Cómo hacer un generador eólico con sus propias manos: una visión general de la tecnología de ensamblaje de 2 diseños diferentes

La electricidad está aumentando constantemente de precio. Para sentirse cómodo fuera de la ciudad en un clima caluroso de verano y en un día helado de invierno, debe gastar dinero a fondo o buscar fuentes de energía alternativas. Rusia es un país vasto con grandes territorios planos. Aunque en la mayoría de las regiones prevalecen vientos lentos en nuestro país, el área escasamente poblada es arrastrada por corrientes de aire poderosas y violentas. Por lo tanto, la presencia de un generador eólico en la economía del propietario de bienes raíces suburbanos a menudo se justifica. Se selecciona un modelo adecuado según el área de aplicación y el propósito real de uso.

Molino de viento # 1 - diseño tipo rotor

Puede hacer un molino de viento simple de tipo rotor con sus propias manos. Por supuesto, es poco probable que pueda suministrar electricidad a una cabaña grande, pero proporcionar electricidad a una modesta casa de jardín está dentro de su poder. Con él, puede proporcionar luz por la noche, dependencias, iluminar los senderos del jardín y el territorio contiguo.

Puede encontrar más información sobre otros tipos de fuentes de energía alternativas en este artículo:https://neo.aquatechn.com/es/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Al igual que casi un generador de viento rotativo de bricolaje. Como puede ver, no hay nada súper complicado en el diseño de este equipo.

Preparación de piezas y consumibles.

Para ensamblar un generador eólico, cuya potencia no supere los 1,5 kW, necesitamos:

• generador del automóvil 12 V;
• Batería de 12 V de ácido o helio;
• convertidor 12V - 220V a 700 W - 1500 W;
• una gran capacidad de aluminio o acero inoxidable: un cubo o una sartén voluminosa;
• relé de carga de batería de automóvil y luz indicadora de carga;
• interruptor de botón semihermético para 12 V;
• un voltímetro de cualquier dispositivo de medición innecesario, puede usar un automóvil;
• pernos con arandelas y tuercas;
• sección transversal del cable 2.5 mm² y 4 mm²;
• dos abrazaderas con las cuales se unirá el generador al mástil.

Para hacer el trabajo, necesitaremos unas tijeras de metal o un molinillo, cinta métrica, marcador o lápiz de construcción, destornillador, llaves, taladro, taladro, pinzas.

La mayoría de los propietarios de viviendas particulares no reconocen el uso de la calefacción geotérmica, sin embargo, este sistema tiene perspectivas. Puede encontrar más información sobre las ventajas y desventajas de este complejo en el siguiente material:https://neo.aquatechn.com/es/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Progreso de diseño

Vamos a hacer un rotor y rehacer la polea del generador. Para comenzar, necesitamos un tanque cilíndrico de metal. Muy a menudo, se ajusta una sartén o un cubo para estos fines. Tome una cinta métrica y un marcador o un lápiz de construcción y divida la capacidad en cuatro partes iguales. Si cortamos metal con unas tijeras, para insertarlas, primero debe hacer agujeros. También puede usar un molinillo si el cubo no está hecho de estaño pintado o acero galvanizado. En estos casos, el metal se sobrecalentará inevitablemente. Cortamos las cuchillas sin cortarlas hasta el final.

Para no equivocarse con las dimensiones de las cuchillas que cortamos en el tanque, es necesario realizar mediciones cuidadosas y contar todo cuidadosamente

En la parte inferior y en la polea marcamos y perforamos agujeros para los pernos. En esta etapa, es importante no apresurarse y organizar los agujeros de acuerdo con la simetría, de modo que durante la rotación se evite el desequilibrio. Las cuchillas deben estar dobladas, pero no demasiado. Al realizar esta parte del trabajo, tenemos en cuenta la dirección de rotación del generador. Por lo general, gira en sentido horario. Dependiendo del ángulo de flexión, aumenta el área de influencia de los flujos de viento y, por lo tanto, la velocidad de rotación.

Esta es otra versión de las cuchillas. En este caso, cada parte existe por separado, y no como parte del contenedor del que se cortó

Dado que cada una de las palas del molino de viento existe por separado, debe atornillar cada una. La ventaja de este diseño es su mayor capacidad de mantenimiento.

El cucharón con las cuchillas terminadas debe montarse en la polea con pernos. Usando las abrazaderas, instale un generador en el mástil, luego conecte los cables y ensamble el circuito. Es mejor reescribir el circuito, el color de los cables y el marcado de los contactos de antemano. Los cables también deben fijarse en el mástil.

Para conectar la batería, use cables de 4 mm.²cuya longitud no debe ser superior a 1 metro. La carga (electrodomésticos e iluminación) se conecta mediante cables con una sección transversal de 2,5 mm.². No te olvides de poner el convertidor (inversor). Se conecta a los contactos 7.8 con un cable de 4 mm.².

El diseño de la turbina eólica consiste en una resistencia (1), un devanado de arranque del generador (2), un rotor del generador (3), un regulador de voltaje (4), un relé de corriente inversa (5), un amperímetro (6), una batería (7), un fusible (8) disyuntor (9)

Ventajas y desventajas de tal modelo

Si todo se hace correctamente, este generador eólico funcionará sin crearle problemas. Con una batería de 75 A y un convertidor de 1000 W, puede alimentar el alumbrado público, alarma antirrobo, dispositivos de video vigilancia, etc.

El diagrama de funcionamiento de la instalación demuestra claramente cómo se convierte exactamente la energía eólica en electricidad y cómo se utiliza para el fin previsto.

Las ventajas de este modelo son obvias: es un producto muy económico, puede repararse fácilmente, no requiere condiciones especiales para su funcionamiento, funciona de manera confiable y no viola su comodidad acústica. Las desventajas incluyen baja productividad y dependencia significativa de fuertes ráfagas de viento: las palas pueden ser interrumpidas por las corrientes de aire.

Es posible hacer una batería solar usted mismo. Las instrucciones paso a paso se encuentran aquí:https://neo.aquatechn.com/es/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Molino de viento # 2 - diseño de imán axial

Hasta hace poco, los molinos de viento axiales con estatores sin hierro en los imanes de neodimio no se fabricaban debido a la inaccesibilidad de estos últimos. Pero ahora están en nuestro país y cuestan menos que inicialmente. Por lo tanto, nuestros artesanos comenzaron a producir generadores eólicos de este tipo.

Con el tiempo, cuando las capacidades de un generador eólico giratorio ya no satisfagan todas las necesidades de la economía, puede hacer un modelo axial de imanes de neodimio.

¿Qué necesita estar preparado?

Para la base del generador axial, debe tomar el cubo de un automóvil con discos de freno. Si esta parte estaba en funcionamiento, debe desarmarse, los rodamientos deben revisarse y lubricarse, y limpiarse el óxido. El generador terminado será pintado.

Para limpiar cualitativamente el cubo del óxido, use un cepillo de metal que pueda montarse en un taladro eléctrico. El centro volverá a verse bien

Distribución y fijación de imanes.

Tenemos que pegar imanes en los discos del rotor. En este caso, se utilizan 20 imanes de 25x8 mm de tamaño. Si decide hacer un número diferente de polos, utilice la regla: en un generador monofásico debe haber cuántos polos, tantos imanes y en un generador trifásico es necesario observar la relación de 4/3 o 2/3 del polo a las bobinas. Los imanes deben colocarse alternando entre los polos. Para que su ubicación sea correcta, use una plantilla con sectores impresos en papel o en el propio disco.

Si existe tal oportunidad, es mejor usar imanes rectangulares, en lugar de redondos, porque el campo magnético redondo se concentra en el centro y en forma rectangular, a lo largo de su longitud. Los imanes opuestos deben tener polos diferentes. Para no mezclar nada, aplique un "+" o "-" en su superficie con un marcador. Para determinar el poste, tome un imán y traiga otros a él. En superficies más, ponga más y menos en superficies repulsivas. En los discos, los polos deben alternarse.

Los imanes están colocados correctamente. Antes de fijarlos con epoxi, es necesario hacer tableros de plastilina para que el adhesivo se pueda congelar, y no vidrio en la mesa o el piso

Para fijar los imanes, debe usar un pegamento fuerte, después de lo cual la fuerza de unión se fortalece adicionalmente con epoxi. Está lleno de imanes. Para evitar que la resina se extienda, puede hacer bordes de plastilina o simplemente envolver la cinta con cinta.

Generadores trifásicos y monofásicos.

Un estator monofásico es peor que uno trifásico, porque produce vibraciones cuando está cargado. Esto se debe a la diferencia en la amplitud de la corriente, que ocurre debido a su retorno no constante por un momento en el tiempo. El modelo trifásico no sufre este inconveniente. El poder en él siempre es constante, porque las fases se compensan entre sí: si en una corriente cae, y en la otra sube.

En la disputa de las variantes monofásicas y trifásicas, esta última sale victoriosa, porque la vibración adicional no extiende la vida útil del equipo e irrita la audición.

Como resultado, el rendimiento de un modelo trifásico es 50% más alto que la misma tasa monofásica. Otra ventaja de la ausencia de vibraciones innecesarias es la comodidad acústica cuando se trabaja bajo carga: el generador no suena durante su funcionamiento. Además, la vibración siempre destruye el generador eólico antes del final de su vida útil.

Proceso de bobinado

Cualquier especialista le dirá que debe hacerse un cálculo cuidadoso antes de enrollar bobinas. Y cualquier practicante hará todo intuitivamente. Nuestro generador no será demasiado rápido. Necesitamos el proceso de carga de una batería de 12 voltios para comenzar a 100-150 rpm. Con tales datos iniciales, el número total de vueltas en todas las bobinas debe ser de 1000-1200 piezas. Queda dividir esta cifra por el número de bobinas y descubrir cuántas vueltas habrá en cada una.

Para hacer que un generador eólico a bajas velocidades sea más potente, debe aumentar el número de polos. En este caso, la frecuencia de la oscilación actual aumentará en las bobinas. Para bobinas de bobinado, es mejor usar un cable grueso. Esto reducirá la resistencia y, por lo tanto, aumentará la resistencia actual. Debe tenerse en cuenta que a alta tensión la corriente puede resultar "carcomida" por la resistencia del devanado. Una máquina sencilla hecha en casa lo ayudará a enrollar bobinas de alta calidad de forma rápida y precisa.

El estator está marcado, las bobinas se colocan en su lugar.Para su fijación, se usa una resina epoxi, cuya escorrentía se opone nuevamente a las placas de plastilina

Debido al número y grosor de los imanes ubicados en los discos, los generadores pueden variar significativamente en sus parámetros de funcionamiento. Para averiguar qué potencia esperar como resultado, puede enrollar una bobina y desplazarla en el generador. Para determinar la potencia futura, debe medir el voltaje a ciertas revoluciones sin carga.

Por ejemplo, a 200 rpm produce 30 voltios con una resistencia de 3 ohmios. Reste el voltaje de la batería de 12 voltios a 30 voltios y divida los 18 voltios resultantes por 3 ohmios. El resultado es de 6 amperios. Esta es la cantidad que va a la batería. Aunque prácticamente, por supuesto, sale menos debido a las pérdidas en el puente de diodos y en los cables.

Muy a menudo, las bobinas se hacen redondas, pero es mejor estirarlas un poco. Al mismo tiempo, se obtiene más cobre en el sector y las vueltas de la bobina son más rectas. El diámetro del orificio interno de la bobina debe corresponder al tamaño del imán o ser ligeramente más grande que él.

Se llevan a cabo pruebas preliminares del equipo resultante, que confirman su excelente rendimiento. Con el tiempo, este modelo puede mejorarse.

Al hacer un estator, tenga en cuenta que su grosor debe corresponder al grosor de los imanes. Si aumenta el número de vueltas en las bobinas y el estator es más grueso, el espacio entre discos aumentará y el flujo magnético disminuirá. Como resultado, se puede generar el mismo voltaje, pero menos corriente debido a la mayor resistencia de las bobinas.

La madera contrachapada se usa como una forma para el estator, pero es posible marcar sectores para bobinas en papel y hacer bordes de plastilina. La resistencia del producto aumentará la fibra de vidrio colocada en la parte inferior del molde y en la parte superior de las bobinas. El epóxico no debe adherirse al molde. Para hacer esto, se lubrica con cera o vaselina. Para los mismos propósitos, puede usar una película o cinta. Las bobinas se fijan entre sí inmóvil, se sacan los extremos de las fases. Luego, los seis cables están conectados por un triángulo o una estrella.

El conjunto del generador se prueba mediante rotación manual. El voltaje resultante es de 40 voltios, y la intensidad de corriente es de aproximadamente 10 amperios.

Etapa final - mástil y tornillo

La altura real del mástil terminado fue de 6 metros, pero sería mejor hacerlo de 10 a 12 metros. La base para ello necesita hormigonado. Es necesario hacer una fijación de este tipo para que la tubería se pueda subir y bajar con un cabrestante manual. Un tornillo está unido a la parte superior de la tubería.

Tubo de PVC: un material confiable y bastante liviano, con el que puede hacer que un aerogenerador se atornille con una curva predeterminada

Para hacer un tornillo, necesita una tubería de PVC con un diámetro de 160 mm. Se debe cortar un tornillo de seis cuchillas y dos metros. Tiene sentido experimentar con la forma de las cuchillas para aumentar el par a bajas revoluciones. La hélice debe retirarse de los vientos fuertes. Esta función se realiza usando una cola plegable. La energía generada se almacena en baterías.

El mástil debe elevarse y bajarse con un cabrestante manual. Se puede impartir estabilidad estructural adicional utilizando cables de tensión.

Su atención tiene dos opciones para los generadores eólicos, que los residentes de verano y los propietarios de bienes raíces suburbanos utilizan con mayor frecuencia. Cada uno de ellos es efectivo a su manera. Especialmente el resultado del uso de dicho equipo se manifiesta en áreas con fuertes vientos. En cualquier caso, tal asistente en el hogar nunca está de más.