generatore eolico magnetico sarà difficile da padroneggiare per gli artigiani inesperti, ma puoi comunque provarci. Quindi dovrebbero esserci quattro poli, ciascuno contenente due magneti in ferrite. Saranno rivestiti con rivestimenti metallici di spessore poco inferiore al millimetro per distribuire un flusso più uniforme. Dovrebbero esserci 6 bobine principali, riavvolte con un filo spesso e posizionate attraverso ciascun magnete, occupando uno spazio corrispondente alla lunghezza del campo. I circuiti di avvolgimento possono essere fissati al mozzo di una smerigliatrice, al centro del quale è installato un bullone prelavorato.
Il flusso di alimentazione di energia è regolato dall'altezza del supporto dello statore sopra il rotore; più è alto, meno si incolla e di conseguenza diminuisce la potenza. Per un mulino a vento, devi saldare un supporto e attaccare 4 grandi pale al disco dello statore, che puoi tagliare da un vecchio barile di metallo o un coperchio da un secchio di plastica. Alla velocità di rotazione media produce fino a circa 20 watt.
Design del mulino a vento con magneti al neodimio
Se vuoi conoscere la realizzazione, devi realizzare la base del mozzo di un'auto con dischi freno; questa scelta è abbastanza giustificata, perché è potente, affidabile e ben bilanciata. Dopo aver pulito il mozzo da vernice e sporco, procedi con la disposizione dei magneti al neodimio. Ne avrai bisogno di 20 su un disco, la dimensione dovrebbe essere 25x8 millimetri.
I magneti devono essere posizionati tenendo conto dell'alternanza dei poli; prima di incollare è meglio creare una sagoma di carta o tracciare delle linee dividendo il disco in settori per non confondere i poli. È molto importante che, stando uno di fronte all'altro, abbiano poli diversi, cioè si attraggano. Incollateli con la super colla. Alzare i bordi lungo i bordi dei dischi e avvolgere il nastro o sigillare con la plastilina al centro per evitare che si allarghino. Affinché il prodotto funzioni alla massima efficienza, le bobine dello statore devono essere calcolate correttamente. Un aumento del numero di poli porta ad un aumento della frequenza della corrente nelle bobine, per questo motivo il dispositivo produce più potenza anche a bassa frequenza di rotazione. Le bobine sono avvolte con fili più spessi per ridurre la resistenza al loro interno.
Quando la parte principale è pronta, le pale vengono realizzate come nel caso precedente e fissate all'albero, che può essere realizzato con un normale tubo di plastica del diametro di 160 mm. Dopotutto, il nostro generatore, funzionante secondo il principio della levitazione magnetica, con un diametro di un metro e mezzo e sei ali, a 8 m/s, è in grado di fornire fino a 300 W.
Il prezzo della delusione o di una costosa banderuola
Oggi ci sono molte opzioni per realizzare un dispositivo per convertire l'energia eolica, ogni metodo è efficace a modo suo. Se hai familiarità con il metodo di produzione delle apparecchiature per la generazione di energia, non importa su quale base è realizzata, l'importante è che soddisfi il circuito previsto e produca una buona potenza in uscita.
Un motore passo-passo non è solo un motore che aziona vari dispositivi (stampante, scanner, ecc.), ma anche un buon generatore! Il vantaggio principale di un tale generatore è che non necessita di velocità elevate. In altre parole, anche a basse velocità, il motore passo-passo produce molta energia. Cioè, un normale generatore di biciclette richiede giri iniziali finché la torcia non inizia a brillare di luce intensa. Questo svantaggio scompare quando si utilizza un motore passo-passo.
A sua volta, il motore passo-passo presenta anche una serie di svantaggi. Il principale è il grande adesivo magnetico.
Comunque. Per prima cosa dobbiamo trovare un motore passo-passo. Qui vale la regola: più grande è il motore, meglio è.
Cominciamo con quello più grande. L'ho strappato dal plotter per la stampa, è una stampante davvero grande. Il motore sembra abbastanza grande.
Prima di mostrarti il diagramma di stabilizzazione e potenza, voglio mostrarti il metodo per fissarlo alla tua bici.
Ecco un'altra opzione con un motore più piccolo.
Penso che ognuno di voi sceglierà l'opzione più adatta a lui durante la costruzione.
Bene, ora è il momento di parlare di lanterne e circuiti elettrici. Naturalmente tutte le luci sono a LED.
Il circuito di rettifica è convenzionale: un blocco di diodi raddrizzatori, una coppia di condensatori ad alta capacità e uno stabilizzatore di tensione.
Tipicamente ci sono 4 fili che escono dal motore passo-passo corrispondenti a due bobine. Pertanto, nella figura sono presenti due blocchi raddrizzatori.
