Controlador de aerogeneradores

¿Qué es un controlador de carga para un aerogenerador?

El controlador es un dispositivo electrónico encargado de convertir la tensión alterna generada por el generador en una constante y controlar la carga de las baterías. La presencia de un controlador en el esquema de funcionamiento del aerogenerador permite el funcionamiento del aerogenerador en modo automático, independientemente de factores externos (velocidad del viento, condiciones meteorológicas, etc.).

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.

Dibujos de rotores

El inventor no proporciona dibujos detallados de sus desarrollos, pero el principio de una espiral matemática se utiliza como modelo para construir las palas:

Es a lo largo de esta curva que cada uno de los tres álabes del impulsor se construye, formando en total una superficie continua, de contorno cerrado cuando se ve desde el lado hasta la forma de un cono. La espiral está construida sobre la base de la proporción áurea, tres aspas forman un ángulo entre los ejes de 120°. Los diseñadores consideran que es posible utilizar una variedad de opciones para la fabricación de cuchillas, considerando como condición principal el uso de un tornillo de Arquímedes como base.

Tal abundancia de posibilidades aumenta las posibilidades de los fabricantes aficionados de molinos de viento que necesitan crear un dispositivo para sus necesidades.

Esquemas de funcionamiento de aerogeneradores.

Existen varias opciones para el funcionamiento de un aerogenerador:

1. Funcionamiento autónomo del aerogenerador.

Funcionamiento autónomo del aerogenerador

1. Tal trabajo conjunto se considera una forma muy confiable y eficiente de suministro de energía autónomo. En ausencia de viento, funcionan los paneles solares. Por la noche, cuando los paneles solares no funcionan, el aerogenerador carga la batería.

Funcionamiento en paralelo de un aerogenerador con paneles solares

1. El aerogenerador también puede funcionar en paralelo con la red eléctrica.Con un exceso de electricidad, ingresa a la red general, y con una falta, los consumidores de electricidad operan desde la red eléctrica general.

Funcionamiento en paralelo del aerogenerador con la red eléctrica

Los aerogeneradores pueden funcionar perfectamente con cualquier tipo de fuente de alimentación autónoma y una red eléctrica común. Al mismo tiempo, crea un sistema de suministro de energía unificado.

Generadores de rotor Savonius

Este generador eólico rotativo también es popular como parque eólico doméstico. La base del diseño está en varios medios cilindros: dos o tres, con menos frecuencia, fijos en un eje de rotación vertical. A veces, para aumentar la potencia de un molino de viento con un rotor Savonius, se construyen bloques de medio cilindro en dos filas, uno encima del otro.

Los generadores de rotor Savonius producidos industrialmente a menudo tienen un aspecto inusual de alta tecnología, que recuerda a las velas desplegadas de los yates. Debido a la simplicidad del diseño, a menudo se fabrican de forma independiente. Pero solo por la simplicidad del diseño, ya que la potencia de los molinos de viento verticales de este tipo, con el rotor Darrieus, con el rotor Savonius y otros, es tres veces menor que la de las estructuras horizontales.

Dimensiones

Los dispositivos para generar energía a partir del viento pueden ser de diferentes tamaños. Su potencia depende de las dimensiones de la rueda de viento, la altura del mástil y la velocidad del viento. La unidad más grande tiene una longitud de columna de 135 m, mientras que el diámetro de su rotor es de 127 m, por lo que su altura total alcanza los 198 metros. Las turbinas eólicas grandes con palas largas y de gran altura son adecuadas para proporcionar energía a pequeñas empresas industriales, granjas. Los modelos más compactos se pueden instalar en casa o en el campo.

Actualmente, producen un tipo de molino de viento de marcha con palas de diámetro de 0,75 y 60 metros.Según los expertos, las dimensiones del generador no deben ser grandiosas, ya que una pequeña unidad portátil es adecuada para generar una pequeña cantidad de energía. El modelo más pequeño de la unidad mide 0,4 metros de alto y pesa menos de 2 kilogramos.

Especificaciones

Al comprar un controlador de carga para un generador eólico, debe estudiar cuidadosamente su hoja de datos. A la hora de elegir, las características son importantes:

• potencia: debe corresponder a la potencia de la turbina eólica;
• voltaje: debe corresponder al voltaje de las baterías instaladas en el molino de viento;
• máx. potencia: indica la potencia máxima permitida para el modelo de controlador;
• máx. actual: indica con qué potencias máximas del generador eólico puede funcionar el controlador;
• rango de tensión - indicadores máx. y mín. voltaje de la batería para el funcionamiento adecuado del dispositivo;
• capacidades de visualización: qué datos sobre el dispositivo y su funcionamiento se muestran en la pantalla de un modelo en particular;
• condiciones de funcionamiento: a qué temperatura, nivel de humedad puede funcionar el dispositivo seleccionado.

Si no puede elegir un dispositivo de control de carga usted mismo, póngase en contacto con un asesor y muéstrele la hoja de datos de su molino de viento. El dispositivo se selecciona de acuerdo con las capacidades de la instalación eólica. Las condiciones de operación incorrectas y las desviaciones del rango de voltaje afectarán negativamente el funcionamiento de todo el sistema eólico.

Pros y contras

La presencia de dispositivos adicionales en el esquema de operación de las turbinas eólicas le permite mejorar los parámetros de la energía eléctrica recibida.

El controlador, como elemento de dicho esquema, tiene las siguientes ventajas:

• Le permite operar la turbina eólica en modo automático.
• El uso de un controlador prolonga la vida de las baterías, brindándoles modos de funcionamiento seguros.
• La capacidad de aprovechamiento más completo de la energía generada por el aerogenerador es el calentamiento de elementos calefactores, u otras cargas, en los momentos en que las baterías están completamente cargadas.
• Se mejoran las condiciones de funcionamiento del aerogenerador (arranque fácil con poco viento, etc.).

Las desventajas del controlador instalado en el esquema de operación del aerogenerador incluyen un aumento en el costo de un conjunto de equipos, así como la probabilidad de avería de un aerogenerador, operando en modo automático, en caso de falla de este elemento de el circuito de mando

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La legalidad de instalar un aerogenerador

Las fuentes de energía alternativas son el sueño de cualquier veraneante o propietario cuyo sitio se encuentre lejos de las redes centrales. Sin embargo, cuando recibimos las facturas de la luz consumida en un piso de la ciudad, y viendo el aumento de tarifas, nos damos cuenta de que un aerogenerador creado para las necesidades domésticas no nos vendría mal.

Después de leer este artículo, quizás hagas realidad tu sueño.

Un generador de viento es una excelente solución para proporcionar electricidad a una instalación suburbana.Además, en algunos casos, su instalación es la única salida posible.

Para no desperdiciar dinero, esfuerzo y tiempo, decidamos: ¿existen circunstancias externas que nos crearán obstáculos en el proceso de operación de un aerogenerador?

Para proporcionar electricidad a una casa de campo o una pequeña cabaña, es suficiente una pequeña planta de energía eólica, cuya potencia no excederá de 1 kW. Dichos dispositivos en Rusia se equiparan a productos para el hogar. Su instalación no requiere certificados, permisos ni aprobaciones adicionales.

Para determinar la factibilidad de instalar un generador eólico, es necesario averiguar el potencial de energía eólica de un área en particular (haga clic para ampliar)

Sin embargo, por si acaso, debe preguntar si existen regulaciones locales con respecto al suministro de energía individual que podrían crear obstáculos en la instalación y operación de este dispositivo.

Pueden surgir reclamos de sus vecinos si experimentan inconvenientes asociados con la operación del molino de viento. Recuerde que nuestros derechos terminan donde comienzan los derechos de otras personas.

Por lo tanto, al comprar o autofabricar un aerogenerador para una casa, debe prestar mucha atención a los siguientes parámetros:

Altura del mástil. Al ensamblar una turbina eólica, es necesario tener en cuenta las restricciones sobre la altura de los edificios individuales que existen en varios países del mundo, así como la ubicación de su propio sitio. Tenga en cuenta que cerca de puentes, aeropuertos y túneles, están prohibidos los edificios de más de 15 metros de altura.
Ruido de la caja de cambios y las cuchillas.Los parámetros del ruido generado se pueden configurar mediante un dispositivo especial, después de lo cual se pueden documentar los resultados de la medición.

Es importante que no excedan los estándares de ruido establecidos.
Interferencia de éter. Idealmente, al crear un molino de viento, se debe proporcionar protección contra la teleinterferencia donde su dispositivo pueda causar tales problemas.
reclamos ambientales. Esta organización puede impedirle operar la instalación solo si interfiere con la migración de las aves migratorias. Pero esto es poco probable.

Al crear e instalar el dispositivo usted mismo, aprenda estos puntos y, al comprar un producto terminado, preste atención a los parámetros que se encuentran en su pasaporte. Es mejor protegerse de antemano que enfadarse más tarde.

• La conveniencia de un molino de viento se justifica principalmente por una presión de viento suficientemente alta y estable en el área;
• Es necesario tener un área suficientemente grande, cuyo área útil no se reducirá significativamente debido a la instalación del sistema;
• Debido al ruido que acompaña a la obra del molino, es deseable que haya al menos 200 m entre la vivienda de los vecinos y la instalación;
• El costo cada vez mayor de la electricidad argumenta convincentemente a favor de un generador de viento;
• La instalación de un generador de viento es posible solo en áreas cuyas autoridades no interfieren, sino que fomentan el uso de tipos de energía verde;
• Si hay interrupciones frecuentes en el área de construcción de la mini central eólica, la instalación minimiza las molestias;
• El propietario del sistema debe estar preparado para el hecho de que los fondos invertidos en el producto terminado no se amortizarán de inmediato.El efecto económico puede volverse tangible en 10-15 años;
• Si la recuperación del sistema no es el último momento, debe pensar en construir una mini central eléctrica con sus propias manos.

Protección contra torsión de cables

Como sabes, el viento no tiene una dirección constante. Y si su generador eólico gira alrededor de su eje como una veleta, entonces, sin medidas de protección adicionales, el cable que va desde el generador eólico a otros elementos del sistema se torcerá rápidamente y quedará inutilizable en unos pocos días. Le ofrecemos varias formas de protegerse de tales problemas.

Método uno: conexión desmontable

La forma más simple, pero completamente poco práctica, de proteger es instalar una conexión de cable desmontable. El conector permite desenredar el cable trenzado manualmente desconectando el aerogenerador del sistema.

w00w00 Usuario

Sé que algunas personas ponen algo así como un enchufe con un enchufe abajo. Cable torcido - desconectado de la toma de corriente. Luego, desenroscó y volvió a colocar el enchufe. Y no es necesario bajar el mástil, y no se necesitan colectores de corriente. Leí esto en un foro sobre molinos de viento caseros. A juzgar por las palabras del autor, todo funciona y el cable no se tuerce con demasiada frecuencia.

Método dos: usar un cable duro

Algunos usuarios aconsejan conectar cables gruesos, elásticos y rígidos (por ejemplo, cables de soldadura) al generador. El método, a primera vista, no es confiable, pero tiene derecho a la vida.

usuario343 Usuario

Encontrado en un sitio: nuestro método de protección es usar un cable de soldadura con un revestimiento de goma dura.El problema de los cables retorcidos en el diseño de pequeños aerogeneradores está muy sobreestimado, y el cable de soldadura #4...#6 tiene cualidades especiales: la goma dura evita que el cable se tuerza y ​​evita que el molino de viento gire en la misma dirección.

Método tres: instalación de anillos colectores

En nuestra opinión, solo la instalación de anillos deslizantes especiales ayudará a proteger completamente el cable contra la torsión. Es este método de protección que el usuario Mikhail 26 implementó en el diseño de su generador eólico.

Sobre molinos de viento caseros para el hogar.

El interés particular por la energía eólica se manifiesta a nivel del ámbito doméstico. Esto es comprensible si miras con el rabillo del ojo la próxima factura de energía consumida. Por ello, se activan todo tipo de artesanos, utilizando todas las posibilidades de obtención de energía eléctrica a bajo costo.

Una de estas posibilidades, bastante real, está íntimamente relacionada con molino de viento de un coche generador. Un dispositivo listo para usar, un generador de automóvil, solo necesita estar equipado con cuchillas correctamente hechas para poder eliminar un valor de energía eléctrica de los terminales del generador.

Es cierto que funcionará de manera efectiva solo si hay un clima ventoso.

Un ejemplo de la práctica del uso doméstico de aerogeneradores. Un diseño práctico bien diseñado y bastante efectivo de un molino de viento. Se instala una hélice de tres palas, lo cual es raro para los electrodomésticos.

El uso de prácticamente cualquier generador de automóvil es aceptable para la construcción de molinos de viento. Pero por lo general intentan elegir un modelo poderoso para los negocios, capaz de generar grandes corrientes. Aquí, en la cima de la popularidad, el diseño de generadores de camiones, grandes autobuses de pasajeros, tractores, etc.

Además del generador para la fabricación de un molino de viento, se requerirán una serie de componentes:

• hélice de dos o tres palas;
• Batería de coche;
• cable eléctrico;
• mástil, elementos de soporte, sujetadores.

El diseño de la hélice con dos o tres palas se considera el más óptimo para un aerogenerador clásico. Pero un proyecto doméstico a menudo está lejos de ser un clásico de la ingeniería. Por lo tanto, la mayoría de las veces intentan recoger tornillos confeccionados para la construcción de viviendas.

Un impulsor de un ventilador de automóvil que se usará como hélice para una turbina eólica doméstica. La ligereza y una gran área utilizable para la fuerza aérea permiten el uso de tales opciones.

Tal, por ejemplo, puede ser un impulsor de una unidad externa de un sistema de aire acondicionado dividido o de un ventilador del mismo automóvil. Pero cuando existe el deseo de seguir las tradiciones de diseño de turbinas eólicas, tendrá que construir una hélice de molino de viento de principio a fin con sus propias manos.

Antes de decidirse por el montaje e instalación de un aerogenerador, vale la pena evaluar los datos climáticos del sitio y calcular el payback. La información de un artículo muy interesante, que recomendamos para su revisión, proporcionará una ayuda significativa en esto.

Instalación

Instalar un molino de viento es un procedimiento muy complicado. En primer lugar, debe comprar hipotecas en la base, detalles de fijación. Luego, debe verter una base de concreto que sostendrá su unidad. Al verter la base, debe instalar inmediatamente los elementos comprados previamente para la fijación. Después de verter los cimientos, debe permanecer en reposo durante 21 días antes de que se pueda instalar el mástil.

Además, el trabajo es más difícil.No puede hacerlo usted mismo, necesita personal especialmente capacitado y equipo pesado (una grúa es imprescindible). Montar un aerogenerador para una casa llevará al menos un día completo.

Todo el trabajo relacionado con el montaje e instalación de equipos (esto incluye la conexión a la red, la conexión de todo el cableado, el montaje de la unidad completa, etc.) debe ser realizado exclusivamente por trabajadores calificados.

La actividad propia en este asunto complejo no es bienvenida. La instalación de todo el equipo se lleva a cabo en una habitación seca con una temperatura de 10 a 30 grados centígrados. Los trabajadores especiales que montaron e instalaron el equipo deben proporcionar un paquete de servicios, según el cual deberán reparar el generador eólico durante la operación.

Ventajas de utilizar un aerogenerador en casa:

1. El mayor beneficio es la electricidad gratis. Una vez que haya pagado por todo el equipo y la instalación de esta unidad, ya no tendrá que pagar por la electricidad. Ahora estás haciendo el tuyo propio.
2. Es una ocurrencia muy común cuando, en épocas difíciles del año, ocurren cortes de energía. Esto sucede a menudo debido a una línea rota o algún tipo de problema con el transformador. Al instalar un generador de viento en casa, sus electrodomésticos ya no se verán afectados por el clima. En condiciones climáticas difíciles, el molino de viento funcionará incluso más rápido de lo normal.
3. Estas unidades son respetuosas con el medio ambiente y prácticamente no producen ruido durante su funcionamiento. Esta es una opción energética mucho mejor que la que destruye el ecosistema del planeta.
4. El molino de viento es muy bueno en términos técnicos.Después de todo, puede funcionar en combinación con varias fuentes de energía, por ejemplo: una planta de energía diesel, paneles solares, etc. Esto es conveniente si alguna fuente de electricidad a plena potencia no puede proporcionar energía a su hogar.

Contras de los generadores de viento:

1. La primera desventaja significativa es, por supuesto, la dependencia de las condiciones climáticas. El molino de viento no funcionará donde el viento es débil. Es razonable instalarlo solo en la costa del mar y en lugares donde aumenta el viento. Instalando un aerogenerador en casa, en una zona donde los caudales de viento están por debajo de la media, nunca conseguirás que este tipo de producción eléctrica sea la principal.
2. El precio tampoco es muy agradable. Tal placer es muy, muy caro. Esta unidad puede pagar, en el mejor de los casos, después de solo 10 años. El generador en sí, el mástil y el molino de viento son solo el 30 por ciento del costo de toda la estructura, el resto lo toman las baterías y el inversor. Además, las baterías en sí no son duraderas hoy en día, y tendrás que reemplazarlas muy a menudo, lo que también te golpeará el bolsillo con fuertes golpes.
3. La seguridad de esta fuente de energía alternativa no es la más avanzada. Las cuchillas con mucho desgaste pueden simplemente desprenderse y causar daños significativos a la propiedad o, lo que es peor, a la vida humana.

Vídeo de instalación de aerogeneradores:

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.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

El deseo de fabricar equipos para uso doméstico con sus propias manos a veces es más fuerte que una solución más simple: comprar un dispositivo económico. Lo que salió de eso, ver el video:

Al evaluar las perspectivas de fabricar productos electrónicos por nuestra cuenta, independientemente de su propósito, uno tiene que enfrentarse a la idea de que la era de lo "hecho en casa" está llegando a su fin. El mercado está sobresaturado con dispositivos electrónicos listos para usar y componentes modulares para casi todos los productos domésticos. Ahora lo único que les queda a los ingenieros electrónicos aficionados es armar kits caseros.