Cómo hacer un generador de viento con tus propias manos: dispositivo, principio de funcionamiento + mejores productos caseros

Instalación de una planta que convertirá el viento en energía

Para instalar la estructura ensamblada en un mástil largo (y será bastante pesado), debe hacer lo siguiente:

1. Una base confiable se hormigona en el suelo.
2. Durante el vertido, se vierten pernos para unir una bisagra poderosa (fácil de hacer con sus propias manos).
3. Después del endurecimiento completo, la bisagra se coloca en los espárragos y se asegura con tuercas.
4. El mástil está unido a la mitad móvil de la bisagra.
5. En la parte superior del mástil, con la ayuda de una brida (soldada), se sujetan de tres a cuatro extensiones. Necesitarás un cable de acero.
6. Para uno de los cables, se eleva el mástil de la bisagra (puede tirar del automóvil).
7. Las estrías fijan la posición estrictamente vertical del mástil.

Aerogenerador de un tractor generador

Cómo hacer un generador de viento de bricolaje de 220V

Para proporcionar a una casa privada un flujo constante de electricidad a una velocidad promedio del viento de 4 m / s, es suficiente:

• 0,15-0,2 kW, que van a necesidades básicas;
• 1-5 kW para equipos eléctricos;
• 20 kW para toda la casa con calefacción.

modelo casero

Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta que el viento no siempre sopla, por lo tanto, con sus propias manos, se debe proporcionar un molino de viento para la casa con una batería con un controlador de carga, así como un inversor al que el los dispositivos están conectados.

Para cualquier modelo de molino de viento casero, se requerirán los elementos principales:

• rotor - la parte que gira del viento;
• cuchillas, generalmente están montadas de madera o metal ligero;
• un generador que convertirá la energía eólica en electricidad;
• una cola que ayuda a determinar la dirección del flujo de aire (para una versión horizontal);
• riel horizontal para sujetar el generador, la cola y la turbina;
• juego;
• cable de conexión y blindaje.

Puedes usar este diagrama para construir

En el conjunto completo del escudo habrá una batería, un controlador y un inversor. Considere dos opciones sobre cómo construir un generador de viento con sus propias manos.

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¿Qué forma de cuchilla es óptima?

Uno de los elementos principales de un aerogenerador es un conjunto de palas. Hay una serie de factores asociados con estos detalles que afectan la eficiencia de un molino de viento:

• el peso;
• el tamaño;
• la forma;
• material;
• Monto.

Si decide diseñar aspas para un molino de viento casero, asegúrese de considerar todos estos parámetros. Algunos creen que cuantas más alas tenga la hélice del generador, más energía eólica se puede obtener. En otras palabras, cuanto más, mejor.

Sin embargo, éste no es el caso. Cada parte individual se mueve contra la resistencia del aire. Por lo tanto, una gran cantidad de palas en una hélice requiere más fuerza del viento para completar una revolución. Además, demasiadas alas anchas pueden provocar la formación del llamado "casquete de aire" delante de la hélice, cuando el flujo de aire no pasa a través del molino de viento, sino que lo rodea.

La forma importa mucho. Depende de la velocidad del tornillo. El flujo deficiente provoca vórtices que ralentizan la rueda de viento.

El más eficiente es un aerogenerador de una sola pala. Pero construirlo y equilibrarlo con tus propias manos es muy difícil. El diseño no es confiable, aunque con una alta eficiencia. Según la experiencia de muchos usuarios y fabricantes de aerogeneradores, el modelo más óptimo es el de tres palas.

El peso de la hoja depende de su tamaño y del material del que estará hecha. El tamaño debe seleccionarse cuidadosamente, guiado por las fórmulas para los cálculos. Los bordes se procesan mejor para que haya un redondeo en un lado y el lado opuesto esté afilado

La forma de pala seleccionada correctamente para un aerogenerador es la base de su buen trabajo. Para las caseras, las siguientes opciones son adecuadas:

• tipo de vela;
• tipo de ala.

Las aspas tipo vela son simples tiras anchas, como en un molino de viento.Este modelo es el más obvio y fácil de fabricar. Sin embargo, su eficiencia es tan baja que esta forma prácticamente no se utiliza en las turbinas eólicas modernas. La eficiencia en este caso es de aproximadamente 10-12%.

Una forma mucho más eficiente son las palas de perfil de paleta. Los principios de la aerodinámica están involucrados aquí, que levantan enormes aviones en el aire. Un tornillo de esta forma es más fácil de poner en movimiento y gira más rápido. El flujo de aire reduce significativamente la resistencia que encuentra el molino de viento en su camino.

El perfil correcto debe parecerse al ala de un avión. Por un lado, la cuchilla tiene un engrosamiento y, por el otro, un descenso suave. Las masas de aire fluyen alrededor de una parte de esta forma muy suavemente.

La eficiencia de este modelo alcanza el 30-35%. La buena noticia es que puedes construir una hoja alada con tus propias manos usando un mínimo de herramientas. Todos los cálculos y dibujos básicos se pueden adaptar fácilmente a su molino de viento y disfrutar de energía eólica limpia y gratuita sin restricciones.

Variedades de aerogeneradores.

Hay varios tipos de aerogeneradores. De acuerdo con el número de aspas, los molinos de viento son de tres, dos, una o varias aspas. Los dispositivos se fabrican sin aspas en absoluto, donde la "vela", que se asemeja a un plato grande, sirve como parte que atrapa el viento. Dicho equipo tiene una mayor eficiencia que otros dispositivos, pero aún no se usa ampliamente. Curiosamente, cuantas menos aspas tenga un molino de viento, más energía producirá.

Ejemplos de aerogeneradores planos

Según el material utilizado, las palas son rígidas (de metal o fibra de vidrio) y de tela.El segundo tipo son los llamados aerogeneradores de vela, son más baratos, pero pierden frente a los resistentes en practicidad y eficiencia.

Otra característica importante es la característica de paso de la hélice, que permite cambiar la velocidad de rotación de las palas. Los dispositivos de paso variable le permiten mantener la eficiencia a diferentes velocidades del viento. Pero al mismo tiempo, el costo del sistema aumenta y la confiabilidad disminuye debido a la complejidad del diseño. Por lo tanto, en la mayoría de los casos se utilizan dispositivos de paso fijo, que son fáciles de mantener y confiables.

Tipos de aerogeneradores según la ubicación del eje de trabajo

El eje de trabajo de rotación del aerogenerador se puede ubicar tanto vertical como horizontalmente

En ambos casos, existen ventajas y desventajas a las que debes prestar atención a la hora de elegir.

Existen varios tipos de aerogeneradores verticales:

1. Generadores de viento Savonius, cuyo diseño consta de varios semicilindros, que se fijan en un eje en posición vertical. La fuerza de tal dispositivo es la capacidad de trabajar en cualquier dirección del viento. Pero también hay un grave inconveniente: la energía eólica se utiliza solo en un 25 - 30%.
2. En el rotor Darrieus, las bandas elásticas se utilizan como palas, fijadas en vigas sin usar un marco. La eficiencia del modelo es la misma que la de la variedad anterior, pero se requiere una instalación adicional para poner en marcha el sistema.
3. Los molinos de viento de palas múltiples son los más eficientes entre los dispositivos verticales.
4. La opción más rara son los dispositivos con un rotor helicoidal.Las palas especialmente retorcidas aseguran la rotación uniforme de la rueda de viento, pero la complejidad del diseño hace que el precio sea demasiado alto, lo que limita el uso de mecanismos de este tipo.

Los molinos de viento de eje horizontal son más comunes que los molinos de viento de eje vertical porque son más eficientes pero más caros.

Tipos de aerogeneradores a lo largo del eje de trabajo

Las desventajas incluyen la dependencia de la eficiencia de la dirección del viento y la necesidad de ajustar la posición de la estructura utilizando una veleta. Es recomendable instalar un aerogenerador de este tipo en un área abierta donde no será tapado por árboles y edificios, y es mejor lejos del lugar de residencia permanente de las personas. Es bastante ruidoso y representa un peligro para las aves que pasan volando.

Fabricantes de aerogeneradores

El mercado incluye tanto dispositivos de origen extranjero (principalmente Norteamérica, Europa y China) como instalaciones domésticas. El precio depende de la potencia y la configuración, por ejemplo, la presencia de baterías solares, y varía en el rango de decenas a cientos de miles de rublos.

Evaluación de la viabilidad de la instalación

Antes de proceder con la fabricación de un generador eólico de tipo vertical, estudian la situación climática en su región e intentan determinar si la unidad puede proporcionar la cantidad de recursos necesaria.

Los expertos recomiendan evaluar los siguientes parámetros:

• el número de días ventosos: tome el valor promedio del año cuando la ráfaga supere los 3 m / s;
• la cantidad de electricidad consumida por día por los hogares;
• un lugar adecuado en su propia parcela para equipos de viento.

El primer indicador se aprende a partir de los datos obtenidos en la estación meteorológica más cercana o se encuentran en Internet en los portales correspondientes. Además, consultan publicaciones geográficas impresas y forman un panorama completo de la situación del viento en su región.

Las estadísticas no se toman por un año, sino por 15 a 20 años, solo entonces las cifras promedio serán lo más correctas posible y mostrarán si el generador puede satisfacer completamente la necesidad de electricidad del hogar o si su energía solo es suficiente para suministrar electricidad individual. necesidades del hogar.

Si el propietario tiene un terreno grande ubicado en una pendiente, cerca de la orilla del río o en un área abierta, no habrá problemas con la instalación.

Cuando la casa está ubicada en las profundidades del asentamiento, y el patio es de tamaño compacto y está muy cerca de los edificios vecinos, no será fácil instalar un modelo vertical de un molino de viento con sus propias manos. La estructura deberá elevarse de 3 a 5 m sobre el suelo y reforzarse adicionalmente para que no se caiga con una fuerte ráfaga.

Es necesario tener en cuenta toda esta información en la etapa de planificación, para que quede claro si el aerogenerador podrá hacerse cargo de todo el suministro de energía o su papel permanecerá en el marco de una fuente de energía auxiliar. Preliminarmente, es deseable realizar el cálculo del molino de viento.

Usando un motor asíncrono para hacer un generador de viento con tus propias manos

Cuando utilice un motor de inducción como generador, requerirá una ligera actualización. De hecho, un motor de inducción es mucho más adecuado para hacer un generador que un motor eléctrico que solo puede girar en una dirección.

Motor asíncrono ideal para aerogeneradores

Para convertir el motor eléctrico en un generador, se necesita la ayuda de un tornero. Esto debe ser atendido de antemano acordando con especialistas. También debe preparar imanes oblongos (6-8 piezas). Mejor si son de neodimio. Es por su grosor que será necesario rectificar el rotor del motor asíncrono y luego pegar las tiras magnéticas a lo largo del eje. Los imanes están pegados con polaridad alterna. El epoxi es perfecto para esto. Una vez que se haya secado por completo, puede ensamblar el motor eléctrico, que ya se ha convertido en un generador, en el orden inverso.

Una de las opciones para instalar imanes en el estator para convertir el motor en un generador.

Piezas y consumibles

Para la fabricación de un aerogenerador rotativo de baja potencia (no superior a 1,5 kW) se requerirán los siguientes componentes:

• alternador de coche de 12 voltios;
• batería de 12 voltios;
• convertidor de 12 V a 220 V, diseñado para potencias de 700 W a 1500 W;
• recipiente cilíndrico de metal. Puedes usar un balde regular o una olla bastante grande;
• un relé para cargar baterías desde un automóvil y una bombilla para control de carga;
• interruptor pulsador para 12 V;
• voltímetro;
• detalles para conexiones roscadas;
• cables con una sección transversal de 2,5 y 4 cuadrados;
• abrazaderas para sujetar el aerogenerador al mástil.

También necesitará las siguientes herramientas:

• cizallas para el procesamiento de chapa (se pueden reemplazar con amoladoras angulares);
• ruleta;
• marcador;
• destornillador;
• diferentes llaves;
• perforar con taladros;
• alicates y cortadores laterales.

Foto de bricolaje de turbinas de viento

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El dispositivo y el principio de funcionamiento del generador de gas.

Todas las fuentes de alimentación autónomas funcionan según el principio de convertir una energía en otra.

El diseño del generador de gas consta de tres partes:

1. Motor de combustión interna de gasolina. Las unidades de baja potencia están equipadas con un motor de dos tiempos y las unidades potentes están equipadas con un motor de cuatro tiempos.
2. generador de corriente.
3. Bloque de modulación eléctrica.

Todos los elementos van montados sobre un único soporte.Además de las partes principales, el generador de gasolina está equipado con elementos adicionales:

• elemento combustible
• batería.
• Arrancador manual.
• Filtro de aire.
• Silenciador.

Las principales etapas del funcionamiento de un generador de gas.

1. La gasolina se vierte en el tanque del generador.
2. En el motor, después de quemar combustible de carbono, se forma gas. Hace girar el cigüeñal con el volante.
3. Girando, el cigüeñal transmite potencia al eje del generador.
4. Cuando se alcanza la rotación con una alta frecuencia del devanado primario, los flujos magnéticos se desplazan, las cargas se redistribuyen.
5. Los potenciales de la magnitud requerida se crean en diferentes polos. Sin embargo, para obtener corriente alterna, a partir de la cual pueden funcionar los electrodomésticos e industriales, se necesita un dispositivo adicional: una unidad de modulación eléctrica. Puede usar transformador o inversor.
6. Gracias al inversor, puede llevar el voltaje al valor requerido: 220 V con una frecuencia de 50 Hz. Además del propósito principal, con la ayuda de una unidad de modulación eléctrica, se eliminan la sobretensión impulsiva y la interferencia. La unidad también monitorea las fugas de corriente. El bloque protege la unidad contra cortocircuitos y sobrecargas.

Generador de gasolina casero: pros y contras.

Algunos expertos argumentan que si un generador de gasolina se ensambla con cuidado y de manera competente, durará tanto como la contraparte de fábrica. Proporcionan los siguientes argumentos en su apoyo:

• posible modernización: el dispositivo se puede ajustar en cualquier momento para satisfacer sus propias necesidades;
• ahorro: por ejemplo, para la compra de un generador de gas ensamblado en fábrica con una capacidad pequeña (0,75–1 kW), tendrá que gastar de 9 mil a 12 mil rublos;
• satisfacción por el proyecto terminado.

Los defensores del ensamblaje en fábrica se muestran escépticos sobre los modelos "artesanales" y los contraargumentos, argumentando sobre las deficiencias de los productos caseros:

• El ahorro práctico de ensamblar generadores es insignificante. Comprar partes de un generador de gasolina por separado costará bastante. Para ensamblar el generador, es mejor usar las partes de dispositivos innecesarios.
• Es difícil encontrar un motor y un generador que tengan parámetros óptimos.
• Para fabricar un generador de gasolina, debe tener conocimientos, habilidades especiales y poder trabajar con herramientas. La implementación del proyecto en sí puede llevar mucho tiempo.
• Los generadores de gas ensamblados en fábrica están equipados con autodiagnóstico: esta unidad monitorea los parámetros operativos del dispositivo. Además, el generador incluye un dispositivo de arranque automático: la unidad comienza a funcionar tan pronto como se pierde la electricidad en la red. Además, el generador de gas puede equiparse con otros dispositivos adicionales que no están disponibles en los modelos "artesanales".
• A diferencia de los generadores de gasolina caseros de fábrica, suelen tener grandes dimensiones y peso.

Clasificación de tipos de generadores de energía.

Hay varios criterios por los cuales se clasifican las turbinas eólicas.

Entonces, los molinos de viento difieren en:

• el número de palas en la hélice;
• materiales para la fabricación de palas;
• la ubicación del eje de rotación en relación con la superficie de la tierra;
• signo de paso del tornillo.

Hay modelos de una, dos, tres palas y multipala.

Los productos con una gran cantidad de cuchillas comienzan a girar incluso con poco viento. Por lo general, se utilizan en este tipo de obras, cuando el proceso de rotación en sí mismo es más importante que la generación de electricidad.Por ejemplo, para extraer agua de pozos profundos.

Las palas pueden ser de vela o rígidas. Los productos náuticos son mucho más económicos que los rígidos, que son de metal o fibra de vidrio. Pero hay que repararlos muy a menudo: son frágiles.

Con respecto a la ubicación del eje de rotación con respecto a la superficie terrestre, existen modelos verticales y horizontales. Y en este caso, cada variedad tiene sus propias ventajas: las verticales son más sensibles a cada soplo de viento, pero las horizontales son más potentes.

Los aerogeneradores se dividen según las características del paso en modelos con paso fijo y paso variable.

Un paso variable le permite aumentar significativamente la velocidad de rotación, pero dicha instalación se distingue por un diseño complejo y masivo. Las turbinas eólicas de paso fijo son más simples y más confiables.

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Del oscilador gravemente dañado después del desmontaje, solo quedó el estator, para el cual la caja se soldó por separado.

Para restaurar las características técnicas del motor, es necesario rebobinar 36 bobinas de estator. En el rebobinado se requiere un alambre con un diámetro de 0,56 mm. Los giros deben hacerse en 35 piezas.

Antes de colocar las palas, el motor reparado debe ser ensamblado, barnizado o al menos recubierto con epoxi, la superficie debe ser pintada

Los cables están conectados en paralelo, se sacan tres cables para la conexión a una fuente de alimentación.

El eje, diseñado para garantizar la rotación, se fabrica a partir de una salida de tubería 15. Al eje se sueldan cojinetes, que se unen a través de un tramo de tubería 52

En la fabricación de la cola se utilizó chapa de acero galvanizado de 4 mm de espesor, doblada en los bordes e instalada en la ranura seleccionada en el riel

Las cuchillas se cortan de una tubería de alcantarillado de polímero, unidas al triángulo conectado al motor con tornillos.

Se puede hacer un aerogenerador prácticamente gratis con piezas chatarra: un motor de un coche viejo y cortando una tubería de alcantarillado

Paso 1: desmantelar el generador usado

Paso 2: Restauración de las capacidades del motor

Paso 3: Construcción de un motor de molino de viento reconstruido

Paso 4: Conectar los cables del motor y llevarlos a la línea eléctrica

Paso 5: Características específicas del dispositivo giratorio

Paso 6: Hacer que la cola responda al viento

Paso 7: Colocación de las aspas del mini molino de viento

Paso 8: construye un generador de energía casi gratis

¿En qué se basa la generación eólica?

La generación eólica es la capacidad de generar electricidad a partir de la energía eólica. Un generador eólico es, de hecho, un generador solar: los vientos se forman debido al calentamiento desigual de la superficie terrestre por parte del sol, la rotación del planeta y su relieve. Los generadores aprovechan el movimiento de las masas de aire y lo convierten en electricidad a través de la energía mecánica.

Basado en el principio de la generación eólica, se puede construir una planta de energía completa y dispositivos autónomos para proporcionar electricidad a ciertas áreas e incluso casas. Hoy en día, el 45% de toda la energía es generada por turbinas eólicas. El parque eólico más grande se encuentra en Alemania y cada año produce hasta 7 millones de kWh de energía por hora. Por lo tanto, cada vez con más frecuencia, los propietarios de casas de campo en regiones y pueblos remotos están pensando en utilizar la energía eólica para fines domésticos. Al mismo tiempo, los molinos de viento se pueden utilizar como fuente de energía única o adicional.

Foto de bricolaje de turbinas de viento

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Elegir una ubicación para un aerogenerador

Elegir el lugar adecuado para instalar un aerogenerador es un paso importante. Lo mejor es colocar el dispositivo en un punto abierto y lo más alto posible y asegurarse de que no caiga por debajo del nivel de los edificios residenciales y comerciales adyacentes. De lo contrario, los edificios se convertirán en un obstáculo para el flujo de aire y la eficiencia de la unidad se verá muy reducida.

Si el sitio va a un río o lago, el molino de viento se coloca en la orilla, donde los vientos soplan con especial frecuencia. Lo ideal para la ubicación del generador son las colinas disponibles en el territorio o los grandes espacios vacíos donde no hay obstrucciones del flujo de aire natural o artificial.

Cuando los bienes inmuebles residenciales (casa, cabaña, apartamento, etc.) se encuentran dentro de la ciudad o se encuentran fuera de la ciudad, pero en áreas densamente urbanizadas, el complejo de energía eólica se coloca en el techo.

Para colocar un generador en el techo de un edificio de apartamentos, toman el consentimiento por escrito de los vecinos y obtienen el permiso oficial de las autoridades correspondientes.

Al instalar un generador vertical en el techo de un edificio de apartamentos, debe recordarse que la unidad es bastante ruidosa y puede causar molestias tanto a los propietarios como al resto de los residentes. Por lo tanto, es necesario colocar el dispositivo más cerca del centro del techo, para que los propietarios de apartamentos en los pisos superiores no sufran el fuerte zumbido emitido por el molino de viento durante el funcionamiento.

En una casa privada con una gran parcela de jardín, elegir un lugar adecuado es mucho más fácil. Lo principal a considerar es que la estructura está a una distancia de 15 a 25 metros de las viviendas. Entonces los efectos de sonido de las cuchillas giratorias no molestarán a nadie.

Generador y ley: es necesario formalizar un molino de viento

La respuesta a esta pregunta dependerá de varios matices. Por lo tanto, no se requiere permiso oficial para instalar un aerogenerador, pero la envidia o la habitual lesividad de los vecinos puede convertirse en un problema. Pueden quejarse del ruido excesivo de las palas y del propio generador, o de que el motor interfiere con las ondas de radio. Además, los servicios ambientales pueden ponerse en aprietos si, por ejemplo, un molino de viento interfiere con la migración de las aves migratorias.

Las turbinas eólicas son respetuosas con el medio ambiente, productivas y utilizan una fuente de energía renovable

Otro matiz en cuanto a la altura del mástil del aerogenerador. Si hay un aeropuerto o escuela de vuelo cerca, entonces se prohibirá la instalación de estructuras superiores a 15 m. De lo contrario, no hay barreras para instalar un molino de viento en su sitio.

Un molino de viento en el patio de una casa privada ya no parece exótico: todos ahorran lo mejor que pueden

Resumiendo lo anterior

Las turbinas eólicas, si se hacen bien, pueden ayudar a ahorrar en el consumo de electricidad. Y si están conectados a la red eléctrica de una casa privada a través de baterías de alta capacidad, es muy posible que el propietario se olvide por completo de pagar las facturas de electricidad. Además, aquí ya será posible no tener miedo a las subidas de tensión que pueden inutilizar los electrodomésticos y la electrónica. Pero cada día hay más y más aparatos de alta tecnología en los hogares. Por lo tanto, no debe sentir pena por el tiempo libre que desea pasar en el sofá frente al panel de plasma. Es mejor gastarlo solo para proteger este panel. De lo contrario, puede ocurrir que el próximo fin de semana tengas que llevarlo a reparar o incluso comprar uno nuevo. Piensa si necesitas perder dinero en lugar de ahorrarlo.

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