El motor eólico más simple. Generador eólico de bricolaje: una guía para construir un generador ecológico, su instalación y conexión (105 fotos). Materiales y equipos utilizados.

Principio general de funcionamiento

Las principales partes de trabajo de un generador eólico son las palas, que giran gracias al viento. Dependiendo de la ubicación del eje de rotación, los aerogeneradores se dividen en horizontales y verticales:

• Aerogeneradores horizontales más extendida. Sus palas tienen un diseño similar a la hélice de un avión: en una primera aproximación, son placas inclinadas con respecto al plano de rotación, que convierten parte de la carga de la presión del viento en rotación. Característica importante generador eólico horizontal es la necesidad de asegurar la rotación del conjunto de palas de acuerdo con la dirección del viento, ya que la máxima eficiencia se garantiza cuando la dirección del viento es perpendicular al plano de rotación.
• Cuchillas generador de viento vertical tener una forma convexa-cóncava. Dado que la racionalización del lado convexo es mayor que la del lado cóncavo, un generador eólico de este tipo siempre gira en una dirección, independientemente de la dirección del viento, lo que lo hace innecesario. mecanismo giratorio a diferencia de las turbinas eólicas horizontales. Al mismo tiempo, debido a que en cualquier momento solo una parte de las palas realiza un trabajo útil y el resto solo contrarresta la rotación, La eficiencia de un aerogenerador vertical es significativamente menor que la de uno horizontal: si para un aerogenerador horizontal de tres palas esta cifra alcanza el 45%, para uno vertical no superará el 25%.

Porque el velocidad media Los vientos en Rusia son pequeños, incluso un molino de viento grande girará bastante lentamente la mayor parte del tiempo. Para garantizar un suministro de energía suficiente, debe estar conectado al generador a través de una caja de cambios, correa o engranaje elevador. En un molino de viento horizontal, el conjunto palas-caja de cambios-generador está montado sobre un cabezal giratorio, lo que les permite seguir la dirección del viento. Es importante tener en cuenta que el cabezal giratorio debe tener un limitador que le impida dar una rotación completa, ya que de lo contrario se romperá el cableado del generador (es más recomendable la opción de utilizar arandelas de contacto que permitan que el cabezal gire libremente). complicado). Para garantizar la rotación, el generador eólico se complementa con una paleta de trabajo dirigida a lo largo del eje de rotación.

El material más común para las cuchillas es un tubo de PVC de gran diámetro cortado longitudinalmente. A lo largo de los bordes están remachados con placas de metal soldadas al cubo del conjunto de cuchillas. Los dibujos de este tipo de palas son los más difundidos en Internet.

El video habla sobre un generador eólico hecho por ti mismo.

Cálculo de un aerogenerador de palas.

Como ya hemos descubierto que un aerogenerador horizontal es mucho más eficiente, consideraremos el cálculo de su diseño.

La energía eólica se puede determinar mediante la fórmula.
P=0,6*S*V³, donde S es el área del círculo descrito por los extremos de las palas de la hélice (área de barrido), expresada en metros cuadrados y V es la velocidad estimada del viento en metros por segundo. También hay que tener en cuenta la eficiencia del propio molino de viento, que para un tres palas esquema horizontal tendrá un promedio del 40%, así como la eficiencia del grupo electrógeno, que en el pico de la característica de velocidad actual es del 80% para un generador con excitación de imanes permanentes y del 60% para un generador con un devanado de excitación. En promedio, la caja de cambios elevadora (multiplicador) consumirá otro 20% de la potencia. Por lo tanto, el cálculo final del radio del molino de viento (es decir, la longitud de su pala) para una potencia dada del generador en magnetos permanentes tiene este aspecto:
R=√(P/(0,483*V³))

Ejemplo: Supongamos que la potencia requerida de la central eólica es de 500 W y la velocidad media del viento es de 2 m/s. Luego, según nuestra fórmula, tendremos que utilizar palas de al menos 11 metros de largo. Como puede ver, incluso una potencia tan pequeña requerirá la creación de un generador eólico de dimensiones colosales. Para estructuras más o menos racionales en términos de fabricación propia, con una longitud de pala de no más de un metro y medio, el aerogenerador podrá producir sólo entre 80 y 90 vatios de potencia, incluso con vientos fuertes.

¿No hay suficiente potencia? De hecho, todo es algo diferente, ya que en realidad la carga del aerogenerador se alimenta de baterías, mientras que el molino de viento solo las carga lo mejor que puede. En consecuencia, la potencia de un aerogenerador determina la frecuencia con la que puede suministrar energía.

Es difícil no notar en qué se diferencia la estabilidad del suministro de electricidad a las instalaciones suburbanas del suministro de electricidad a los edificios y empresas urbanas. Admita que usted, como propietario de una casa o cabaña privada, se ha encontrado más de una vez con interrupciones, inconvenientes asociados y daños al equipo.

Las situaciones negativas enumeradas, junto con sus consecuencias, ya no complicarán la vida de los amantes de los espacios naturales. Además, con mínimos costes laborales y económicos. Para ello, basta con fabricar un generador de energía eólica, que describimos en detalle en el artículo.

El precio de la electricidad aumenta constantemente y, naturalmente, cada propietario intenta optimizar el coste de su pago. Aquí todos los medios son buenos: empezando por los ahorros, equipos con un bajo índice de consumo de energía, Lámparas ahorradoras de energía y poner fin al uso de contadores de electricidad multitarifa. Sin embargo, la perspectiva de obtener electricidad no del Estado sino de la naturaleza siempre será tentadora. Uno de los dispositivos más eficaces sigue siendo el generador eólico, que en Occidente se utiliza casi al mismo nivel, o incluso más ampliamente, que las clásicas centrales térmicas o nucleares.

Precio y eficiencia del generador.

Naturalmente, la solución más práctica para generar electricidad a partir de energía eólica será un potente dispositivo capaz de generar cantidad requerida energía para abastecer a los consumidores de toda la casa. Los generadores eólicos de 220 V de bricolaje pueden tener diferentes potencias y veremos los principios de fabricación de cada uno. posible dispositivo de lo que todo propietario ahorrativo podría tener a mano.

Pero primero, al menos vale la pena. pago por adelantado Generador eólico y su rentabilidad. Por ejemplo, un electrodoméstico de 800 kW fabricado en Rusia costará mil quinientos dólares el kilovatio. Caro. Los productos chinos que no se distinguen por su fiabilidad y precisión de clasificación costarán 900 dólares por 1 kW. También caro. Tenga en cuenta que esto es sólo el generador en sí, sin ningún equipo periférico. En realidad, este es un precio inasequible para un propietario privado, por lo que intentaremos utilizar todo lo que tenemos a mano y crear nuestro propio sistema autónomo.

Cómo determinar la potencia de un molino de viento.

Calcular la potencia de un generador eólico es un proceso complejo y que requiere mucho tiempo y que es aplicable a un generador fuente específico. La opción más sencilla es utilizar una dinamo de un tractor o de un coche. En realidad, un dispositivo de este tipo no requiere modificaciones y puede utilizarse en el sistema de suministro de energía "tal cual". Por supuesto, podemos hablar durante mucho tiempo de dispositivos que utilizan imanes de neodimio, pero, por ejemplo, en el pueblo de Arkhipovka, en la región de Oryol, nunca existieron ni existirán, y hay toneladas de tractores fuera de servicio.

¿Generadores eólicos verticales o rotativos?

Los generadores verticales de palas son uno de los más populares del mundo, pero para construirlos es necesario calcular con precisión la pala, su forma y dimensiones. Como muestra la experiencia de los entusiastas en la creación de este tipo de dispositivos, los generadores de palas más eficientes son aquellos con un ángulo de rotación de palas ajustable. Las dimensiones medias de cada una de las seis palas son 650x120 mm, y el ángulo de rotación más efectivo con respecto a su eje es de unos 12 grados, aunque se pueden realizar experimentos en cada caso particular.

Un molino de viento giratorio para una casa se fabrica con un eje generador horizontal sobre el que se monta el rotor. Se puede realizar según varios esquemas, que se presentan a continuación. La opción más sencilla es hacer un rotor a partir de un recipiente cilíndrico. podría ser como barril de plastico, una bombona de gas es, al fin y al cabo, una cacerola. El contenedor debe dividirse en cuatro segmentos, cada uno de los cuales está unido al cubo. El concentrador está instalado en carcasa metálica, cuyo dibujo aproximado se muestra en la figura.

Piezas y consumibles, diagrama eléctrico.

Se puede montar un molino de viento doméstico de baja potencia con un modesto conjunto de dispositivos y piezas usados:

batería de automóvil, cuanto más nueva y mayor sea la capacidad, mejor,

inversor 300-700 W,

relé de carga de coche o tractor (dependiendo del voltaje del generador),

dispositivo de control (voltímetro),

Para conectar el dispositivo a la red eléctrica se utilizan cables con una sección transversal de al menos 4 mm². Instalación lista se conecta según el circuito que se muestra en la foto a través de los fusibles 8, el cual se abre mediante el interruptor 9 para mantenimiento y reparación. El valor de la resistencia 1 se selecciona experimentalmente y, si se desea, se puede instalar el amperímetro 5 en la salida del convertidor 5. Además, para facilitar el uso del diseño, se puede utilizar una resistencia variable 4 para regular el voltaje. Más diagrama detallado El inversor se presenta a continuación.

De esta manera, se puede montar un generador eólico para satisfacer las necesidades mínimas de electricidad. Usa y produce energía sabiamente, ¡buena suerte a todos!

Generadores eólicos de 220 V de bricolaje
Generadores eólicos de 220 V de bricolaje El precio de la electricidad aumenta constantemente y, naturalmente, cada propietario intenta optimizar el coste de su pago. Todos los medios son buenos aquí, empezando por

Un generador eólico o, en el lenguaje común, un molino de viento es un dispositivo simple que proporciona a su propietario un ahorro considerable debido a la producción. electricidad gratis. Esta instalación es el sueño de cualquier propietario aislado de redes centralizadas parcela o residente de verano insatisfecho con el recibo recién recibido por el consumo de electricidad.

Habiendo comprendido el diseño de un generador eólico, el principio de su funcionamiento y habiendo estudiado los dibujos, usted mismo podrá fabricar e instalar una turbina eólica, proporcionando a su hogar energía alternativa ilimitada.

Breve contenido del artículo:

¿Es legal utilizar viento?

Crear tu propia central eléctrica, aunque sea compacta, es algo serio, por lo que es lógico que involuntariamente surja la pregunta: ¿es legal su uso? Sí, si la potencia de la instalación eólica no supera 1 kW, que es suficiente para garantizar descarga eléctrica casa de campo promedio.

El caso es que es con este indicador de potencia que el dispositivo se considera doméstico y no requiere registro, certificación, aprobación, registro obligatorio y, además, no está sujeto a ningún impuesto.

Sin embargo, antes de fabricar un aerogenerador para su hogar, es mejor protegerse y tener en cuenta algunos puntos:

• ¿Existen restricciones especiales sobre el uso de fuentes de energía alternativas en su región de residencia?
• ¿Cuál es la altura del mástil permitida localmente?
• ¿El ruido de la caja de cambios y las palas superará los estándares establecidos?
• ¿Debería haber protección contra las interferencias aéreas generadas?
• ¿El mástil interferirá con la migración de las aves o causará otros problemas ambientales?

Si piensa de antemano en todos los matices, ni el impuesto, ni los servicios medioambientales, ni los vecinos podrán presentar reclamaciones e impedir la recepción de electricidad gratuita.

¿Cómo funciona un molino de viento?

En la foto, los generadores eólicos caseros confeccionados se muestran alargados. estructuras metalicas sobre tres o cuatro soportes, con aspas moviéndose por el viento. Como resultado, la energía cinética recibida por el flujo del viento se convierte en energía mecánica, que a su vez pone en marcha el rotor y se convierte en corriente eléctrica.

Este proceso es el resultado del funcionamiento bien establecido de varios componentes obligatorios de una planta de energía eólica (WPP):

• Una hélice con dos o más palas,
• rotor de turbina,
• Caja de cambios,
• Controlador,
• Eje generador eléctrico y generador,
• Inversor,
• Batería.

También es necesario prever zapata de freno, góndola, mástil, veleta, eje rápido y bajo. El dispositivo también determina el principio de funcionamiento del generador eólico: el rotor giratorio produce corriente alterna trifásica, pasa a través del sistema de control y carga la batería de CC.

Los amperios finales son convertidos por el inversor y enviados a través del cableado conectado a los puntos de salida: enchufes, iluminación, electrodomésticos y electrodomésticos.

¿Cómo hacerlo tú mismo?

Se considera que el diseño más fiable y sencillo es un aerogenerador rotativo, que es una instalación con un eje de rotación vertical. Un generador casero ya preparado de este tipo es capaz de satisfacer plenamente el consumo de energía de una casa de campo, incluido el equipamiento de viviendas, dependencias y alumbrado público(aunque no demasiado brillante).

Para hacer un generador eólico, necesitarás piezas estructurales, Consumibles y herramientas. El primer paso es encontrar el adecuado. elementos constituyentes aerogeneradores, muchos de los cuales se pueden encontrar entre el stock antiguo:

• Generador de un coche con una potencia de unos 12 V,
• Batería recargable de 12 V,
• Interruptor semihermético con pulsador,
• Inventor,
• Un relé de automóvil utilizado para cargar la batería.

También necesitarás consumibles:

• Elementos de fijación (pernos, tuercas, cinta aislante),
• Contenedor de acero o aluminio,
• Cableado con una sección de 4 metros cuadrados. mm (dos metros) y 2,5 m2. mm (un metro),
• Mástil, trípode y otros elementos para mejorar la estabilidad,
• Cuerda fuerte.

Es recomendable buscar, estudiar e imprimir dibujos de aerogeneradores con sus propias manos. También necesitará herramientas, incluida una amoladora angular, un medidor, alicates, un taladro, un cuchillo afilado, un taladro eléctrico, destornilladores (Phillips, menos, indicador) y llaves inglesas.

Habiendo preparado todo lo que necesita, puede comenzar a ensamblar, centrándose en instrucciones paso a paso que te dice cómo hacer un generador eólico con tus propias manos:

• Corta hojas del mismo tamaño de un recipiente de metal, dejando una tira de metal intacta de varios centímetros en la base.
• Haga agujeros simétricamente con un taladro para los pernos existentes en el fondo de la base del contenedor y la polea del generador.
• Doblar las cuchillas.
• Asegure la hoja a la polea.
• Instale y asegure el generador en el mástil con abrazaderas o cuerda, alejándose unos diez centímetros de la parte superior.
• Configure el cableado (para conectar la batería, es suficiente un cable de un metro de largo con una sección transversal de 4 mm cuadrados, para cargar con iluminación y aparatos eléctricos - 2,5 mm cuadrados).
• Marque el diagrama de conexión, las marcas de colores y letras para futuras reparaciones.
• Instale el convertidor con cable de un cuarto de calibre.
• Si es necesario, decora la estructura con una veleta y píntala.
• Asegure los cables envolviendo el mástil de instalación.

Los generadores eólicos de 220 voltios de bricolaje son una oportunidad para proporcionar una casa de campo o Casa de vacaciones electricidad gratis en lo antes posible. Incluso un principiante puede realizar una instalación de este tipo, y la mayoría de las piezas de la estructura han estado inactivas en el garaje durante mucho tiempo.

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Cómo utilizar el viento para sus propios fines y cómo funciona un generador eólico con sus propias manos. Cómo funciona un molino de viento moderno y cómo construir uno tú mismo. Fotos de los mejores y más sencillos modelos.

El principio de funcionamiento de una central eólica doméstica es sencillo: el flujo de aire hace girar las palas del rotor montadas en el eje del generador y genera corriente alterna en sus devanados.

La energía inagotable que llevan consigo las masas de aire siempre ha llamado la atención de la gente. Nuestros bisabuelos aprendieron a enganchar el viento a las velas y ruedas de los molinos de viento, después de lo cual corrió sin rumbo por las vastas extensiones de la Tierra durante dos siglos.

Hoy lo encontré de nuevo para él. trabajo útil. Un aerogenerador para una vivienda particular pasa de ser una novedad técnica a un factor real en nuestro día a día.

Echemos un vistazo más de cerca a las plantas de energía eólica, evalúemos las condiciones para su uso rentable y consideremos las variedades existentes. Los artesanos del hogar recibirán elementos de reflexión sobre el tema de nuestro artículo. autoensamblaje Molino de viento y dispositivos necesarios para su eficiente funcionamiento.

¿Qué es un generador eólico?

El principio de funcionamiento de una central eólica doméstica es sencillo: el flujo de aire hace girar las palas del rotor montadas en el eje del generador y genera corriente alterna en sus devanados. La electricidad generada se almacena en baterías y los electrodomésticos la utilizan según sea necesario. Por supuesto, este es un diagrama simplificado de cómo funciona un molino de viento doméstico. En la práctica, se complementa con dispositivos que convierten la electricidad.

Inmediatamente detrás del generador en la cadena portacables se encuentra un controlador. Convierte la corriente alterna trifásica en corriente continua y la dirige para cargar las baterías. La mayoría de los electrodomésticos no pueden funcionar con energía constante, por lo que se coloca otro dispositivo detrás de las baterías: inversor

Hace la operación inversa: Convierte la corriente continua en corriente alterna doméstica de 220 Voltios.

Está claro que estas transformaciones no pasan sin dejar rastro y quitan una porción bastante decente de la energía original (15-20%).

Si La turbina eólica funciona en conjunto con bateria solar u otro generador de electricidad (gasolina, diesel), entonces el circuito se complementa cortacircuitos(AVR). Cuando se apaga la fuente de corriente principal, se activa la de respaldo.

por conseguir poder maximo El aerogenerador debe ubicarse siguiendo el flujo del viento. EN sistemas simples Se implementa el principio de la veleta.

Para ello, se fija una pala vertical en el extremo opuesto del generador, girándolo hacia el viento.

Las instalaciones más potentes cuentan con un motor eléctrico giratorio controlado por un sensor de dirección.

Principales tipos de aerogeneradores y sus características.

Hay dos tipos de aerogeneradores:

1. Con rotor horizontal.
2. Con rotor vertical.

El primer tipo es el más común. Se caracteriza por una alta eficiencia (40-50%), pero tiene un mayor nivel de ruido y vibración. Además, su instalación requiere una gran espacio libre(100 metros) o mástil alto (a partir de 6 metros).

Los generadores con rotor vertical son menos eficientes energéticamente (la eficiencia es casi 3 veces menor que la de los horizontales).

Sus ventajas incluyen una instalación sencilla y un diseño fiable. El bajo nivel de ruido permite instalar generadores verticales en los tejados de las casas e incluso a nivel del suelo. Estas instalaciones no temen al hielo ni a los huracanes.

Se lanzan con un viento débil (de 1,0 a 2,0 m/s), mientras que un molino de viento horizontal necesita un flujo de aire de fuerza media (3,5 m/s y superior). Según la forma del impulsor (rotor) generadores eólicos verticales muy diverso.

Debido a la baja velocidad del rotor (hasta 200 rpm), la vida mecánica de este tipo de instalaciones supera con creces la de los aerogeneradores horizontales.

¿Cómo calcular y seleccionar un aerogenerador?

El viento no es gas natural que se bombea a través de tuberías ni electricidad que fluye ininterrumpidamente a través de cables hasta nuestro hogar. Es caprichoso y voluble. Hoy un huracán arranca tejados y rompe árboles, y mañana da paso a una calma total.

Por lo tanto, antes de comprar o autoproducción turbina eólica, es necesario evaluar el potencial de la energía del aire en su área. Para ello es necesario determinar la fuerza media anual del viento. Este valor se puede encontrar en Internet previa solicitud.

Habiendo recibido dicha tabla, encontramos el área de nuestra residencia y observamos la intensidad de su color, comparándola con la escala de calificación. Si la velocidad media anual del viento es inferior a 4,0 metros por segundo, entonces no tiene sentido instalar una turbina eólica. No proporcionará la cantidad necesaria de energía.

Si la fuerza del viento es suficiente para instalar una planta de energía eólica, entonces puede pasar al siguiente paso: seleccionar la potencia del generador.

Si hablamos de suministro autónomo de energía en el hogar, entonces se tiene en cuenta el consumo estadístico medio de electricidad de 1 familia. Varía entre 100 y 300 kWh al mes. En regiones con un potencial eólico anual bajo (5-8 m/s), una turbina eólica con una potencia de 2-3 kW puede generar esta cantidad de electricidad.

Se debe tener en cuenta que la velocidad media del viento es mayor, por lo que la producción de energía durante este periodo será mayor que en verano.

Molino de viento de bricolaje. ¿Diversión o ahorros reales?

Digamos de inmediato que hacer un generador eólico con sus propias manos que sea completo y efectivo no es fácil. El cálculo correcto de la rueda eólica, el mecanismo de transmisión y la selección de un generador adecuado para la potencia y la velocidad son un tema aparte. Sólo daremos breves recomendaciones sobre las principales etapas de este proceso.

Generador

Generadores de automóviles y motores eléctricos de lavadoras con accionamiento directo no son adecuados para este fin. Son capaces de generar energía a partir de la rueda de viento, pero será insignificante. Para funcionar de manera eficiente, los autogeneradores necesitan velocidades muy altas, que un molino de viento no puede desarrollar.

Los motores para lavadoras tienen otro problema. Hay imanes de ferrita allí, pero el aerogenerador necesita otros más eficientes: los de neodimio. El proceso de autoinstalación y bobinado de devanados portadores de corriente requiere paciencia y alta precisión.

La potencia de un dispositivo ensamblado por sus propias manos, por regla general, no supera los 100-200 vatios.

EN Últimamente Las ruedas motorizadas para bicicletas y scooters son populares entre los aficionados al bricolaje.

Desde el punto de vista de la energía eólica, se trata de potentes generadores de neodimio, ideales para trabajar con ruedas eólicas verticales y cargar baterías. De un generador de este tipo se puede extraer hasta 1 kW de energía eólica.

Tornillo

Las más sencillas de fabricar son las hélices de vela y de rotor. El primero consta de tubos curvos ligeros montados sobre una placa central. Sobre cada tubo se colocan cuchillas hechas de tela duradera. La gran resistencia al viento de la hélice requiere una fijación con bisagras de las palas para que durante un huracán se doblen y no se deformen.

El diseño de rueda de viento giratoria se utiliza para generadores verticales. Es fácil de fabricar y de funcionamiento fiable.

Generadores eólicos para el hogar: tipos, producción con sus propias manos.
El principio de funcionamiento de una central eólica doméstica es sencillo: el flujo de aire hace girar las palas del rotor montadas en el eje del generador y crea una corriente alterna en sus devanados.

Las masas de aire tienen reservas inagotables de energía, que la humanidad ha utilizado desde la antigüedad. Básicamente, la fuerza del viento aseguraba el movimiento de los barcos a vela y el trabajo. molinos de viento. Tras la invención de las máquinas de vapor, este tipo de energía perdió su relevancia.

Solo en condiciones modernas La energía eólica ha vuelto a tener demanda como fuerza motriz Aplicado a generadores eléctricos. Todavía no se utilizan mucho a escala industrial, pero se están volviendo cada vez más populares en el sector privado. A veces es simplemente imposible conectarse a una línea eléctrica. En tales situaciones, muchos propietarios diseñan y fabrican un generador eólico para una casa privada con sus propias manos a partir de materiales de desecho. Posteriormente, se utilizan como fuentes principales o auxiliares de electricidad.

Teoría del molino de viento ideal

Esta teoría fue desarrollada en diferente tiempo científicos y especialistas en el campo de la mecánica. Fue desarrollado por primera vez por V.P. Vetchinkin en 1914, y se utilizó como base la teoría de la hélice ideal. En estos estudios se obtuvo por primera vez el coeficiente de utilización de la energía eólica de una turbina eólica ideal.

El trabajo en esta área fue continuado por N.E. Zhukovsky, quien dedujo el valor máximo de este coeficiente igual a 0,593. En los trabajos posteriores de otro profesor, Sabinin G.Kh. el valor del coeficiente ajustado fue 0,687.

De acuerdo con las teorías desarrolladas, una rueda de viento ideal debería tener los siguientes parámetros:

• El eje de rotación de la rueda debe ser paralelo a la velocidad del viento.
• El número de palas es infinitamente grande, con un ancho muy pequeño.
• Valor cero del arrastre del perfil de las alas en presencia de circulación constante a lo largo de las palas.
• Toda la superficie barrida del molino de viento tiene una velocidad de flujo de aire perdida constante en la rueda.
• La tendencia de la velocidad angular al infinito.

Selección de aerogenerador

Al elegir un modelo de aerogenerador para una casa privada, se debe tener en cuenta potencia requerida, asegurando el funcionamiento de dispositivos y equipos teniendo en cuenta el horario y frecuencia de encendido. Se determina mediante la medición mensual del consumo de electricidad. Además, el valor de la potencia se puede determinar de acuerdo con características técnicas consumidores.

También hay que tener en cuenta el hecho de que todos los aparatos eléctricos no se alimentan directamente del generador eólico, sino de un inversor y un conjunto de baterías. Así, un generador de 1 kW es capaz de garantizar el funcionamiento normal de las baterías que alimentan un inversor de cuatro kilovatios. Como resultado, Accesorios Las viviendas con potencia similar cuentan con electricidad en su totalidad. Gran importancia Tiene Buena elección baterias Se debe prestar especial atención a parámetros como la corriente de carga.

A la hora de elegir el diseño de un aerogenerador se tienen en cuenta los siguientes factores:

• La dirección de rotación de la rueda de viento es vertical u horizontal.
• La forma de las aspas del ventilador puede ser en forma de vela, con una superficie recta o curva. En algunos casos, se utilizan opciones combinadas.
• Material para palas y tecnología para su fabricación.
• Colocación de aspas de ventilador con diferentes inclinaciones respecto al flujo de aire que pasa.
• El número de aspas incluidas en el ventilador.
• La potencia requerida transferida desde la turbina eólica al generador.

Además, es necesario tener en cuenta la velocidad media anual del viento para una zona concreta, tal y como especifica el servicio meteorológico. No es necesario especificar la dirección del viento, ya que diseños modernos Los generadores eólicos giran independientemente en la otra dirección.

Para la mayoría de las áreas Federación Rusa la opción más óptima sería una orientación horizontal del eje de rotación, la superficie de las palas es curva y cóncava, por debajo de la cual fluye el flujo de aire ángulo agudo. La cantidad de energía extraída del viento se ve afectada por el área de la pala. Para una casa ordinaria Una superficie de 1,25 m2 es más que suficiente.

La velocidad de un molino de viento depende del número de aspas. Los generadores eólicos con una sola pala giran más rápido. En tales diseños, se utiliza un contrapeso para equilibrar. También hay que tener en cuenta que a bajas velocidades del viento, por debajo de 3 m/s, los aerogeneradores se vuelven incapaces de absorber energía. Para que la unidad perciba vientos débiles, el área de sus palas debe aumentarse a al menos 2 m 2.

Cálculo del generador eólico

Antes de elegir un aerogenerador, es necesario determinar la velocidad y dirección del viento más típicas en la ubicación de la instalación propuesta. Hay que recordar que la rotación de las palas comienza con una velocidad mínima del viento de 2 m/s. La máxima eficiencia se puede lograr cuando este indicador alcanza un valor de 9 a 12 m/s. Es decir, para suministrar electricidad a una pequeña casa de campo, necesitarás un generador con una potencia mínima de 1 kW/h y una velocidad del viento de al menos 8 m/s.

La velocidad del viento y el diámetro de la hélice tienen un impacto directo en la energía producida por una turbina eólica. Es posible calcular con precisión las características de rendimiento de un modelo en particular utilizando las siguientes fórmulas:

1. Los cálculos de acuerdo con el área de rotación se realizan de la siguiente manera: P = 0,6 x S x V 3, donde S es el área perpendicular a la dirección del viento (m 2), V es la velocidad del viento (m/s), P es la potencia del grupo electrógeno (kW).
2. Para calcular la instalación eléctrica en base al diámetro del tornillo se utiliza la fórmula: P = D 2 x V 3 /7000, en la que D es el diámetro del tornillo (m), V es la velocidad del viento (m/s ), P es la potencia del generador (kW).
3. Para cálculos más complejos, se tiene en cuenta la densidad del flujo de aire. Para estos efectos existe una fórmula: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, donde ξ es el coeficiente de aprovechamiento de la energía eólica (una cantidad inconmensurable), π = 3,14, R - radio del rotor (m), V - velocidad del flujo de aire (m/s), ρ - densidad del aire (kg/m 3), η ed - eficiencia de la caja de cambios (%), η gen - eficiencia del generador (%).

Por lo tanto, la electricidad producida por el generador eólico aumenta cuantitativamente en una proporción cúbica con el aumento de la velocidad del flujo del viento. Por ejemplo, cuando la velocidad del viento aumenta 2 veces, la generación de energía cinética por el rotor aumentará 8 veces.

Al elegir un lugar para instalar un generador eólico, es necesario dar preferencia a áreas sin grandes edificios y árboles altos que creen una barrera contra el viento. La distancia mínima a los edificios residenciales es de 25 a 30 metros; de lo contrario, el ruido durante el trabajo generará molestias e incomodidades. El rotor del molino de viento debe ubicarse a una altura que supere los edificios más cercanos en al menos 3-5 m.

Si no planeas conectar tu casa de campo a la red general, en este caso puedes utilizar las opciones de sistemas combinados. El funcionamiento de una turbina eólica será mucho más eficiente cuando se utilice junto con un generador diésel o una batería solar.

Cómo hacer un generador eólico con tus propias manos.

Independientemente del tipo y diseño del aerogenerador, cada dispositivo está equipado con elementos similares como base. Todos los modelos cuentan con generadores, palas de diferentes materiales, elevadores para proporcionar el nivel de instalación deseado, así como baterías adicionales y un sistema de control electrónico. Las más sencillas de fabricar son las unidades tipo rotor o estructuras axiales que utilizan imanes.

Opción 1. Diseño de generador eólico de rotor.

El diseño de un generador eólico rotativo utiliza dos, cuatro o más palas. Estos generadores eólicos no pueden suministrar electricidad por completo a grandes casas de campo. Se utilizan principalmente como fuente auxiliar de electricidad.

Dependiendo de la potencia de diseño del molino de viento, se seleccionan los materiales y componentes necesarios:

• Generador de coche de 12 voltios y batería de coche.
• Regulador de voltaje que convierte corriente alterna de 12 a 220 voltios.
• Contenedor de gran capacidad. Lo mejor es un balde de aluminio o una sartén de acero inoxidable.
• Como cargador Puede utilizar un relé extraído del coche.
• Necesitará un interruptor de 12 V, una lámpara de carga con controlador, pernos con tuercas y arandelas, así como abrazaderas metálicas con juntas de goma.
• Un cable tripolar con una sección mínima de 2,5 mm 2 y un voltímetro normal extraído de cualquier dispositivo de medición.

En primer lugar, el rotor se prepara a partir de un recipiente de metal existente: una cacerola o un balde. Está marcado en cuatro partes iguales, se hacen agujeros en los extremos de las líneas para facilitar la división en las partes componentes. Luego se corta el recipiente con unas tijeras metálicas o una amoladora. De los espacios en blanco resultantes se cortan palas de rotor. Se deben verificar cuidadosamente todas las medidas para determinar el tamaño adecuado; de lo contrario, el diseño no funcionará correctamente.

A continuación, se determina el lado de rotación de la polea del generador. Normalmente gira en el sentido de las agujas del reloj, pero es mejor comprobarlo. Después de esto, la parte del rotor se conecta al generador. Para evitar un desequilibrio en el movimiento del rotor, los orificios de montaje en ambas estructuras deben ubicarse simétricamente.

Para aumentar la velocidad de rotación, los bordes de las cuchillas deben estar ligeramente doblados. A medida que aumenta el ángulo de flexión, la unidad del rotor absorberá más eficientemente los flujos de aire. Como cuchillas se utilizan no sólo elementos del recipiente cortado, sino también piezas individuales unidas a una pieza en bruto de metal con forma de círculo.

Después de fijar el contenedor al generador, toda la estructura resultante debe instalarse íntegramente en el mástil mediante abrazaderas metálicas. Luego se instala y ensambla el cableado. Cada contacto debe conectarse a su propio conector. Una vez conectado, el cableado se fija al mástil con alambre.

Al finalizar el montaje, se conectan el inversor, la batería y la carga. La batería se conecta con un cable con una sección de 3 mm 2; para el resto de conexiones es suficiente una sección de 2 mm 2. Después de esto, el generador eólico puede funcionar.

Opción 2. Diseño axial de un aerogenerador mediante imanes.

Los molinos de viento axiales para el hogar son un diseño, uno de cuyos elementos principales son los imanes de neodimio. En términos de rendimiento, están claramente por delante de las unidades rotativas convencionales.

El rotor es el elemento principal de todo el diseño del aerogenerador. Para su fabricación, lo más adecuado es un cubo de rueda de automóvil completo con discos de freno. Se debe preparar una pieza que haya estado en uso: limpiarla de suciedad y óxido y lubricar los cojinetes.

A continuación, debe distribuir y asegurar correctamente los imanes. En total necesitarás 20 piezas de 25 x 8 mm. El campo magnético en ellos se encuentra a lo largo. Los imanes pares serán polos; están ubicados a lo largo de todo el plano del disco, alternándose en uno. Luego se determinan los pros y los contras. Un imán toca alternativamente a otros imanes del disco. Si se atraen, entonces el polo es positivo.

Con un mayor número de polos, se deben observar ciertas reglas. En los generadores monofásicos, el número de polos coincide con el número de imanes. Los generadores trifásicos mantienen una relación de 4/3 entre imanes y polos, y una relación de 2/3 entre polos y bobinas. Los imanes se instalan perpendiculares a la circunferencia del disco. Se utiliza una plantilla de papel para distribuirlos uniformemente. Los imanes se fijan primero con pegamento fuerte y finalmente se fijan con resina epoxi.

Si comparamos generadores monofásicos y trifásicos, el rendimiento de los primeros será ligeramente peor que el de los segundos. Esto se debe a fluctuaciones de gran amplitud en la red debido a una salida de corriente inestable. Por tanto, la vibración se produce en dispositivos monofásicos. En diseños trifásicos, esta desventaja se compensa mediante cargas de corriente de una fase a otra. Debido a esto, la red siempre proporciona valor constante fuerza. Debido a las vibraciones, la vida útil de los sistemas monofásicos es significativamente menor que la de los sistemas trifásicos. Además, los modelos trifásicos no producen ruido durante el funcionamiento.

La altura del mástil es de aproximadamente 6-12 m. Se instala en el centro del encofrado y se rellena con hormigón. Luego se instala en el mástil. diseño terminado, en el que se fija el tornillo. El mástil se fija mediante cables.

Palas de turbina eólica

La eficiencia de las centrales eólicas depende en gran medida del diseño de las palas. En primer lugar, se trata de su número y tamaño, así como del material del que se fabricarán las palas del aerogenerador.

Factores que influyen en el diseño de la pala:

• Incluso el viento más débil puede poner en movimiento las largas palas. Sin embargo, demasiada longitud puede hacer que la rueda gire más lentamente.
• Aumentar el número total de palas hace que la rueda de viento responda mejor. Es decir, cuantas más palas, mejor comienza la rotación. Sin embargo, la potencia y la velocidad se reducirán, lo que hará que dicho dispositivo no sea adecuado para generar electricidad.
• El diámetro y la velocidad de rotación de la rueda eólica afectan el nivel de ruido generado por el dispositivo.

El número de palas debe combinarse con la ubicación de instalación de toda la estructura. En la más condiciones óptimas Las palas seleccionadas correctamente pueden garantizar el máximo rendimiento de un generador eólico.

En primer lugar, debe determinar de antemano la potencia y funcionalidad requeridas del dispositivo. Para fabricar correctamente un generador eólico, es necesario estudiar posibles diseños, así como condiciones climáticas en el que será utilizado.

Además de la potencia total, se recomienda determinar el valor de la potencia de salida, también conocida como carga máxima. Representa el número total de dispositivos y equipos que se encenderán simultáneamente con el funcionamiento del generador eólico. Si es necesario aumentar esta cifra, se recomienda utilizar varios inversores a la vez.

Generador eólico de bricolaje 24V - 2500 vatios