Generador de viento para una casa privada: dispositivo, tipos, descripción general de las mejores ofertas.

Opciones de instalación de aerogeneradores

No será posible obtener una producción de energía constante en el tiempo. Esto se debe al hecho de que las condiciones de la naturaleza están cambiando constantemente. Considere de antemano dónde usar el exceso de electricidad que se producirá durante los fuertes vientos.Por ejemplo, puede proporcionar calentamiento de agua en una caldera o calentador eléctrico para el hogar. Esta función debería activarse automáticamente con vientos fuertes y cargas ligeras.

Para un clima con un invierno largo, los modelos de disposición de rotor vertical son más adecuados. Puede instalar dicho dispositivo en el suelo o en un mástil bajo. Además, se puede conectar directamente a la red eléctrica con un calentador y una caldera. En este caso, puede intentar prescindir de un inversor y baterías. En la mayoría de los casos, dicho esquema de conexión se puede implementar con sus propias manos sin la participación de organizaciones de terceros. Tal generador de viento puede servir para proporcionar calor.

También debe resolver algunos problemas que están asociados con el funcionamiento del molino de viento:

En primer lugar, la presencia de ruido. Es poco probable que esto complazca a sus vecinos, además, los infrasonidos pueden ser incómodos de escuchar. Para eliminar esta función, instale el dispositivo lo más lejos posible de edificios residenciales;
en segundo lugar, la presencia obligatoria de puesta a tierra y protección contra rayos, así como un sistema de señalización para aviación en el punto más alto de la estructura

Tenga en cuenta que se generarán vibraciones durante el funcionamiento. Esto significa que el mástil no debe entrar en contacto con otros objetos;
en tercer lugar, el propio generador y otras partes del sistema

Las baterías y los inversores requieren un mantenimiento regular y un reemplazo sistemático. El mástil también necesita ser pintado, inspeccionado y cuidado de manera oportuna;
en cuarto lugar, existe la posibilidad de daños durante la formación de hielo o un fuerte huracán.

El cuidado regular de la turbina eólica garantizará la larga vida útil de este asistente.

¿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.

Principio de operación

Modelo de molino de viento horizontal

Bajo la influencia de la fuerza del viento, las palas del dispositivo comienzan a girar, lo que impulsa el rotor. Gracias al devanado del estator, la energía mecánica resultante se convierte en corriente eléctrica. Bajo la acción de la fuerza de rotación, la electricidad resultante se almacena en la batería.

La cantidad de energía recibida depende directamente de la fuerza del viento: cuanto más fuerte sople, más electricidad se almacenará en la batería.

Durante los giros, también gira el eje, que está conectado al rotor principal. En él se fijan 12 imanes, que giran en el estator. Esto crea una corriente eléctrica alterna de la misma frecuencia que la que fluye en los enchufes.

La corriente alterna resultante se puede transmitir a largas distancias, pero no se puede almacenar. Por lo tanto, debe convertirse a corriente continua. El proceso se lleva a cabo mediante un circuito electrónico interno en la turbina.

Sistema de frenado de rotación de cuchillas

Para garantizar que la unidad no falle con una fuerte presión de aire, está equipada con un sistema de frenado especial. Si los imanes en movimiento solían inducir corriente en los devanados, ahora esta fuerza se usa para detener los imanes giratorios. Para ello, se crea un cortocircuito, en el que se ralentiza el movimiento del rotor. La contrarrestación resultante ralentiza la rotación de los imanes.

El diseño del aerogenerador y sus componentes.

Cuando el viento supera los 50 km/h, los frenos ralentizan automáticamente la rotación del rotor. Si la velocidad del aire alcanza los 80 km/h, el sistema de frenos detiene por completo las palas. Todas las partes de la turbina están diseñadas para maximizar el uso de la energía del aire. Cuando sopla el viento, las aspas giran y el generador convierte su movimiento en electricidad. Realizando una doble conversión de energía, la turbina produce electricidad a partir del movimiento habitual de las masas de aire.

Externamente, el generador de viento se parece a una veleta: se dirige en la dirección desde la que sopla el viento.

Este dispositivo es muy útil no solo en algunas condiciones extremas, sino también en la vida cotidiana.Muy a menudo, los sistemas de turbinas eólicas se utilizan en casas de verano o en aquellos asentamientos donde hay cortes de energía regulares. Una fuente de electricidad autónoma hecha a sí misma tiene las siguientes ventajas:

• la instalación es respetuosa con el medio ambiente;
• no hay necesidad de repostar;
• no se acumulan residuos;
• el dispositivo funciona muy silenciosamente;
• tiene una larga vida útil.

Todos los aerogeneradores funcionan de la misma manera. Primero, el voltaje alterno recibido de la presión del viento se convierte en corriente continua. Esto carga la batería. El inversor vuelve a producir corriente alterna. Esto es necesario para que las bombillas brillen; funcionaba el frigorífico, la televisión, etc.. Gracias a la batería recargable, puede utilizar los aparatos eléctricos cuando hace buen tiempo. Además, durante fuertes ráfagas de viento, el voltaje en la red se mantiene estable.

Selección del tamaño de la turbina eólica

Debe seleccionar el tamaño de esta instalación en función de la cantidad deseada de electricidad y la velocidad del viento, así como su densidad, en su área. Inmediatamente es necesario aclarar que el cálculo de potencia se realizará para un generador eólico de fábrica que no está hecho a mano con piezas improvisadas.

La cantidad de electricidad que necesita, puede tocar las facturas del último año o tomar una cantidad arbitraria (deseada).

La velocidad y la densidad del viento se pueden encontrar en la web, por ejemplo, en el sitio web del servicio meteorológico. No voy a indicar ninguna cifra en este artículo, ya que hay muchas regiones y el clima ha estado cambiando muy rápidamente en los últimos años.

Hay varias fórmulas

una.El más simple y comprensible para la persona promedio, sin embargo, los datos obtenidos pueden tener un cierto error. Se puede utilizar para calcular un aerogenerador cinético de eje horizontal:

OEA = 1,64 * D*D * V*V*V

Dónde:

• AEO es la electricidad que quieres recibir en un año.
• D es el diámetro del rotor, que se indica en metros.
• V es la velocidad media anual del viento, expresada en m/s.

2. Una fórmula más compleja que utilizan para sus cálculos las empresas involucradas en la venta e instalación de dichos equipos a nivel profesional.

PAG = V3 * ρ * S

Dónde:

• V es la velocidad del viento en metros por segundo.
• ρ – densidad del aire, unidad de medida – ​​kg/m3
• S es el área de las palas sobre las que sopla el flujo de aire, la unidad de medida es m2 (debe verse según la descripción técnica del fabricante).
• P - El número de kW que se pueden obtener.

Ejemplo de cálculo P = 53 * 1,25 * 33 = 5156 W

La eficiencia de la generación de energía depende directamente del diámetro de las palas del rotor, puede ver el rendimiento aproximado en la tabla a continuación.

En esta tabla se muestran los datos aproximados que se pueden obtener en función del diámetro del rotor, la altura de instalación del aerogenerador y la velocidad del viento.

Potencia máxima generada, kW	Diámetro del rotor, m	Altura del mástil, m	Velocidad del viento m/s
0,55	2,5	6	8
2,6	3,2	9	9
6,5	6,4	12	10
11,2	8	12	10
22	10	18	12

3. En los casos con rotor (eje) vertical, los cálculos deben realizarse con una fórmula diferente.

P=0.6*S*V^3

Dónde:

• PAGS– vatios de potencia
• S- área de trabajo de las cuchillas m2.
• V ^ 3– Velocidad del viento al cubo m/s

Una fórmula más compleja pero más precisa.

P*= krV 3S/2, .

Dónde:

• r - densidad del aire,
• V es la velocidad del flujo en m/s.
• S - área de flujo en metros cuadrados
• k — coeficiente de eficiencia de la turbina eólica en el valor 0,2-0,5

Al elegir un molino de viento, debe observar la velocidad del viento recomendada por el fabricante. Por regla general, las instalaciones para uso privado tienen un rango de: 2-11 Mps.

¿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.

Pros y contras de la tecnología.

El aerogenerador es ruidoso durante el funcionamiento, por lo que la distancia al edificio residencial debe ser de al menos 30 M. Además, es necesario que los árboles y los edificios no impidan que el flujo de viento entre en las palas del aerogenerador.

Las ventajas de instalar el dispositivo incluyen lo siguiente:

• Después de instalar el equipo, no necesita comprar combustible. Los gastos serán únicamente por concepto de mantenimiento y mantenimiento preventivo.
• Contará con suficiente carga de viento en la mayoría de las regiones climáticas, especialmente en las regiones remotas del norte con vientos que soplan constantemente.
• El molino de viento funciona automáticamente y no necesita una inspección constante. Y la sala con equipos de control y baterías está ubicada en un lugar conveniente para el mantenimiento.

Contras de los generadores de viento:

• Si el mástil se instala incorrectamente, el dispositivo genera infrasonidos perjudiciales para la salud.
• Asegúrese de instalar una conexión a tierra para protegerse contra los rayos durante una tormenta eléctrica.
• Formación de hielo en las palas en climas húmedos y helados, y daños en fuertes ráfagas de viento.
• Si el generador falla, para repararlo, es necesario inclinar el mástil o trepar.

La cimentación del mástil debe asegurar su estabilidad en caso de fuertes ráfagas de viento. El freno de protección del generador no permite desarrollar una alta velocidad de rotación de las palas durante las ráfagas de viento.

Aerogeneradores industriales: un modelo a seguir

No es ningún secreto que la energía alternativa realmente te permite obtener electricidad literalmente del viento. En Europa, las turbinas eólicas industriales ocupan vastas áreas y funcionan de forma autónoma en beneficio del hombre.

Son enormes, ubicados en áreas abiertas a todos los vientos, elevándose sobre árboles y objetos locales.

Y los molinos de viento están instalados a una distancia el uno del otro. Por lo tanto, las averías accidentales y los daños a uno no pueden dañar las estructuras vecinas.

Tomaremos estos principios para crear generadores de viento como base para el desarrollo de dispositivos caseros. Se crean de acuerdo con los avances científicos, ya se han probado durante mucho tiempo y funcionan de manera efectiva.

Comencemos con un análisis de las características del área donde planeamos crear un parque eólico.

Esto es interesante: Conexión de cables en una caja de conexiones para cableado eléctrico: cubrimos en términos generales

El generador de viento para el hogar ya no es una rareza

Las plantas de energía eólica se han utilizado durante mucho tiempo a escala industrial. Pero, la complejidad del diseño, así como la complejidad de su instalación, no permitía utilizar este equipo en viviendas particulares, como los paneles solares.

Sin embargo, ahora, con el desarrollo de la tecnología y el aumento de la demanda de "energía verde", la situación ha cambiado. Los fabricantes han lanzado la producción de instalaciones de pequeño tamaño para el sector privado.

Principio de funcionamiento

El viento hace girar las palas del rotor montadas en el eje del generador. Como resultado de la rotación de los devanados, se genera una corriente alterna. Para aumentar el número de revoluciones y, en consecuencia, la cantidad de energía generada, se puede utilizar un engranaje reductor (transmisión). También puede bloquear completamente la rotación de las palas, si surge la necesidad.

La corriente alterna resultante se convierte en 220 W directos mediante un inversor. Luego va al consumidor o, a través del controlador de carga, a las baterías para su acumulación.

Un esquema completo del funcionamiento de la instalación desde la generación de energía hasta su consumo.

Tipos de aerogeneradores y cuál es mejor para una casa particular.

Por el momento hay dos tipos de este diseño:

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

el primer tipo con rotor horizontal. Este mecanismo se considera el más eficaz. La eficiencia es de alrededor del 50%. La desventaja es la necesidad de una velocidad mínima del viento de 3 m por segundo, el diseño genera mucho ruido.

Para obtener la máxima eficiencia, se requiere un mástil alto que, a su vez, complica la instalación y el mantenimiento posterior.

el segundo tipo con verticales. Un aerogenerador con rotor vertical tiene una eficiencia de no más del 20%, mientras que una velocidad del viento de solo 1-2 m por segundo es suficiente. Al mismo tiempo, funciona mucho más silencioso, el nivel de ruido emitido no supera los 30 dB y sin vibraciones. No requiere un gran espacio para trabajar, sin perder eficiencia.

La instalación no requiere un mástil alto. El equipo se puede montar en el techo de la casa incluso con sus propias manos.

La ausencia de un anemómetro y un mecanismo rotatorio, que no se necesita en absoluto con este diseño, hace que este tipo de aerogenerador sea más económico en comparación con la primera opción.

Reseña de vídeo

¿Qué ajuste elegir?

Antes de responder a esta pregunta, debe comprender sus requisitos, capacidades financieras y prioridades operativas.

Si desea obtener la mayor cantidad de energía y está dispuesto a gastar dinero en el mantenimiento periódico del generador, elija la primera opción. Al invertir una vez en un mástil alto y pagar los cojinetes o el reemplazo del aceite una vez cada 5 a 10 años, obtendrá total independencia energética, e incluso si vive en Ucrania o en países de la UE, podrá vender el exceso de electricidad.

El alto nivel de ruido de esta estación obliga a elegir un lugar lo más alejado posible de edificios residenciales. Este punto también hay que tenerlo en cuenta, porque los infrasonidos no pasarán desapercibidos para tus vecinos.

Para obtener una potencia equivalente en relación a la primera opción, será necesario suministrar 3 aerogeneradores de este tipo. Sin embargo, en términos de precio, se obtiene aproximadamente la misma cantidad (sujeto a autoensamblaje).

Revisión de video de un experto en el campo de las fuentes de energía alternativas.

Cálculo de la potencia del aerogenerador

Para determinar la potencia requerida de la turbina eólica, debe hacer una lista de todos los consumidores de electricidad en la casa, desde bombillas hasta refrigeradores y aires acondicionados. Resumiendo sus parámetros, obtienen toda la potencia de los consumidores de energía en la casa. Pero los costos reales de energía, incluso durante los períodos pico, serán menores, porque nadie enciende todos los dispositivos al mismo tiempo.

Finalmente, debe determinar aproximadamente el tiempo de funcionamiento de ciertos dispositivos para calcular el recurso mensual en el hogar. Por lo tanto, para satisfacer las necesidades de una casa de campo, por regla general, se requiere una turbina eólica con una capacidad de 5-6 kW, mientras que para un pequeño pueblo de casas de campo, una instalación con una capacidad de 10-25 kW es suficiente.

Además, existe una subclase de dispositivos llamados microgeneradores de viento. Su potencia es inferior a 1kw y son adecuados para alimentar granjas agrícolas, alimentar un sistema de suministro de agua autónomo, etc.

Con falta de energía, el generador de viento funciona perfectamente junto con los módulos solares. Estos sistemas se denominan sistemas híbridos eólico-solar. Es posible complementar el generador eólico con un generador diésel. Estas instalaciones complejas son fiables debido a una serie de factores:

Hacer e instalar un molino de viento con tus propias manos.

Ejemplo de fabricación de turbinas

Fabricación de un rotor de aerogenerador vertical

No puede usar baterías para almacenar energía, pero si están disponibles, la operación será estable. Una parte obligatoria es un inversor que convierte la energía en el voltaje requerido de 220V. Es necesario hacer una veleta pequeña con un mecanismo giratorio. La hélice está unida al mástil, porque en altura hay más oportunidades de encontrar corrientes de aire.El soporte debe ser confiable y soportar la carga del viento.

Cómo conectar las bobinas del estator

Esquema de un rotor multipala

Es necesario encontrar y comprar un generador de neodimio que le permita eliminar la energía eólica. El tornillo puede ser tanto de vela como rotativo. Para ensamblar todo e instalarlo en un soporte, debe hacer una base de concreto que lo sostenga de manera segura. Usando estrías, debe fijar el mástil en posición vertical.

Una de las opciones para preparar una carcasa a partir de neumáticos para verter hormigón.

Para que la unidad le sirva durante mucho tiempo, debe realizar el mantenimiento y reemplazar las piezas desgastadas de manera oportuna.

Aerogenerador de rotor horizontal de tres palas

Resumen de modelos populares

Antes de considerar modelos populares de aerogeneradores, es necesario comprender sus parámetros y criterios de selección para los productos descritos. Los principales criterios de selección son:

• potencia máxima del producto;
• volumen de energía producida durante 1 mes;
• la velocidad mínima del aire a la que puede funcionar el generador;
• términos de Uso;
• la presencia de dispositivos que protegen la instalación de sobrecargas;
• toda la vida;
• precio del producto.

Hoy en día, los generadores de viento son producidos por muchos países, incluida Rusia. Son producidos por varias organizaciones:

• LLC "SKB Iskra";
• Compañía de Energía Eólica ZAO;
• LMV "Energía Eólica";
• CJSC "Agregat-privod".

Las unidades de fabricación rusa no son tan conocidas ni demandadas en otros países como los modelos rotativos de producción alemana, danesa, china y belga.Las principales empresas de turbinas eólicas del mundo están gastando enormes cantidades de dinero en el desarrollo de nuevos tipos de palas, generadores y cálculos precisos de relaciones de transmisión. Los productos de estas empresas tienen una gran selección de capacidades de 1 a 10 kW y equipos adicionales que se pueden comprar por separado (conjuntos con un concentrador, inversor, baterías). Además de la potencia, existen diferencias de precio y componentes. Las empresas rusas producen aerogeneradores con varios tipos de rotores y dispositivos de máxima potencia. Los siguientes modelos de nueva generación se consideran los productos más vendidos.

VUE-1.5. Esta es una unidad compacta que puede ser transportada por cualquier vehículo. En instalación y operación, es simple y directo. Este pequeño generador es prácticamente silencioso. Tiene una potencia nominal de 1,5 kW. Voltaje de salida 48 V. La velocidad del viento para el funcionamiento normal debe estar en el rango de 2,5-25 m/s.

Creación de cuchillas en etapas

Al diseñar los propios cuchillos, tenga en cuenta lo siguiente:

1. 1. Primero debes decidir la forma de la hoja. Para una turbina eólica doméstica de tipo horizontal, la forma de la pala es mejor. Debido a su estructura, tiene una menor resistencia aerodinámica. Este efecto es causado por la diferencia en el área de la superficie exterior e interior del elemento, por lo que hay una diferencia en la presión del aire en los lados. La forma de vela tiene más resistencia y, por lo tanto, es menos eficiente.

A continuación, necesitamos determinar el número de cuchillas. Para terrenos con viento constante, se pueden utilizar aerogeneradores de alta velocidad.Para el arranque máximo del motor de tales dispositivos, 2-3 cuchillas son suficientes. Si dicho dispositivo se usa en un área tranquila, entonces es ineficaz y simplemente se detiene en climas tranquilos. Otra desventaja de los aerogeneradores de tres alas es el alto nivel de ruido, que recuerda a un helicóptero. No se recomienda esta instalación cerca de casas densamente pobladas.

Curiosamente, con los cálculos correctos, un aerogenerador de una, dos o tres palas puede generar electricidad con éxito. Y con una sola pala, el dispositivo funciona con cualquier velocidad del viento, ¡por pequeña que sea!

Cálculo de la potencia de salida de aerogeneradores. El valor exacto no se puede calcular, ya que la potencia depende directamente del clima y del movimiento del viento. Sin embargo, existe una relación directa entre el diámetro del aerogenerador, el número de palas y la potencia del equipo.

Al comprender los datos de la tabla y la relación entre ellos, puede influir en el rendimiento del diseño futuro al crear el engranaje helicoidal correcto.

Elección del material de la hoja. La elección de materiales para la producción de palas es bastante amplia: PVC, fibra de vidrio, aluminio, etc. Sin embargo, cada uno de ellos tiene sus propias ventajas y desventajas. Echemos un vistazo más de cerca a la elección de los materiales.

Lamas de PVC - Tuberías.

Al elegir el tamaño y el grosor correctos de las tuberías, la rueda resultante es altamente duradera y eficiente.

Tenga en cuenta que con fuertes ráfagas de viento, es posible que el plástico con un espesor insuficiente no resista la carga y se deshaga en pedazos pequeños.

Para proteger la estructura, es mejor reducir la longitud de las hojas y aumentar el número de hojas a 6. Solo un tubo es suficiente para obtener esta cantidad de detalles.

Para evitar errores en cálculos independientes, es mejor usar una plantilla preparada que sea fácil de encontrar en Internet. Porque es imposible prescindir de un conocimiento especial en esta área.

Después de cortar la tubería, los elementos resultantes deben lijarse y redondearse en los bordes. Para conectar las cuchillas se hace un nudo de acero casero de suficiente grosor y resistencia.

cuchillas de aluminio

Esta hoja es más fuerte y más pesada, lo que significa que toda la estructura de la conexión roscada debe ser más fuerte y más estable.

El posterior equilibrado de la rueda también debe tratarse con más cuidado.

De acuerdo con esta plantilla, se cortan 6 elementos idénticos de una lámina de aluminio, en cuyo interior se deben soldar casquillos roscados para una mayor sujeción.

Suelde los pernos al conector que se une a las mangas preparadas en los cuchillos.

Para mejorar las propiedades aerodinámicas de una pala de este tipo, debe tener la forma adecuada. Para hacer esto, debe enrollarse en una rampa plana para que se forme un ángulo de 10 grados entre el eje del gusano y el eje longitudinal de la pieza de trabajo.

cuchillas de fibra de vidrio

La ventaja de este material es la relación óptima de peso y resistencia en combinación con las propiedades aerodinámicas. Pero trabajar con fibra de vidrio requiere habilidades especiales y una gran profesionalidad, por lo que es muy difícil hacer un producto de este tipo en casa.

Se puede concluir que el material más adecuado para el autoensamblaje de un aerogenerador es el material. Tubo de pvc. Combina resistencia, ligereza y buenas propiedades aerodinámicas. Y es un material muy accesible, e incluso un principiante podrá hacer el trabajo.

En este video aprenderás a hacer palas de aerogeneradores con tus propias manos:

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El espantapájaros es una parte familiar del paisaje. Su objetivo principal es protegerlo de las aves insaciables. Pero la figura, a menudo construida descuidadamente con materiales improvisados, no solo ahuyenta a los pájaros, sino que también estropea la apariencia del área circundante. Inspirándose en las ideas de los jardineros y las fotos de este artículo, puede hacer su propio espantapájaros que no solo repele a los pájaros, sino que también es estéticamente agradable.

El costo de los aerogeneradores

Los precios de los generadores de viento son bastante altos. Estas son estructuras voluminosas que están hechas de material costoso. Completo con baterías, controlador, inversor y mástil.

El kit puede constar de: 1 - el propio aerogenerador, 2 - Mástil, 3 - Cimentación, 4 - Paquete de baterías, 5 - Inversor, 6 - Controlador, además de cables, conectores, rack, generador diesel y otros consumibles necesarios para instalación

Las características técnicas de las turbinas eólicas también afectan el costo.

1. El más simple es un generador de baja potencia de hasta 300 vatios. Produce energía con una fuerza de viento de 10-12 m/s. Un conjunto del molino de viento más simple con solo un controlador cuesta desde 15,000 rublos. En una configuración con inversor, batería y mástil, el precio alcanza los 50.000 rublos.
2. Generadores con una potencia declarada de 1 kW. Con un viento débil, en promedio, la energía se produce de 30 a 100 kW por mes. Para una casa grande con un alto consumo de electricidad, se recomienda usar unidades de diesel y gasolina además. También cargarán baterías en días de total ausencia de viento. Tal generador de viento cuesta desde 150,000 rublos.Llega a 300-400 mil rublos con un conjunto más completo.
3. El consumo eléctrico en una casa grande con una granja en el patio trasero requerirá un molino de viento de 3-5 kW. Baterías suficientes, inversor más potente, controlador, mástil alto. Un juego cuesta de 300.000 rublos a un millón.

Si la casa también se calentó con viento, entonces se debe elegir la instalación con una capacidad de 10 kW. Y cuide las fuentes adicionales, como los paneles solares. También puede necesitar un generador de gas. Todo depende de cuánta energía tengas que mantener en reserva en caso de días sin viento y nublados.

Generador de viento - que es Electrodomésticos según sea necesario. Este diagrama está muy simplificado. En realidad, a veces se requieren dispositivos que conviertan la corriente eléctrica.

Después del generador, el controlador se coloca en este circuito. Convierte la corriente alterna en corriente continua, que carga las baterías. Casi todos los equipos no funcionan con corriente continua, por lo que después de la batería necesitará otro dispositivo: un inversor. Este dispositivo realiza la operación en orden inverso, es decir, convierte la corriente continua en corriente alterna con un voltaje de 220V. Durante tales manipulaciones, ocurren ciertas pérdidas de la energía eléctrica recibida, que es aproximadamente 15-20%. Esta es una gran parte.

En el caso de que se utilicen varios dispositivos para generar electricidad (un molino de viento más paneles solares o un generador de combustible), será necesario complementar el circuito con un interruptor (ATS). Será necesario para que cuando uno de los dispositivos se apague, el otro se encienda, el de respaldo.

Aerogeneradores horizontales (tipo paleta)

Las diferentes modificaciones de las instalaciones horizontales tienen de una a tres palas o más. Por tanto, la eficiencia es muy superior a la de los verticales.

Las desventajas de los aerogeneradores son la necesidad de orientarlos en la dirección del viento. El movimiento constante reduce la velocidad de rotación, lo que reduce su productividad.

1. Hoja simple y hoja doble. Difieren en giros de alto motivo. El peso y las dimensiones de la instalación son reducidos, lo que facilita la instalación.
2. De tres palas. Están en demanda en el mercado. Pueden generar energía hasta 7 mW.
3. Las instalaciones de cuchillas múltiples tienen hasta 50 cuchillas. Tienen gran inercia. Las ventajas del par se utilizan en el funcionamiento de las bombas de agua.

En el mercado moderno aparecen aerogeneradores con diseños diferentes a los clásicos, por ejemplo, los hay híbridos.

1. Generador de viento, dispuesto como un velero

El diseño en forma de disco bajo la presión del aire impulsa los pistones, que activan el sistema hidráulico. Como resultado, la energía física se transforma en energía eléctrica.

Durante el funcionamiento, la unidad no hace ruido. Clasificaciones de alta potencia. Fácilmente manejable.

2. Ala del generador de viento volador

Utilizado sin mástil, generador, rotor y palas. En comparación con las estructuras clásicas que operan a baja altura con fuerza de viento variable, y la construcción de mástiles altos es laboriosa y costosa, el "ala" no tiene tales problemas.

Se lanza a una altura de 550 metros. La generación de electricidad es de 1 MW por año. El ala es fabricada por Makani Power.