Generador eòlic de bricolatge d'un generador d'automòbil: tecnologia de muntatge d'aerogeneradors i anàlisi d'errors

Els aerogeneradors són una alternativa prometedora a l'energia tradicional.L'energia eòlica, convertida en electricitat, promet ser barata, fàcil de produir i de baix cost. I si tenim en compte les factures que arriben ara per l'electricitat, aleshores per estalviar, val la pena intentar construir el vostre propi aerogenerador, no esteu d'acord?

Hi ha exemples reals de creació d'instal·lacions que generen una quantitat decent d'energia. No obstant això, les capacitats dels aerogeneradors encara estan molt per davant dels competidors que poden suportar el mètode tradicional de generació d'electricitat.

Hem presentat una guia, després de la qual podeu muntar un generador eòlic d'un generador de cotxe amb les vostres pròpies mans. L'article que s'ofereix a la vostra atenció analitza amb detall els errors comuns que es cometen a l'hora de dissenyar aerogeneradors. Per a més claredat, l'article s'acompanya de materials temàtics fotogràfics i de vídeo.

Sobre molins de vent casolans per a la llar

A nivell domèstic es manifesta un interès particular per l'energia eòlica. Això és comprensible si mireu la següent factura d'energia consumida. Per tant, tot tipus d'artesans s'estan fent més actius, utilitzant totes les possibilitats d'obtenir electricitat a baix cost.

Una d'aquestes possibilitats, força real, està molt relacionada amb un molí de vent d'un generador d'automòbil. Només cal equipar un dispositiu ja fet, un generador de cotxes fulles degudament fetes, per tal de poder eliminar algun valor d'energia elèctrica dels terminals del generador.

És cert que només funcionarà amb eficàcia si hi ha vent.

Un exemple de la pràctica d'ús domèstic dels aerogeneradors. Un disseny pràctic de molí de vent ben desenvolupat i força eficaç. S'instal·la una hèlix de tres pales, cosa rara per als dispositius domèstics

L'ús de pràcticament qualsevol generador d'automòbil és acceptable per construir un molí de vent. Però normalment intenten triar un model potent per a la feina, capaç de lliurar corrents elevats. Aquí, el disseny de generadors de camions, autobusos grans de passatgers, tractors, etc. està en el punt àlgid de la popularitat.

A més del generador, per fabricar un molí de vent necessitareu una sèrie de components:

• hèlix de dues o tres pales;
• bateria del cotxe;
• cable elèctric;
• pal, elements de suport, elements de subjecció.

El disseny de l'hèlix amb dues o tres pales es considera el més òptim per a un generador eòlic clàssic. Però un projecte domèstic sovint està lluny de ser un clàssic de l'enginyeria. Per tant, la majoria de vegades intenten seleccionar cargols preparats per a una estructura domèstica.

Un impulsor d'un ventilador de cotxe que s'utilitzarà com a hèlix per a un aerogenerador domèstic. La lleugeresa i la gran àrea útil per a la força aèria permeten l'ús d'aquestes opcions

Aquest, per exemple, podria ser un impulsor d'una unitat externa d'un sistema d'aire condicionat split o d'un ventilador del mateix cotxe. Però quan vulgueu seguir les tradicions de la construcció de generadors eòlics, haureu de construir l'hèlix del molí de vent de principi a fi amb les vostres pròpies mans.

Abans de decidir muntar i instal·lar un generador eòlic, val la pena avaluar les dades climàtiques del lloc i calcular el retorn. Una ajuda important en això serà proporcionada per la informació molt article interessant, que recomanem per familiaritzar-se.

Tecnologia de muntatge de generadors eòlics

La base òptima per a un generador de molí de vent domèstic sembla ser el model AT-700, extret d'un tractor de la sèrie DT. És cert que aquest generador de tractor en la seva forma original està dissenyat per a velocitats de rotor de fins a 6000 rpm. Per al disseny d'un molí de vent domèstic, aquest paràmetre és clarament excessiu.

Hi ha dues maneres de sortir d'aquesta situació:

1. Utilitzeu algun tipus de caixa de canvis multiplicadora que proporcioni la relació de transmissió requerida.
2. Rebobina el bobinatge de l'estator AT-700 existent a baixa velocitat.

En principi, ambdues opcions per actualitzar el dispositiu són possibles. Però, a jutjar per les revisions de dissenyadors experimentats, l'opció de rebobinar el bobinatge de l'estator és més acceptable. A més, si es té en compte el pes del propi generador AT-700, arriba als 6 kg.

Tractor generador AT-700. Sobre la base d'aquest dispositiu en particular, que té una gran sortida de corrent, s'han desenvolupat nombrosos projectes en el sector domèstic. Però necessita una mica de modernització

Si el dispositiu es complementa amb una caixa de canvis, el pes del mòdul global es duplicarà. I aquest és un paràmetre important per al disseny d'un aerogenerador. Sempre estem intentant reduir pes.

Quan s'utilitza el generador K 701 en el disseny d'una turbina eòlica, caldrà alguna modernització:

Pas 1. Hèlix d'aerogenerador

El material per a la fabricació de pales de l'hèlix és un tub d'alumini fos (d = 200 mm) de 0,7 - 1,0 m de llarg. Inicialment, es talla longitudinalment en quatre seccions, i després es tallen les pales de la forma requerida en dues o tres resultants. parts.

Com que l'alumini és un material que es pot processar fàcilment, tallar la forma de fulla desitjada d'un tros de canonada no és un problema. El més important és calcular i dibuixar correctament la plantilla.

Les pales fabricades de la futura hèlix s'han de subjectar i muntar d'alguna manera a l'eix del generador. Aquest treball és més complex, requereix un equilibri precís i sobretot quan es realitza un disseny de tres fulles.Hi ha moltes opcions per fer un disc d'hèlix. Un d'ells és crear aquesta peça a partir de plaques d'alumini.

Haureu de calcular el diàmetre del disc de l'hèlix tenint en compte la longitud del metre de les pales. Per a una envergadura de 2 metres, el diàmetre estimat del disc pot ser de 150-200 mm. D'acord amb el diàmetre calculat, el nombre necessari de plaques rodones (6-7 peces) es talla de xapa d'alumini.

Un exemple de fabricació d'una hèlix d'un generador eòlic a partir d'un tub d'alumini de dos-cents mil·límetres, utilitzat en camps agrícoles per regar els cultius. El resultat és un disseny lleuger i eficient

Les plaques rodones tallades es col·loquen una sobre l'altra, s'alineen al llarg de les vores i es fixen. Per a l'enllaç, el millor és utilitzar cola epoxi d'alta qualitat. Però també són possibles altres mètodes de fixació.

Al disc enganxat acabat, cal marcar i perforar un forat al punt central per muntar-lo a l'eix del generador. Modifiqueu el forat amb una ranura perquè coincideixi amb la mida de la clau instal·lada a l'eix del rotor del generador.

El disc de l'hèlix preparat d'aquesta manera està marcat per al muntatge de les pales. Perforeu forats al llarg de les línies marcades per als cargols de muntatge dels suports. Aquestes peces també estan fetes d'alumini amb un gruix seleccionat suficient per compensar les forces transmeses.

Només queda enganxar les fulles fetes prèviament al disc als punts de connexió previstos, equilibrar-les sobre una superfície plana i fixar-les amb cargols.

Pas #2. Fer un pal amb una canonada

El generador tractor AT-700, equipat amb una hèlix casolana, ja és un autèntic molí de vent. Per tal d'obtenir el màxim efecte de l'estructura, s'aconsella elevar-la 5-7 metres i també proporcionar un moviment circular de 360°.

Per tant, la veleta es col·loca sobre un pal, que és més fàcil de fer a partir d'un tub metàl·lic.

Màstil instal·lat fet de tub metàl·lic amb un diàmetre de 50 mm amb un aerogenerador a la part superior. Per garantir l'estabilitat del pal, s'utilitzen cables de tensió fets de cable metàl·lic

Un pal de 5-7 metres d'alçada, equipat amb un generador eòlic a la part superior, experimentarà càrregues importants. En conseqüència, el diàmetre de la canonada metàl·lica ha de ser bastant gran: almenys 50 mm de mida exterior.

El pal està assegurat per quatre cables tens, fixats des de dalt més a prop del molí de vent i estirats en oposició.

Un parell de coixinets adequats es pressionen sota la vora superior del tub del pal, a la zona interior o s'assegura d'una altra manera. Aquest serà un bloc giratori de suport on s'adaptarà una veleta amb un generador i una hèlix. Només queda fer el propi velet i instal·lar-hi tot l'equip necessari.

Pas #3. Com fer una veleta d'alumini

Es recomana fer una estructura de veleta, a un extrem de la qual hi ha un lloc per a un generador d'automòbils amb una hèlix i, a l'altre, un lloc per a una "canya", d'un material lleuger i durador.

Per exemple, una canonada d'alumini amb un perfil rectangular encaixaria just sota la base. Per subjectar el generador a la canonada de perfil, és més convenient utilitzar pinces fetes de cinta metàl·lica suau (preferiblement inoxidable).

Un exemple d'un possible muntatge d'una carcassa del generador en una canonada de perfil d'una veleta. Utilitza un marc metàl·lic amb suports cargolats davanters i posteriors

La cua de la veleta es pot construir a partir de la mateixa xapa d'alumini i fixada a la canonada de perfil amb cantonades.Al punt del centre de gravetat, a la canonada de perfil, cal reforçar un passador metàl·lic d'acer inoxidable.

Aquesta peça té la forma d'un cargol llarg (250-300 mm), amb un diàmetre d'uns 30 mm (calculat), travessa el cos del tub d'alumini de perfil i s'assegura des de sota amb una femella. Es col·loca una femella a sobre de la femella.

El diàmetre de la rosca del cargol ha de ser lleugerament més petit que el diàmetre intern dels anells de coixinet pressionats a la canonada del pal. Es fa un forat de 7-10 mm al centre del cargol, al llarg del seu eix. El cable elèctric del generador passarà per aquest forat i baixarà per la canonada fins al punt de connexió.

Pas #4. Instal·lació i connexió de generadors eòlics

Després de tots els preparatius descrits (necessàriament en condicions de clima tranquil), procediu a la instal·lació:

1. Un generador de tractor està subjecte a la base de la veleta amb pinces.
2. Aixequeu el pal del terra 1,5 - 2 metres i instal·leu la veleta amb un cargol de suport als coixinets.
3. Al mateix temps, passeu el cable del generador pel cos del cargol i més dins de la canonada fins al punt de sortida inferior.
4. A més, just a sota de la base de la veleta, s'instal·la rígidament un limitador, que permet que la veleta giri 360° en una direcció o una altra, però res més.
5. Finalment s'eleva el pal i es reforça amb tirants de cable.
6. Connecteu els extrems del cable al dispositiu receptor (normalment mitjançant controlador a la bateria).

En aquest punt, la construcció del generador eòlic es pot considerar completa. Tanmateix, encara hi ha molts detalls individuals del procés que haureu de tractar durant l'ús del dispositiu.

Diagrama de blocs d'una turbina eòlica completa: 1 – aerogenerador, 2 – convertidor de càrrega de la bateria; 3 – bateria del cotxe; 4 – inversor 24/220; 5.6 – sortides de tensió 220V i 24V

Aquests detalls ja estan associats a l'automatització que regula l'acumulació i distribució d'energia. Dispositius com un controlador de càrrega, un inversor de corrent i altres són components obligatoris dels aerogeneradors.

Foto d'exemple de muntatge d'un molí de vent pas a pas

Considerem un exemple de la construcció d'un molí de vent de 24 V muntat a partir d'un generador de cotxe. El producte casolà comença a funcionar de manera estable amb una força del vent de 5 m/s. En temps de vent moderat amb ratxes de 15 m/s, la instal·lació subministra de 8 a 11 A; en dies de vent fort, l'eficiència augmenta. Potència no superior a 300 W.

De fet, tota la feina està feta, només queda connectar els components dispars d'una instal·lació útil per a la vida quotidiana:

La instal·lació d'autoconstruït desenvolupa 24 V; es pot utilitzar per carregar bateries d'equips mòbils i per subministrar energia a línies d'il·luminació amb làmpades d'estalvi energètic.

Anàlisi d'errors de disseny

Muntar un generador eòlic a casa amb les vostres pròpies mans no és, per descomptat, una tasca infal·lible.Fins i tot en els dissenys d'aerogeneradors industrials, els enginyers cometen errors. Però aprenen dels errors, com ho demostren les estructures domèstiques ben establertes.

Per tant, entre els errors en el disseny dels generadors eòlics domèstics, aquest detall sovint apareix com l'absència d'un mòdul de frenada en el disseny del generador. La versió estàndard d'aquests dispositius (automòbil o tractor) no proporciona aquesta peça. Això vol dir que cal modificar el generador.

No obstant això, no tots els "dissenyadors" volen tractar aquest tema tan delicat. Moltes persones ignoren aquest detall, esperant "potser". Com a resultat, amb vents forts, l'hèlix gira a velocitats increïblement altes. Els coixinets del generador no ho suporten i trenquen els seients de les cobertes d'alumini. El rotor s'encalla.

Generador eòlic destruït per defectes de disseny. Els errors en el disseny i la instal·lació d'aquestes estructures tenen conseqüències greus.

El mateix problema es relaciona amb el defecte associat a la manca d'un limitador de rotació de la veleta. Sovint, simplement s'oblida d'instal·lar aquest component i només es recorda quan els corrents de vent comencen a fer girar el "gallet" al voltant del seu eix, com la trompa del programa "Què? On? Quan?". El resultat és desastrós.

El dany mínim és el trencament i la ruptura del cable elèctric i, en casos greus, la destrucció de tota l'estructura.

Un altre error notable de muntatge va ser el càlcul incorrecte del punt del centre de gravetat a la base de la veleta. En aquest cas, el dispositiu pot funcionar amb normalitat durant un temps. Però amb el temps, es forma una desalineació al conjunt del coixinet, la llibertat de gir és limitada i l'eficiència de l'estructura en termes de producció d'energia disminueix bruscament.

Com calcular correctament el generador eòlic, aprendreu de l'article que us hem proposat.

Sovint, intenten alimentar directament la bateria amb el corrent rebut del generador. Molt aviat comencen a preguntar-se per què la bateria no aguanta la càrrega o descobreixen una avaria de 2-3 llaunes.

Es tracta d'un error banal i natural, ja que, en qualsevol cas, la bateria s'ha de carregar en condicions de determinats corrents i tensions. Aquí necessitem controlar aquest procés.

Per a artesans casolans interessats en el tema conjunts de generadors eòlics, us suggerim que us familiaritzeu amb una altra opció original. Aquest article descriu la fabricació d'una unitat generadora a partir de peces de rentadora de residus.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Fins i tot un tornavís elèctric normal pot convertir-se en un molí de vent si coneixeu els fonaments bàsics d'un generador eòlic.

L'interès pels aerogeneradors no disminueix. Al contrari, aquesta opció de producció d'energia elèctrica s'està plantejant cada cop més a nivell dels propietaris rurals.

Evidentment, si combineu diversos tipus d'energia alhora: eòlica, solar, turbines hidràuliques o centrals nuclears, aquesta combinació pot tenir un efecte econòmic. En aquest cas, el risc de l'usuari de quedar-se sense electricitat es redueix a zero.

Vols explicar-nos com vas muntar un molí de vent amb les teves pròpies mans per subministrar electricitat a la teva casa rural? Vols compartir informació útil que no s'esmenta a l'article? Escriu comentaris al bloc següent, comparteix les teves impressions, matisos tècnics que només tu coneixes i fotos sobre el tema de l'article.