Cómo hacer un generador de viento a partir de un generador de automóvil

¿A qué necesitas prestar atención?

Al elegir un generador eólico para uso doméstico, debe prestar atención al factor de utilización del viento y, por supuesto, lo más importante es la potencia. En buenas opciones de aerogeneradores domésticos, el coeficiente llega hasta el 45%, lo que es muy productivo.

La potencia de los electrodomésticos comienza desde 300 W hasta 10 kW (el segundo indicador es suficiente para garantizar que todos los electrodomésticos funcionen en su casa).

Un aspecto muy importante a la hora de elegir un molino de viento para una vivienda es su velocidad. En las versiones estándar, va de 5 a 7 unidades.Por ejemplo, si elige un molino de viento con una unidad de velocidad de "5", esto significa que con un viento de 10 metros por segundo, su hélice girará a una velocidad de 5 veces más rápido, es decir, 50 metros por segundo.

Se crean tanto aerogeneradores estándar con un eje de rotación horizontal como orientados verticalmente, su tornillo no es un impulsor vertical, sino horizontal. Al elegir un segundo dispositivo, no necesita concentrarse en la dirección del viento, pero son más difíciles de fabricar, instalar y operar, por lo que no son muy populares.

De de que depende la eficiencia obras:

1. Diseños de una unidad específica. Mucho depende de esto, porque cada molino de viento tiene sus propias características en el montaje, por lo tanto, cada uno de ellos tendrá un rendimiento diferente. Mucho depende del tamaño del propio molino de viento y de la ligereza de sus aspas. El propio generador (el corazón de toda la estructura) también juega un papel importante.
2. Las condiciones meteorológicas de la zona donde está instalado el aerogenerador. Como se mencionó anteriormente, no tiene sentido instalar esta cosa en un área sin viento. Si lo instala en condiciones de poco viento, no obtendrá ningún beneficio.

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 el molino de viento de un generador de automóviles.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.

¿A qué necesitas prestar atención?

Al elegir un generador eólico para uso doméstico, debe prestar atención al factor de utilización del viento y, por supuesto, lo más importante es la potencia. En buenas opciones de aerogeneradores domésticos, el coeficiente llega hasta el 45%, lo que es muy productivo.

La potencia de los electrodomésticos comienza desde 300 W hasta 10 kW (el segundo indicador es suficiente para garantizar que todos los electrodomésticos funcionen en su casa).

Un aspecto muy importante a la hora de elegir un molino de viento para una vivienda es su velocidad. En las versiones estándar, va de 5 a 7 unidades. Por ejemplo, si elige un molino de viento con una unidad de velocidad de "5", esto significa que con un viento de 10 metros por segundo, su hélice girará a una velocidad de 5 veces más rápido, es decir, 50 metros por segundo.

Se crean tanto aerogeneradores estándar con un eje de rotación horizontal como orientados verticalmente, su tornillo no es un impulsor vertical, sino horizontal. Al elegir un segundo dispositivo, no necesita concentrarse en la dirección del viento, pero son más difíciles de fabricar, instalar y operar, por lo que no son muy populares.

Lo que determina la eficiencia del trabajo:

1. Diseños de una unidad específica. Mucho depende de esto, porque cada molino de viento tiene sus propias características en el montaje, por lo tanto, cada uno de ellos tendrá un rendimiento diferente. Mucho depende del tamaño del propio molino de viento y de la ligereza de sus aspas. El propio generador (el corazón de toda la estructura) también juega un papel importante.
2. Las condiciones meteorológicas de la zona donde está instalado el aerogenerador. Como se mencionó anteriormente, no tiene sentido instalar esta cosa en un área sin viento. Si lo instala en condiciones de poco viento, no obtendrá ningún beneficio.

Generador de viento casero: ventajas y desventajas.

La instalación de una turbina eólica puede ser necesaria si no se suministra electricidad a su sitio, hay interrupciones constantes en la red eléctrica o si desea ahorrar en las facturas de electricidad. El molino de viento se puede comprar o puedes hacer el tuyo propio.

Un aerogenerador casero tiene las siguientes ventajas:

• Le permite ahorrar dinero en la compra de un dispositivo de fábrica, ya que la fabricación se realiza con mayor frecuencia a partir de piezas improvisadas;
• Ideal para tus necesidades y condiciones de funcionamiento, porque tú mismo calculas la potencia del aparato, teniendo en cuenta la densidad y fuerza del viento en tu zona;
• Armoniza mejor con el diseño de la casa y el diseño del paisaje, porque la apariencia del molino de viento depende solo de su imaginación y habilidades.

Las desventajas de los dispositivos caseros incluyen su falta de confiabilidad y fragilidad: los productos caseros a menudo se fabrican con motores viejos de electrodomésticos y automóviles, por lo que fallan rápidamente. Sin embargo, para que el aerogenerador sea eficiente, es necesario calcular correctamente la potencia del dispositivo.

Principio de funcionamiento

Cuando la fuerza de elevación comienza a actuar, el rotor del generador comienza a girar. Esta fuerza surge cuando las aspas comienzan a fluir alrededor del flujo del viento. En estas circunstancias, el generador comienza a producir flujos de corriente variables e inestables, que son rectificados en el controlador.

Esta corriente se utiliza para cargar baterías. Al mismo tiempo, se conecta un segundo dispositivo a las baterías: este es un inversor que convierte el voltaje de CC del equipo de la batería en CA monofásico o trifásico, que es utilizado por el consumidor.

El aerogenerador normalmente hace su trabajo con el controlador y el inversor, pero hay otras formas de usarlo:

1. Funcionamiento automático con batería.
2. Funcionamiento automático con batería y batería solar.
3. Funcionamiento automático con batería y generador diesel de respaldo.
4. Un molino de viento que hace su trabajo en paralelo con la red.

Los beneficios de la energía eólica son ciertamente buenos. La energía eólica es abundante, no daña el medio ambiente, es completamente segura y confiable como recurso para generar electricidad.

Componentes sin los cuales un aerogenerador no puede funcionar:

• base de cimentación;
• cabina electrica;
• torres;
• escalera;
• mecanismo giratorio;
• góndolas;
• generador eléctrico;
• anemómetro;
• sistema de frenos;
• transmisiones;
• cuchillas;
• sistemas para cambiar los ángulos de ataque de las palas;

Herramientas necesarias:

• taladro eléctrico con taladros (5,5 - 7,5 mm);
• gas y llave ajustable;
• sierra de calar eléctrica con sierra para metal;
• destornillador;
• ruleta;
• transportador;
• Brújula;
• marcador;
• grifo de ¼ × 20;

Cómo es el proceso de convertir un generador de automóvil en un generador eólico

Dado que el costo de los molinos de viento industriales es alto, es mejor que los haga usted mismo. En este caso, es útil un generador de automóvil, que se puede encontrar en casi todos los automovilistas. Incluso una unidad defectuosa funcionará, ya que algunas de sus partes aún pueden funcionar.

Para obtener un buen generador de viento de un automóvil generador de bricolaje, es necesario rehacer adecuadamente dicho dispositivo. De lo contrario, no proporcionará la velocidad necesaria y será ineficaz. Para obtener un molino de viento, debe comprar o encontrar algunos dispositivos adicionales:

• controlador;
• inversor;
• batería.

Teniendo en cuenta el diseño de un molino de viento casero, está claro que no será barato. No debemos olvidar que durante su funcionamiento es necesario cambiar periódicamente las pilas.

Condiciones de funcionamiento del aerogenerador

Un parque eólico es un dispositivo que convierte la energía del viento en electricidad. Hay 2 tipos de parques eólicos:

• donde el rotor está ubicado horizontalmente;
• donde el rotor es vertical.

Muy a menudo, se utilizan generadores del primer tipo. Se caracterizan por una alta eficiencia (eficiencia - hasta 50%). Sus principales desventajas son:

• alto grado de ruido y vibración;
• su instalación requiere una gran cantidad de espacio libre (hasta 100 m) o la presencia de un mástil de seis metros de altura.

La eficiencia de un aerogenerador con rotor vertical es tres veces menor que la de uno horizontal.

Esquema de generador de viento vertical de bricolaje.

El funcionamiento de un aerogenerador consta de 5 etapas fundamentales:

• Bajo la influencia del viento, las aspas del aerogenerador comienzan a girar.
• Como resultado, el generador eléctrico y el rotor comienzan a funcionar.
• La energía generada se transfiere al convertidor de carga y luego a la batería del automóvil.
• Luego la energía va a los inversores y se convierte de 12 (24) Voltios a 220 (380) V.
• La electricidad se transfiere a la red eléctrica.

Elección de diseño

Un generador de viento con una turbina rotativa está hecho de dos, a veces cuatro palas. Este diseño es sencillo debido a que se utilizan materiales improvisados. Por supuesto, no se puede proporcionar una casa de dos pisos con un generador de viento de este tipo.

Indicado para la iluminación de dependencias, faroles y para el suministro de energía a pequeños electrodomésticos. Dichos generadores durarán mucho tiempo y no crearán problemas. Las ventajas incluyen un precio inicial bajo para la fabricación y reparación. De acuerdo con el nivel de ruido, este diseño pertenece a bajo nivel de ruido.

El diseño axial de los aerogeneradores se realiza mediante imanes de neodimio. El elemento estructural principal es el cubo de la rueda del automóvil junto con los discos de freno. Dado que recientemente los imanes se han abaratado, este diseño también se puede atribuir al presupuesto. Se diferencia del tipo rotativo en que genera más electricidad.

esquemas y dibujos

El generador como dispositivo genera corriente alterna, que debe convertirse en corriente continua, llevada al voltaje requerido. Si el motor-generador emite, por ejemplo, 40 voltios, es poco probable que sea un valor adecuado para la mayoría de los productos electrónicos de consumo que consumen 5 o 12 voltios de CC o 127/220 voltios de CA.

Comprobado por el tiempo y por millones de usuarios, el esquema de toda la instalación incluye rectificador, controlador, batería e inversor.Una batería de automóvil con una capacidad de 55-300 amperios-hora se utiliza como almacenamiento intermedio de la energía almacenada. Su tensión de funcionamiento es de 10,9-14,4 V con carga cíclica (ciclo completo de carga-descarga) y de 12,6-13,65 con tampón (porcionado, dosificado, cuando se necesita recargar una batería parcialmente descargada).

El controlador convierte, por ejemplo, los mismos 40 voltios en 15. Su eficiencia en términos de voltios-amperios oscila entre el 80 y el 95 %, sin tener en cuenta las pérdidas en el rectificador.

Un generador trifásico tiene la mayor eficiencia: su rendimiento es un 50% mayor que el de un generador monofásico, no vibra durante el funcionamiento (la vibración afloja la estructura, lo que la hace de corta duración).

Las bobinas en el devanado de cada una de las fases se alternan entre sí y están conectadas en serie, como los polos de los imanes, frente a uno de los lados de las bobinas.

Los electrodomésticos y dispositivos electrónicos modernos pueden operar desde 110 voltios (el estándar estadounidense para redes domésticas) hasta 250; no se recomienda dar más a los dispositivos y dispositivos de red. Todos los convertidores son de pulso, en comparación con los lineales, sus pérdidas de calor son mucho menores.

Variedades de generadores.

Antes de decidir cómo hacer un generador de viento con sus propias manos, considere las características de diseño:

Según la ubicación del generador, el dispositivo puede ser horizontal o vertical

• El diseño clásico: el eje de rotación es paralelo al suelo, el plano de las cuchillas es perpendicular. Dicho esquema proporciona una rotación libre alrededor del eje vertical, para posicionarse "a favor del viento". Para que el plano de rotación ocupe siempre una posición efectiva perpendicular a la dirección del viento, se requiere una unidad de cola, que funciona según el principio de una veleta.El principio de funcionamiento es simple: el viento cambia de dirección, afecta el plano de la cola, el eje de rotación del generador siempre se encuentra a lo largo del movimiento del flujo de aire. La única dificultad es conectar los cables de alimentación. Si la carcasa del generador da varias vueltas alrededor del eje vertical, los cables se enrollarán alrededor del mástil y se romperán. Por lo tanto, se requiere un limitador. No permite un giro completo, pero conduce a la congelación) del cuerpo en las zonas muertas. Los diseños industriales tienen un controlador electrónico de seguimiento de la dirección y gira el cuerpo usando un motor eléctrico incorporado. El problema se puede resolver usando una hélice cilíndrica. que recibe flujo de aire tanto a través como a lo largo del eje de rotación. Es cierto que la efectividad depende del ángulo de ataque. Cuanto más se desvía el viento desde un ángulo de 90 °, menor es la eficiencia.Pero tal diseño es difícil de hacer con sus propias manos, debido a las dificultades en la aerodinámica del motor.
• La mejor opción son los generadores verticales (es decir, el eje de rotación del eje es perpendicular al suelo). Con esta disposición de la propulsión aerodinámica, no dependes en absoluto de la dirección del viento. La rotación es igualmente efectiva y depende solo de la fuerza del flujo de aire.La forma de las aspas puede ser muy diferente, hay margen para la ingeniería. Hay muchos proyectos aerodinámicos interesantes desarrollados por instituciones científicas. Además, los dibujos de la mayoría de ellos están disponibles gratuitamente.Además, los diseños publicados en la literatura técnica de la época de la URSS a veces resultan ser los más racionales.Los tornillos del rotor tienen una ventaja innegable: el generador vertical se fija estáticamente, lo que simplifica la conexión eléctrica. No es necesario instalar topes de giro, como en los esquemas horizontales.

Por tensión nominal generada

• Las turbinas eólicas de bricolaje para 220 voltios no requieren convertidores de voltaje adicionales y son diseños de uso directo. Sin embargo, su trabajo depende de la fuerza del viento. Como mínimo, se necesita un estabilizador de salida, que actúa como regulador a diferentes velocidades del eje. En ausencia de viento, el sistema simplemente no funciona.Las ventajas son innegables: por regla general, se utiliza un potente motor eléctrico, en el que se puede instalar un tornillo, fijándolo directamente al eje del rotor. Las alteraciones son mínimas en cuanto a costos de mano de obra, tales motores ya cuentan con un pedestal conveniente, solo resta hacer una plataforma de soporte.Los motores eléctricos se pueden encontrar con costos económicos mínimos: de cualquier instalación eléctrica fuera de servicio. Por ejemplo, un ventilador industrial. Los motores de los electrodomésticos también son adecuados: lavadoras, aspiradoras.
• 12 voltios (raramente 24 voltios). El diseño más popular es un generador de viento de bricolaje de un generador de automóvil. Además, se desmonta del coche donante completo con un convertidor de tensión. No se requiere alteración del circuito: en la salida obtenemos 14 voltios (en un automóvil, la batería se carga con este voltaje) o los 12 voltios necesarios para alimentar su sistema de energía.La presencia de una polea le permite diseñar una transmisión por correa con la relación de revoluciones requerida. La contraparte también se puede quitar del coche donante.Si se desea, las palas se montan directamente en el eje.Dichos aerogeneradores se pueden utilizar tanto para conexión directa al consumidor como en modo coche, reproduciendo el sistema de carga completo con batería. Si se requieren 12 voltios para el suministro de energía, la energía se toma directamente de los terminales de la batería. Para obtener 220 voltios, se utiliza un convertidor. Una opción adecuada es una fuente de alimentación ininterrumpida.El sistema funciona de la siguiente manera: si la potencia tomada es inferior a la que puede proporcionar el generador, las baterías se cargan. Si se supera el umbral, la batería genera energía.

Mantenimiento de dispositivos

Para que el molino de viento funcione durante muchos años y sin interrupción, es necesario realizar un control técnico y un mantenimiento periódicos.

1. Limpie, lubrique y ajuste el colector de corriente una vez cada 2 meses.
2. Repare las palas si se producen vibraciones y desequilibrios durante la rotación.
3. Una vez cada 3 años, pinte los elementos metálicos con pintura anticorrosión.
4. Revise y ajuste los anclajes y el cable del mástil.

La eficiencia del dispositivo se ve afectada por el área donde se instala el aerogenerador (terreno baldío, presencia de vientos). Pero en cualquier caso, disponer de esta fuente de energía, independiente de una fuente de alimentación estacionaria, nunca estará de más.

Mantenimiento de dispositivos

Para que el molino de viento funcione durante muchos años y sin interrupción, es necesario realizar un control técnico y un mantenimiento periódicos.

1. Limpie, lubrique y ajuste el colector de corriente una vez cada 2 meses.
2. Repare las palas si se producen vibraciones y desequilibrios durante la rotación.
3. Una vez cada 3 años, pinte los elementos metálicos con pintura anticorrosión.
4. Revise y ajuste los anclajes y el cable del mástil.

La eficiencia del dispositivo se ve afectada por el área donde se instala el aerogenerador (terreno baldío, presencia de vientos). Pero en cualquier caso, disponer de esta fuente de energía, independiente de una fuente de alimentación estacionaria, nunca estará de más.

Opciones de fabricación

Desde hace mucho tiempo de la existencia de energías alternativas, se han creado generadores eléctricos de diversos diseños. Se pueden hacer a mano. La mayoría de la gente piensa que esto es difícil, porque requiere una cierta cantidad de conocimiento, varios materiales costosos, etc. En este caso, los generadores tendrán un rendimiento muy bajo debido a la gran cantidad de errores de cálculo. Son estos pensamientos los que hacen que aquellos que quieren abandonar la idea de hacer un molino de viento con sus propias manos. Pero todas las declaraciones son absolutamente incorrectas, y ahora lo mostraremos.
Los artesanos suelen crear generadores eléctricos para un molino de viento de dos maneras:

1. Desde el centro;
2. El motor terminado se convierte en un generador.

Consideremos estas opciones con más detalle.

Elección de diseño

Hay muchos diseños, el artículo considerará dos tipos: un diseño tipo rotor y un diseño axial con imanes.

Un generador de viento con una turbina rotativa está hecho de dos, a veces cuatro palas. Este diseño es sencillo debido a que se utilizan materiales improvisados. Por supuesto, no se puede proporcionar una casa de dos pisos con un generador de viento de este tipo.

Indicado para la iluminación de dependencias, faroles y para el suministro de energía a pequeños electrodomésticos. Dichos generadores durarán mucho tiempo y no crearán problemas. Las ventajas incluyen un precio inicial bajo para la fabricación y reparación. De acuerdo con el nivel de ruido, este diseño pertenece a bajo nivel de ruido.

El diseño axial de los aerogeneradores se realiza mediante imanes de neodimio. El elemento estructural principal es el cubo de la rueda del automóvil junto con los discos de freno. Dado que recientemente los imanes se han abaratado, este diseño también se puede atribuir al presupuesto. Se diferencia del tipo rotativo en que genera más electricidad.

Usando un enfriador de computadora viejo

Para hacer un molino de viento, necesita un enfriador grande, da los mejores resultados y es fácil de usar. En primer lugar, debe desmontarlo. Se quita la pegatina, se quitan el tapón y el anillo de retención. Después de eso, el enfriador se puede desmontar fácilmente a lo largo del eje de rotación en dos mitades de aproximadamente el mismo tamaño.

Uno de ellos es un rotor, cuyas palas deberán cambiarse por otras más grandes. Para hacer esto, las cuchillas viejas se rompen o cortan con cuidado, las nuevas se hacen con una botella de plástico, aproximadamente 4 veces más largas que las anteriores. Es más conveniente hacer tres piezas, tendrán un área de base suficiente para un pegado fuerte.

El estator tiene cuatro devanados. Se pueden dejar intactos o se puede cambiar el número de vueltas. Se toma un cable más delgado y se enrolla en todas las bobinas, además, en una dirección diferente. Las bobinas están conectadas en consecuencia.

Después de eso, es necesario hacer un rectificador, para lo cual se necesitan cuatro diodos. Están conectados en pares en serie, luego en paralelo.Los cables están conectados, el dispositivo está listo. Para instalarlo en el viento, necesitará un soporte o un pequeño mástil, que es más fácil de hacer cortando un tubo de metal. Para que el molino de viento se dirija de forma independiente contra el viento, necesita un estabilizador de cola, como la cola de un avión.

Para comprobar el rendimiento, se adjunta un probador o una linterna LED.

Prueba de generador

Puede probar el generador de viento en un torno. Para 125 rpm, el indicador de voltaje debe ser de 15,5 V y para 630 rpm, 85,7 V.

Con una carga en el alambre de nicromo a 630 rpm, el indicador de voltaje será de 31,2 V y el nivel de corriente será de 13,5 A.

A los efectos de crear una planta de energía eólica, se recomienda utilizar un autogenerador con la mayor potencia posible. Puede usar un generador de un camión o tractor, junto con una batería y un relé.

Es deseable instalar una turbina eólica en una colina o en áreas donde no haya edificios densos que interfieran con los flujos de viento.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Incluso un destornillador eléctrico ordinario puede convertirse en un molino de viento si conoce los conceptos básicos de un generador de viento.

El interés en las turbinas eólicas no está disminuyendo. Por el contrario, esta opción para la producción de energía eléctrica se está considerando cada vez más a nivel de propietarios de bienes raíces suburbanos.

Obviamente, si combina varios tipos de energía a la vez: eólica, solar, turbinas hidráulicas o plantas de energía nuclear, dicha combinación puede generar un efecto económico. Al mismo tiempo, los riesgos de que el usuario se quede sin electricidad se reducen a cero.

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