Cómo hacer un controlador para un generador eólico con sus propias manos: dispositivo, principio de funcionamiento, diagrama de ensamblaje

¿Qué aerogeneradores son los más eficientes?

Horizontal

vertical

Este tipo de equipos son los que más popularidad han ganado, en los que el eje de giro de la turbina es paralelo al suelo. Tales turbinas eólicas a menudo se denominan molinos de viento, en los que las palas giran contra el flujo del viento. El diseño del equipo incluye un sistema de desplazamiento automático del cabezal.Se requiere encontrar el flujo de viento. También se necesita un dispositivo para girar las aspas de modo que incluso una pequeña cantidad de fuerza pueda usarse para generar electricidad. El uso de dicho equipo es más apropiado en empresas industriales que en la vida cotidiana. En la práctica, se utilizan con mayor frecuencia para crear sistemas de parques eólicos.

Los dispositivos de este tipo son menos efectivos en la práctica. La rotación de las palas de la turbina se realiza paralelamente a la superficie de la tierra, independientemente de la fuerza del viento y su vector. La dirección del flujo tampoco importa, con cualquier impacto, los elementos giratorios se desplazan en su contra. Como consecuencia, el aerogenerador pierde parte de su potencia, lo que provoca una disminución de la eficiencia energética del conjunto del equipo. Pero en términos de instalación y mantenimiento, las unidades en las que las aspas están dispuestas verticalmente son más adecuadas para uso doméstico. Esto se debe al hecho de que el conjunto de la caja de cambios y el generador están montados en el suelo. Las desventajas de dicho equipo incluyen una instalación costosa y costos operativos importantes. Se requiere suficiente espacio para montar el generador. Por lo tanto, el uso de dispositivos verticales es más apropiado en pequeñas fincas privadas.

de dos palas	de tres palas	de hojas múltiples
Este tipo de unidades se caracteriza por la presencia de dos elementos de rotación. Esta opción es prácticamente ineficiente hoy en día, pero es bastante común debido a su confiabilidad.	Este tipo de equipo es el más común. Las unidades de tres palas se utilizan no solo en la agricultura y la industria, sino también en los hogares privados. Este tipo de equipo ha ganado popularidad debido a su confiabilidad y eficiencia.	Estos últimos pueden tener 50 o más elementos de rotación. Para garantizar la generación de la cantidad de electricidad necesaria, no es necesario desplazar las palas, sino llevarlas al número de revoluciones necesario. La presencia de cada elemento adicional de rotación proporciona un aumento en el parámetro de la resistencia total de la rueda de viento. Como resultado, la salida del equipo al número requerido de revoluciones será problemática. Los dispositivos de carrusel equipados con una pluralidad de palas comienzan a girar con una pequeña fuerza de viento. Pero su uso es más relevante si el propio hecho de desplazarse juega un papel, por ejemplo, cuando se requiere bombear agua. Para garantizar de manera efectiva la producción de una gran cantidad de energía, no se utilizan unidades de palas múltiples. Para su funcionamiento se requiere la instalación de un dispositivo de engranajes. Esto no solo complica todo el diseño del equipo en su conjunto, sino que también lo hace menos confiable en comparación con los de dos y tres palas.

Con cuchillas duras

Unidades de vela

El costo de tales unidades es más alto debido al alto costo de producción de las piezas de rotación. Pero en comparación con los equipos de navegación, los generadores con palas rígidas son más fiables y tienen una larga vida útil. Dado que el aire contiene polvo y arena, los elementos giratorios están sujetos a una gran carga. Cuando el equipo opera en condiciones estables, requiere un reemplazo anual de la película anticorrosión que se aplica en los extremos de las palas. Sin esto, el elemento de rotación comienza a perder sus propiedades de trabajo con el tiempo.

Este tipo de palas es más sencilla en cuanto a producción y menos costosa que las de metal o fibra de vidrio.Pero los ahorros en la fabricación pueden generar costos importantes en el futuro. Con un diámetro de rueda de viento de tres metros, la velocidad de la punta de la pala puede ser de hasta 500 km/h, cuando las revoluciones del equipo son de unas 600 por minuto. Esta es una carga seria incluso para piezas rígidas. La práctica demuestra que los elementos de rotación en los equipos de navegación deben cambiarse con frecuencia, especialmente si la fuerza del viento es alta.

De acuerdo con el tipo de mecanismo giratorio, todas las unidades se pueden dividir en varios tipos:

• dispositivos Darier ortogonales;
• unidades con conjunto rotativo Savonius;
• dispositivos con un diseño vertical-axial de la unidad;
• equipo con un tipo helicoidal de mecanismo rotatorio.

alternativa electrónica china

Hacer un controlador de aerogenerador con sus propias manos es un negocio prestigioso. Pero dada la velocidad de desarrollo de las tecnologías electrónicas, el significado de autoensamblaje a menudo pierde relevancia. Además, la mayoría de los esquemas propuestos ya están obsoletos.

Bastante decente, diseñado para un generador eólico de 600 vatios, un controlador de carga de fabricación china. Dicho dispositivo se puede pedir desde China y recibir por correo en aproximadamente un mes y medio.

La carcasa de alta calidad para todo tipo de clima del controlador con dimensiones de 100 x 90 mm está equipada con un potente radiador de refrigeración. El diseño de la carcasa corresponde a la clase de protección IP67. El rango de temperaturas externas es de - 35 a + 75ºС. En la carcasa se muestra una indicación luminosa de los modos de estado del generador eólico.

La pregunta es, ¿cuál es la razón para dedicar tiempo y esfuerzo a ensamblar una estructura simple con sus propias manos, si existe una oportunidad real de comprar algo similar y técnicamente serio? Pues si este modelo no es suficiente, los chinos tienen opciones muy “cool”. Entonces, entre los recién llegados, se destacó un modelo con una potencia de 2 kW para un voltaje de funcionamiento de 96 voltios.

Producto chino de la lista de recién llegados. Proporciona control de carga de la batería, trabajando en conjunto con un generador eólico de 2 kW. Acepta voltaje de entrada de hasta 96 voltios

Es cierto que el costo de este controlador ya es cinco veces más caro que el desarrollo anterior. Pero, de nuevo, si compara los costos de producir algo similar con sus propias manos, la compra parece una decisión racional.

Lo único que confunde de los productos chinos es que tienden a dejar de funcionar repentinamente en los casos más inoportunos. Por lo tanto, a menudo hay que recordar el dispositivo comprado, naturalmente, con sus propias manos. Pero es mucho más fácil y simple que hacer un controlador de carga de turbina eólica de bricolaje desde cero.

¿Cómo conectar el controlador al generador de viento?

El controlador es el primer dispositivo al que se aplica el voltaje generado por el generador. El controlador se conecta mediante terminales especiales. El generador está conectado a la entrada y los terminales de salida están conectados a las baterías.

Hay muchos esquemas para la autoproducción, en los que solo hay unas pocas partes simples. Dichos esquemas son fácilmente implementados incluso por personas con capacitación inicial, son confiables y poco exigentes.Con la fabricación propia de un molino de viento, tales esquemas brindan un funcionamiento completo, y la ausencia de características adicionales no es una desventaja significativa. Cuantos menos elementos haya en el circuito, más fiable es y menos propenso a fallos o averías, por lo que la opción es la más acertada.

Conexión del molino de viento a la batería

La batería está conectada al generador a través de un rectificador, un puente de diodos. Las baterías necesitan corriente continua, y el aerogenerador produce un cambio, además, muy inestable en amplitud. El rectificador cambia la corriente alterna, modificándola a continua

Si el generador es trifásico, entonces es necesario utilizar un rectificador trifásico, se debe prestar especial atención a este

Las baterías generalmente no son nuevas, pueden hervir. Por lo tanto, se recomienda enfáticamente usar al menos un controlador simple hecho de un regulador de relé. Apagará la carga a tiempo y mantendrá las baterías funcionando. En cualquier caso, no conviene ahorrar en equipamiento y reducir la composición del kit, ya que de ello depende el pleno funcionamiento de todo el aerogenerador.

Conexión de un generador eólico monofásico a un controlador trifásico

Un generador monofásico se puede conectar a un controlador trifásico para una fase o en paralelo para las tres. Una opción más correcta es usar una fase, es decir, el molino de viento está conectado a dos contactos: pinzamiento y una fase. Esto asegurará el procesamiento correcto del voltaje y su salida a los dispositivos de consumo.

En general, el uso de tales dispositivos diferentes no es práctico.Además, la confusión con las opciones de conexión puede crear una amenaza importante para la integridad del equipo, lo cual es inaceptable. Al ensamblar el kit, debe determinar inmediatamente su composición y el tipo de dispositivos adyacentes para evitar el uso de diversos dispositivos en un solo paquete. Solo las personas capacitadas que son especialistas en ingeniería eléctrica pueden permitir conexiones riesgosas, aunque ellos mismos rechazan enérgicamente tales acciones.

El lado legal del problema

Un generador eólico casero para una vivienda no está sujeto a prohibiciones, su fabricación y uso no conlleva sanción administrativa o penal. Si la potencia del aerogenerador no supera los 5 kW, pertenece a los electrodomésticos y no requiere ninguna coordinación con la empresa local de energía. Además, no necesita pagar ningún impuesto si no obtiene ganancias de la venta de electricidad. Además, un molino de viento generador casero, incluso con tal rendimiento, requiere soluciones de ingeniería complejas: es fácil de hacer. Por lo tanto, la potencia casera rara vez supera los 2 kW. En realidad, esta potencia suele ser suficiente para alimentar una casa particular (por supuesto, si no tiene una caldera y un acondicionador de aire potente).

En este caso, estamos hablando de la ley federal. Por lo tanto, antes de decidirse a hacer un molino de viento con sus propias manos, no estaría de más comprobar la presencia (ausencia) de actos jurídicos reglamentarios sujetos y municipales que pueden imponer algunas restricciones y prohibiciones. Por ejemplo, si su casa está ubicada en un área natural especialmente protegida, el uso de energía eólica (y este es un recurso natural) puede requerir aprobaciones adicionales.

Pueden surgir problemas con la ley en presencia de vecinos inquietos. Los molinos de viento para el hogar son construcciones individuales, por lo que también están sujetos a algunas restricciones:

• La altura del mástil (aunque el aerogenerador sea sin palas) no puede superar las normas establecidas en su región. Además, puede haber restricciones relacionadas con la ubicación de su sitio. Por ejemplo, una trayectoria de planeo de aterrizaje hacia el aeródromo más cercano puede pasar sobre usted. O en las inmediaciones de su sitio hay una línea eléctrica. Si se cae, la estructura puede dañar los postes o cables. Los límites generales bajo una carga de viento normal son 15 metros de altura (algunos molinos de viento improvisados ​​se elevan hasta 30 metros). Si el mástil y el cuerpo del dispositivo tienen un área transversal grande, los vecinos pueden presentar reclamos contra usted, en cuya parcela cae la sombra. Está claro que este tipo de denuncias suelen surgir “por daño”, pero existe una base legal.
• Ruido de hoja. La principal fuente de problemas con los vecinos. Cuando opera un diseño horizontal clásico, el molino de viento emite infrasonidos. Esto no es solo un ruido desagradable, cuando se alcanza un cierto nivel, las vibraciones de las ondas del aire tienen un efecto adverso en el cuerpo humano y los animales domésticos. Un generador de molino de viento hecho en casa no suele ser una "obra maestra" de la ingeniería y, por sí solo, puede hacer mucho ruido. Es muy conveniente probar oficialmente su dispositivo en las autoridades de control (por ejemplo, en el SES) y obtener una opinión por escrito de que no se exceden los estándares de ruido establecidos.
• Radiación electromagnética. Cualquier dispositivo eléctrico emite interferencias de radio. Tomemos, por ejemplo, un molino de viento de un generador de automóviles.Para reducir el nivel de interferencia del receptor del automóvil, se instalan filtros de condensador en el automóvil. Al desarrollar un proyecto, asegúrese de considerar este punto.

  Los reclamos pueden hacerse no solo de vecinos que tienen problemas con la recepción de señales de TV y radio. Si hay cerca centros de recepción industriales o militares, no está de más verificar el nivel de interferencia en la unidad de control de interferencia electrónica (EW).

• Ecología. Suena paradójico: parecería que estás usando una unidad respetuosa con el medio ambiente, ¿qué problemas puede haber? Una hélice situada a una altura de 15 metros o más puede convertirse en un obstáculo para la migración de las aves. Las cuchillas giratorias son invisibles para las aves y se golpean fácilmente.

bricolaje

La compra de un aerogenerador listo para usar está fuera del alcance de la mayoría de los usuarios. Además, el deseo de hacer varios mecanismos y dispositivos es inerradicable entre la gente, y si también hay necesidad urgente de resolver el problema claramente. Considere cómo hacer un generador de viento con sus propias manos.

El generador de viento más simple para la iluminación de la dacha.

Los diseños más simples se utilizan para iluminar un área o alimentar una bomba que suministra agua. El proceso involucra, por regla general, dispositivos de consumo que no temen las sobretensiones. El molino de viento hace girar el generador, conectado directamente a los consumidores, sin un kit estabilizador de voltaje intermedio.

Molino de viento de bricolaje de un generador de automóvil

Un generador de un automóvil es la mejor opción al crear un molino de viento casero. Necesita una reconstrucción mínima, principalmente rebobinar la bobina con un cable más delgado con más vueltas.La modificación es mínima y el efecto resultante le permite usar un molino de viento para proporcionar un hogar. Necesitará un rotor lo suficientemente rápido y potente capaz de hacer girar dispositivos con alta resistencia.

Generador de viento de una lavadora

El motor eléctrico de la lavadora se usa a menudo para crear un generador. La mejor opción es instalar fuertes imanes de neodimio en el rotor para excitar los devanados. Para hacer esto, es necesario perforar huecos en el rotor con un diámetro igual al tamaño de los imanes.

Luego se instalan en enchufes con polaridad alterna y se rellenan con epoxi. El generador terminado se instala en una plataforma que gira alrededor de un eje vertical, se monta un impulsor con carenado en el eje. Se adjunta un estabilizador de cola al sitio en la parte posterior, que proporciona orientación para el dispositivo.

alternativa electrónica china

Hacer un controlador de aerogenerador con sus propias manos es un negocio prestigioso. Pero dada la velocidad de desarrollo de las tecnologías electrónicas, el significado de autoensamblaje a menudo pierde relevancia. Además, la mayoría de los esquemas propuestos ya están obsoletos.

Resulta más barato comprar un producto listo para usar, hecho profesionalmente, con una instalación de alta calidad, en componentes electrónicos modernos. Por ejemplo, puede comprar un dispositivo adecuado a un costo razonable en Aliexpress.

Bastante decente, diseñado para un generador eólico de 600 vatios, un controlador de carga de fabricación china. Dicho dispositivo se puede pedir desde China y recibir por correo en aproximadamente un mes y medio.

La carcasa de alta calidad para todo tipo de clima del controlador con dimensiones de 100 x 90 mm está equipada con un potente radiador de refrigeración. El diseño de la carcasa corresponde a la clase de protección IP67.El rango de temperaturas externas es de - 35 a + 75ºС. En la carcasa se muestra una indicación luminosa de los modos de estado del generador eólico.

La pregunta es, ¿cuál es la razón para dedicar tiempo y esfuerzo a ensamblar una estructura simple con sus propias manos, si existe una oportunidad real de comprar algo similar y técnicamente serio? Pues si este modelo no es suficiente, los chinos tienen opciones muy “cool”. Entonces, entre los recién llegados, se destacó un modelo con una potencia de 2 kW para un voltaje de funcionamiento de 96 voltios.

Producto chino de la lista de recién llegados. Proporciona control de carga de la batería, trabajando en conjunto con un generador eólico de 2 kW. Acepta voltaje de entrada de hasta 96 voltios

Es cierto que el costo de este controlador ya es cinco veces más caro que el desarrollo anterior. Pero, de nuevo, si compara los costos de producir algo similar con sus propias manos, la compra parece una decisión racional.

Lo único que confunde de los productos chinos es que tienden a dejar de funcionar repentinamente en los casos más inoportunos. Por lo tanto, a menudo hay que recordar el dispositivo comprado, naturalmente, con sus propias manos. Pero es mucho más fácil y simple que hacer un controlador de carga de turbina eólica de bricolaje desde cero.

Nodos clave

Como se mencionó, un generador de viento se puede hacer en casa. Es necesario preparar ciertos nodos para su funcionamiento confiable. Éstos incluyen:

1. Cuchillas. Se pueden hacer de diferentes materiales.
2. Generador. También puede ensamblarlo usted mismo o comprarlo ya hecho.
3. Zona de cola. Se utiliza para mover las palas en la dirección del vector, proporcionando la mayor eficiencia posible.
4. Multiplicador. Aumenta la velocidad de rotación del rotor.
5. Mástil para sujetadores.Desempeña el papel de un elemento en el que se fijan todos los nodos especificados.
6. Cuerdas de tensión. Necesario para reparar la estructura en su conjunto y protegerla de la destrucción bajo la influencia del viento.
7. Batería, inversor y controlador de carga. Contribuir a la transformación, estabilización de la energía y su acumulación.

Los principiantes deben considerar circuitos simples de generadores de viento rotativos.

Variedades y modificaciones de molinos de viento verticales.

Un aerogenerador ortogonal está equipado con varias palas situadas a cierta distancia paralelas al eje de giro. Estos molinos de viento también se conocen como el rotor Darrieus. Estas unidades han demostrado ser las más eficientes y funcionales.

La rotación de las palas es proporcionada por su forma de ala, que crea la fuerza de elevación necesaria. Sin embargo, el funcionamiento normal del dispositivo requiere un esfuerzo considerable, por lo que se puede aumentar el rendimiento del generador instalando pantallas estáticas adicionales. Como desventajas, cabe señalar el ruido excesivo, las altas cargas dinámicas (vibraciones), que a menudo conducen al desgaste prematuro de las unidades de soporte y la falla de los rodamientos.

Hay aerogeneradores con un rotor Savonius que son los más adecuados para las condiciones domésticas. La rueda de viento consta de varios semicilindros que giran continuamente alrededor de su eje. La rotación se realiza siempre en el mismo sentido y no depende de la dirección del viento.

La desventaja de tales instalaciones es el balanceo de la estructura bajo la acción del viento. Debido a esto, se crea tensión en el eje y falla el cojinete de rotación del rotor.Además, la rotación no puede comenzar por sí sola si solo se instalan dos o tres palas en el generador eólico. En este sentido, se recomienda fijar dos rotores en el eje en un ángulo de 90 grados entre sí.

El aerogenerador vertical multipala es uno de los dispositivos más funcionales de esta gama de modelos. Tiene un alto rendimiento con poca carga en los elementos de carga.

La parte interna de la estructura consta de lamas estáticas adicionales colocadas en una fila. Comprimen el flujo de aire y regulan su dirección, aumentando así la eficiencia del rotor. La principal desventaja es el alto precio debido a la gran cantidad de piezas y elementos.

Molinos de viento de bricolaje para el hogar, mecánica de turbinas eólicas

esencia operación del generador de viento - la transformación de la cinética energía eólica en electricidad. Cada elemento del sistema cumple su función:

Rueda de viento, palas. Captan el movimiento de las masas de aire, giran y ponen en movimiento el eje.
Se puede instalar inmediatamente un generador en el eje, o puede haber una caja de cambios angular que transferirá el movimiento descendente al cardán. Mediante el uso de una caja de cambios, es posible lograr un aumento de la velocidad (multiplicador).
Generador: convierte la energía de rotación en energía eléctrica. Si el generador produce una corriente estable, entonces está conectado a las baterías. En caso contrario, se instala un relé regulador de tensión de forma intermedia.
Puede que no haya baterías en el sistema, pero con ellas el trabajo es más estable: usan el reloj de viento para recargarse y agotan el potencial acumulado cuando el viento amaina.
Inversor: se utiliza para convertir el voltaje al valor deseado, por ejemplo, 220V.Necesario por conveniencia, ya que la mayoría de los dispositivos están diseñados para tal voltaje. Pero el propósito del molino de viento puede ser diferente, por lo que no todos los circuitos incluyen un inversor.
El anemoscopio es un dispositivo que se utiliza para potentes turbinas eólicas. Recopila datos sobre la velocidad y dirección del viento. Casi nunca se encuentra en diseños caseros.

Por lo general, hacen una pequeña veleta y un mecanismo giratorio.
Mástil - o soporte sobre el que se fijará la hélice
En altura, es más probable que atrape un viento fuerte y estable, por lo que es importante prestar atención al mástil, que debe soportar cargas.

Los molinos de viento pueden ser horizontales (con una hélice clásica) y verticales (rotativos). Las instalaciones horizontales tienen la mayor eficiencia, por lo que la mayoría de las veces se reproducen mediante la fabricación propia.

Generador de tipo vertical

Pero tales molinos de viento deben girarse hacia el viento, porque con una corriente lateral deja de funcionar. Un generador eólico rotativo de bricolaje también tiene sus ventajas.

El diseño de los sistemas verticales puede variar mucho, pero tienen características comunes.

• Las turbinas ubicadas verticalmente atraparán el viento, sin importar dónde sople (los modelos horizontales deben estar equipados con una guía), lo cual es muy conveniente si el viento en un área en particular no es estable, variable.
• Tal estructura se puede colocar directamente en el suelo (por supuesto, si hay suficiente viento).
• Haga que la instalación sea más fácil que la horizontal.

El único aspecto negativo es la eficiencia relativamente baja.

¿Qué se requerirá?

La opción más común es usar un motor de lavadora para un generador casero.Si no hay una "lavadora" vieja disponible, puede encontrar un motor de este tipo en los vendedores de chatarra en el mercado doméstico, en el centro de servicio de electrodomésticos más cercano o en una tienda especializada. No es un problema pedir un motor de este tipo a China.

Tanto los nuevos como los usados ​​durarán mucho tiempo. La potencia de 200 vatios se convierte fácilmente en un kilovatio o más.

materiales

Para ensamblar el generador, además del motor, necesita:

• imanes de neodimio en tamaños de 20, 10 y 5 mm (32 en total);
• diodos rectificadores o un puente de diodos con una corriente de decenas de amperios (siga la regla del doble margen de potencia);
• adhesivo epoxídico;
• soldadura en frío;
• papel de lija;
• estaño del lado de la lata.

Los imanes se piden en línea desde China.

Instrumentos

Las siguientes herramientas acelerarán el proceso de fabricación:

• torno;
• tijeras;
• destornillador con boquillas;
• alicates.

Principio de operación

Los controladores utilizados en aerogeneradores son dispositivos técnicos complejos que realizan las siguientes funciones:

1. Realiza el control de carga de las baterías recargables (ACB), que son el almacenamiento de la energía eléctrica generada.
2. Convierte la corriente eléctrica alterna producida por el aerogenerador en corriente continua, que es la corriente de funcionamiento de las baterías.
3. Controla la rotación de las palas del aerogenerador.
4. Redirige la corriente eléctrica generada, dependiendo de la carga de la batería y la cantidad de energía generada.

Operación de controladores que proporcionan funcionamiento de aerogeneradores en modo automático, se realiza, en función de su diseño y de la potencia del aerogenerador, de la siguiente manera:

1. Para molinos de viento de alta potencia.

• Completo con el controlador, se monta una resistencia de lastre en la turbina eólica. En esta capacidad, se pueden usar elementos de calefacción eléctrica u otras resistencias eléctricas con una resistencia significativa.
• Durante el funcionamiento del aerogenerador, cuando la tensión en las baterías alcanza los 14 - 15,0 Voltios, el controlador las desconecta de la línea de alimentación y conmuta los flujos de energía eléctrica generados por la instalación a resistencia de balasto.

2. Para molinos de viento de baja potencia.

Cuando se completa la carga de la batería, y los valores de tensión han alcanzado los valores máximos posibles, el controlador frena la rotación de las palas del aerogenerador. Esta operación se realiza cerrando las fases del aerogenerador, lo que conduce al frenado y parada del giro de la instalación.

La base de un aerogenerador doméstico.

El tema de la fabricación e instalación de aerogeneradores caseros está muy representado en Internet. Sin embargo, la mayor parte del material es una descripción banal de los principios para obtener energía eléctrica de fuentes naturales.

El método teórico para el dispositivo (instalación) de turbinas eólicas se conoce desde hace mucho tiempo y es bastante comprensible. Pero cómo están las cosas prácticamente en el sector doméstico, una pregunta que está lejos de ser revelada por completo.

En la mayoría de los casos, se recomienda elegir generadores de automóviles o motores de inducción de CA complementados con imanes de neodimio como fuente de corriente para generadores eólicos caseros.

El procedimiento para convertir un motor AC asíncrono en un generador para un molino de viento. Consiste en la fabricación de un "abrigo de piel" del rotor a partir de imanes de neodimio. Proceso extremadamente complejo y largo.

Sin embargo, ambas opciones requieren un refinamiento significativo, a menudo complejo, costoso y lento.

Mucho más simple y más fácil en todos los aspectos instalar motores eléctricos como los producidos antes y ahora son producidos por Ametek (ejemplo) y otros.

Para una turbina eólica doméstica, son adecuados los motores de CC con un voltaje de 30 a 100 voltios. En modo generador, se puede obtener de ellos aproximadamente el 50% de la tensión de funcionamiento declarada.

Cabe señalar: cuando se opera en el modo de generación, los motores de CC deben girar a una velocidad superior a la nominal.

Al mismo tiempo, cada motor individual de una docena de copias idénticas puede mostrar características completamente diferentes.

Por lo tanto, la selección óptima de un motor eléctrico para un aerogenerador doméstico es lógica con los siguientes indicadores:

1. Configuración de alto voltaje de funcionamiento.
2. Bajo parámetro RPM (velocidad angular de rotación).
3. Alta corriente de operación.

Entonces, un motor fabricado por Ametek con un voltaje de operación de 36 voltios y una velocidad angular de rotación de 325 rpm se ve bien para la instalación.

Es un motor eléctrico de este tipo el que se utiliza en el diseño de un generador de viento, una instalación que se describe a continuación como un ejemplo de un molino de viento doméstico.

Motor DC para generador eólico doméstico. La mejor opción entre los productos fabricados por Ametek. Los motores eléctricos similares fabricados por otras empresas también son adecuados.

Comprobar la eficiencia de cualquier motor similar es fácil. Basta con conectar una lámpara incandescente de automóvil convencional de 12 voltios a los terminales eléctricos y girar el eje del motor con la mano.Con buenos indicadores técnicos del motor eléctrico, la lámpara definitivamente se encenderá.

Selección de materiales

Las aspas para un dispositivo de viento pueden estar hechas de cualquier material más o menos adecuado, por ejemplo:

De tubería de PVC

Probablemente sea lo más fácil construir palas con este material. Los tubos de PVC se pueden encontrar en todas las ferreterías. Se deben elegir tuberías que estén diseñadas para alcantarillado con presión o gasoducto. De lo contrario, el flujo de aire en vientos fuertes puede deformar las aspas y dañarlas contra el mástil del generador.

Las palas de una turbina eólica están sujetas a cargas severas por la fuerza centrífuga, y cuanto más largas sean las palas, mayor será la carga.

El borde de la pala de una rueda de dos palas de un generador eólico doméstico gira a una velocidad de cientos de metros por segundo, tal es la velocidad de una bala que sale volando de una pistola. Esta velocidad puede provocar la ruptura de las tuberías de PVC. Esto es especialmente peligroso porque los fragmentos de tubería que salen volando pueden matar o lesionar gravemente a las personas.

Puede salir de la situación acortando las cuchillas al máximo y aumentando su número. La rueda de viento de múltiples palas es más fácil de equilibrar y menos ruidosa

No es de poca importancia el grosor de las paredes de las tuberías. Por ejemplo, para una rueda de viento con seis palas de tubo de PVC, de dos metros de diámetro, su espesor no debe ser inferior a 4 milímetros. Para calcular el diseño de las cuchillas para un artesano doméstico, puede usar tablas y plantillas preparadas

Para calcular el diseño de las cuchillas para un artesano doméstico, puede usar tablas y plantillas preparadas.

La plantilla debe estar hecha de papel, adherida a la tubería y encerrada en un círculo. Esto debe hacerse tantas veces como palas tenga el aerogenerador.Con una sierra de calar, la tubería debe cortarse de acuerdo con las marcas: las cuchillas están casi listas. Los bordes de los tubos están pulidos, las esquinas y los extremos están redondeados para que el molino de viento luzca bonito y haga menos ruido.

De acero, se debe hacer un disco con seis franjas, que desempeñará el papel de una estructura que combina las palas y fija la rueda a la turbina.

Las dimensiones y la forma de la estructura de conexión deben corresponder al tipo de generador y corriente continua que se utilizará en el parque eólico. El acero debe elegirse tan grueso que no se deforme con los golpes del viento.

aluminio

En comparación con las tuberías de PVC, las tuberías de aluminio son más resistentes tanto a la flexión como al desgarro. Su desventaja radica en el gran peso, que requiere medidas para garantizar la estabilidad de toda la estructura en su conjunto. Además, debe equilibrar cuidadosamente la rueda.

Considere las características de la ejecución de palas de aluminio para una rueda de viento de seis palas.

De acuerdo con la plantilla, se debe hacer un patrón de madera contrachapada. Ya de acuerdo con la plantilla de una lámina de aluminio, corte espacios en blanco de cuchillas en la cantidad de seis piezas. La hoja futura se enrolla en una tolva de 10 milímetros de profundidad, mientras que el eje de desplazamiento debe formar un ángulo de 10 grados con el eje longitudinal de la pieza de trabajo. Estas manipulaciones dotarán a las palas de parámetros aerodinámicos aceptables. Un manguito roscado está unido al lado interior de la hoja.

El mecanismo de conexión de una rueda de viento con palas de aluminio, a diferencia de una rueda con palas de tubos de PVC, no tiene tiras en el disco, sino espárragos, que son piezas de una varilla de acero con una rosca adecuada para la rosca de los bujes.

fibra de vidrio

Las palas fabricadas con fibra de vidrio específica para fibra de vidrio son las más impecables, dados sus parámetros aerodinámicos, resistencia y peso. Estas palas son las más difíciles de construir, porque necesitas poder procesar madera y fibra de vidrio.

Consideraremos la implementación de hojas de fibra de vidrio para una rueda con un diámetro de dos metros.

Se debe tomar el enfoque más escrupuloso para la implementación de la matriz de madera. Se mecaniza a partir de las barras según la plantilla terminada y sirve como modelo de hoja. Una vez que haya terminado de trabajar en la matriz, puede comenzar a hacer cuchillas, que constarán de dos partes.

En primer lugar, se debe tratar la matriz con cera, se debe recubrir una de sus caras con resina epoxi y sobre ella se debe extender fibra de vidrio. Aplique epoxi nuevamente y nuevamente una capa de fibra de vidrio. El número de capas puede ser tres o cuatro.

Luego, debe mantener la bocanada resultante en la matriz durante aproximadamente un día hasta que se seque por completo. Así que una parte de la hoja está lista. En el otro lado de la matriz, se realiza la misma secuencia de acciones.

Las partes terminadas de las cuchillas deben conectarse con epoxi. En el interior, puede colocar un corcho de madera, fijarlo con pegamento, esto fijará las cuchillas al cubo de la rueda. Se debe insertar un casquillo roscado en el tapón. El nodo de conexión se convertirá en el concentrador de la misma manera que en los ejemplos anteriores.

Los matices del uso de aerogeneradores.

Actualmente, los aerogeneradores se utilizan en diversos sectores de la economía nacional. Las empresas de petróleo y gas, las empresas de telecomunicaciones, las estaciones de perforación y exploración, las instalaciones de producción y las agencias gubernamentales utilizan modelos industriales de diferentes capacidades.

El molino de viento se puede utilizar como fuente adicional de energía en hospitales y otras instituciones para garantizar un suministro continuo de electricidad en situaciones de emergencia.

De particular interés es la importancia de usar turbinas eólicas para la pronta restauración de la electricidad rota durante cataclismos y desastres naturales. Para este propósito, el Ministerio de Situaciones de Emergencia suele utilizar turbinas eólicas.

Las turbinas eólicas domésticas son perfectas para organizar la iluminación y la calefacción de asentamientos de cabañas y casas privadas, así como para fines domésticos en granjas.

En este caso, conviene tener en cuenta algunos puntos:

• Los dispositivos de hasta 1 kW solo pueden proporcionar suficiente electricidad en lugares con mucho viento. Por lo general, la energía generada por ellos solo es suficiente para la iluminación LED y para alimentar pequeños dispositivos electrónicos.
• Para proporcionar electricidad por completo a una dacha (casa de campo), necesitará un generador de viento con una capacidad de más de 1 kW. Este indicador es suficiente para alimentar lámparas, así como una computadora y un televisor, pero su potencia no es suficiente para suministrar electricidad a un refrigerador moderno que funciona las 24 horas.
• Para proporcionar energía a la cabaña, necesitará un molino de viento con una capacidad de 3-5 kW, pero incluso este indicador no es suficiente para calentar las casas. Para utilizar esta función, necesita una opción potente, a partir de 10 kW.

Al elegir un modelo, debe tenerse en cuenta que el indicador de potencia indicado en el dispositivo solo se alcanza a la velocidad máxima del viento. Entonces, una instalación de 300V producirá la cantidad de energía indicada solo a una velocidad de flujo de aire de 10-12 m / s.

Para aquellos que deseen construir una turbina eólica con sus propias manos, ofrecemos el siguiente artículo, que detalla información útil.

¿Qué es un controlador de carga?

La función de controlar la cantidad de carga la realiza un regulador de balasto o controlador. Este es un dispositivo electrónico que apaga la batería cuando aumenta el voltaje o descarga el exceso de energía en el consumidor: un elemento calefactor, una lámpara u otro dispositivo simple y poco exigente para algunos cambios de energía. Cuando la carga cae, el controlador cambia la batería al modo de carga, lo que ayuda a reponer la reserva de energía.

Los primeros diseños de controladores eran simples y solo permitían girar el freno del eje. Posteriormente, se revisaron las funciones del dispositivo y el exceso de energía comenzó a usarse de manera más racional. Y con el inicio del uso de aerogeneradores como principal fuente de energía para casas de campo o casas particulares, desapareció por sí solo el problema del uso de energía sobrante, ya que en la actualidad siempre hay algo que conectar en cualquier casa.