Cómo hacer un generador de viento con tus propias manos.

Recientemente, la fabricación de generadores eólicos en el hogar se ha vuelto muy popular. La cuestión de cómo hacer una turbina eólica con sus propias manos se discute en muchos foros. Tales estaciones serán especialmente necesarias en aquellos lugares donde una persona no tenga acceso a una red eléctrica doméstica. Por ejemplo, puede tratarse de un área remota de cabañas.

La turbina eólica será un gran dispositivo para ahorrar electricidad

Dichas estaciones pueden instalarse en el sitio y con el fin de ahorrar electricidad. Por supuesto, nadie prohíbe el uso de generadores de gasolina o diesel. Pero a partir de tales dispositivos, una gran cantidad de humo y ruido, y al mismo tiempo, el costo del combustible no será agradable.

En lo que respecta a las plantas de energía eólica, tales estructuras son capaces de recargar baterías recargables para permitir que los aparatos eléctricos de la casa se consuman incluso en clima tranquilo. Dado que hoy en día prácticamente no hay restricciones en los materiales, tales diseños pueden ser construidos por cualquier persona. Lo principal aquí es el deseo, así como la disponibilidad de ciertas instalaciones y el tiempo libre.

Vale la pena señalar que, dependiendo del número de giros que la hélice realice en un minuto, las turbinas eólicas se dividen en clases de propulsión de corto alcance, que afectan directamente a la potencia.

El poder como garantía de fiabilidad

Probablemente muchas personas que estaban interesadas en la instalación de una planta de energía eólica doméstica, querían no solo un refrigerador o una bombilla alimentada desde el generador, sino tambiénEs necesario incluir potentes baterías de calefacción o calderas. Pero en este caso, construir una estación con tus propias manos será más difícil.

Siempre vale la pena recordar que la complejidad de construir un generador dependerá directamente de su potencia. Y con el aumento de poder, la complejidad constructiva aumentará a veces.

El principio de funcionamiento de la turbina eólica es bastante simple, solo se necesita el viento

Como ejemplo de un molino de viento de baja potencia, se puede producir el W-HR2 producido por AVIC. En esta turbina eólica con una potencia de hasta 2 kW, el diámetro del rotor es de más de tres metros. Para que la estructura reciba suficiente flujo de aire, se instala en una torre de 8 metros de altura, fija en la superficie de la tierra con la ayuda de una base sólida.

Este molino de viento se instala mediante una grúa. Entonces, si piensas, entonces la construcción de un molino de viento es una ocupación bastante difícil. En la mayoría de los casos, la rueda de viento puede tener 2, 3, 4, 6, 8 o 12 palas:

La tabla a continuación muestra la dependencia de la potencia en el diámetro del impulsor del generador y el número de cuchillas en él. En otras palabras, muestra la cantidad y la longitud de la cuchilla que debe estar en el molino de viento, de modo que otorgue la potencia dada. Los datos se obtienen experimentalmente mediante la realización de muchas pruebas. La información es confiable en el caso de utilizar un generador eólico con una relación de viento de 0,35, así como una eficiencia de caja de engranajes y generador de 0,9 y 0,8 respectivamente.

Tabla de dependencia de la potencia en el diámetro de la rueda y el número de cuchillas

Potencia, W
Diámetro exterior de la hileradora con el número de cuchillas, m

16
8
6
4
3
2

500
5
7
8,16
9,94
11,48
14

300
3,88
5,46
6,34
7,76
8,98
10,94

100
2.24
3.16
3.68
4.5
5.2
6.34

90
2,12
3
3,48
4,26
4,92
6

80
2
2.82
3.28
4
4.64
5.66

70
1.88
2.64
3.08
3.76
4.34
5.3

60
1.74
2.44
2.84
3.48
4
4.9

50
1.58
1.24
2.6
3.18
3.68
4.48

40
1,42
2
2,32
2,84
3,28
4

30
1.22
1.72
2
1.44
2.82
3.44

20
1
1.42
1.64
2
2.32
2.82

10
0,72
1
1,16
1,42
1,64
2

Este dato para muchos puede parecer sobreestimado. Por ejemplo, para una estación con una capacidad de 500 vatios con tres cuchillas, el diámetro del impulsor debe ser de más de 11 metros. Pero tales cifras no deben asustarse, porque los datos de la tabla se dan para velocidades del viento de cuatro metros por segundo. Esta es la velocidad del viento en un área ordinaria lejos del mar. Con su crecimiento, en consecuencia, la potencia del generador aumentará.

Vale la pena recordar que la potencia de la estación será proporcional a la velocidad del flujo de viento en el cubo. Al aumentar la velocidad dos veces, hasta 8 m /s, la potencia aumentará 8 veces. Si la velocidad del viento es mayor, entonces es necesario arreglar la protección de la estación de viento contra daños.

Desventajas de tres y dos cuchillas

Antes de comenzar a hacer un aerogenerador para su hogar con sus propias manos, debe determinar el número de aspas. Los más comunes hoy en día son los generadores de dos y tres potencias. Pero tienen ciertadesventajas

Los giros altos en el proceso conducen a la aparición de fuerzas giroscópicas y centrífugas más bien altas. El primero aumenta sustancialmente la carga en el eje del generador, el mástil y el montaje, mientras que el centrífugo está constantemente en la búsqueda de romper las cuchillas en pedazos.

Esquema para la creación de dos - y trilopate brisa rueda

Esquema para la creación de dos cadenas de viento y trilopate

Cuanto más rápido gire el tornillo, mayor será la fuerza de fricción en el aire. Es por eso que las palas de alta velocidad tienen altos requisitos para la calidad de la aerodinámica. Incluso los errores marginales pueden reducir la utilidad del flujo del viento en los tiempos. Además, vale la pena cuidar la forma de las palas como el molino de viento. Debe parecerse al ala del avión. Si se trata de un tornillo de movimiento lento, entonces cualquiera puede hacerlo, en contraste con requerir una mayor precisión de alta velocidad.

Los molinos de viento rápidos con tales impulsores producen mucho ruido. Esta situación se debe al hecho de que incluso las palas con alta aerodinámica crean zonas en las que la presión se comprime gravemente, y no se mencionan los ventiladores de mano. En consecuencia, cuanto mayor sea la hileradora de la cuchilla, así como su velocidad circunferencial, más ruido creará en el proceso de operación. Por lo tanto, no se instalará una turbina eólica en el techo de la casa, de lo contrario puede despertarse por la noche con los sonidos de los aviones de aviación.

Y la última desventaja, pero no menos importante, de tales molinos de viento es la cantidad.Las cuchillas dependerán de la cantidad de vibración. Dado que es difícil equilibrar las turbinas eólicas de dos palas, producirán más ruido.

Longitud de las cuchillas

En vista de todo lo anterior, es mejor construir molinos de viento con 5-6 palas. En este caso, la velocidad circunferencial será menor, la carga en el eje del generador caerá y, además, el diámetro de la rueda puede hacerse más pequeño que en el caso de 3 cuchillas. Teniendo en cuenta los datos de la tabla anterior, se puede calcular la longitud máxima de la pala para la planta de energía eólica.

Por supuesto, hacer un tornillo con un diámetro de 3 metros con seis cuchillas será bastante difícil. Incluso es difícil imaginar la instalación de una estructura de este tipo en un mástil, que debería ser muy duradero. Lo mismo se aplica al balanceo: es poco probable que sea capaz de hacerlo al cien por cien.

Las palas se pueden hacer de cualquier material

Pero si el diámetro es de 2 metros, entonces todo el trabajo se basa en la fuerza incluso de los entusiastas principiantes. Muchos pueden querer aumentar aún más la potencia útil de su generador y querrán construir una rueda con 12 cuchillas. Requiere más esfuerzo, tiempo y materiales. Con tal cantidad de aspas, el viento a una velocidad de 8 m /s recibirá 500 vatios de potencia.

Pero esta rueda será muy silenciosa, lo que causa problemas adicionales e innecesarios. En primer lugar, se refiere a la velocidad de una hilera de diseño similar. Dado su bajo nivel, el maestro tendrá que erigir una caja de cambios especial, lo que complica enormemente el diseño de la estación yhazlo aún más caro. Se puede hablar con confianza de que la variante más adecuada para los entusiastas será una rueda con un diámetro de 2 metros y 6 cuchillas.

Protección de la estación contra vientos fuertes

Vale la pena señalar que la turbina eólica vertical se puede hacer con sus propias manos, y tendrá velocidades de viento más altas que las horizontales. La velocidad máxima del viento permitida para la operación de energía eólica es de 8-9 metros por segundo. En caso de exceder la velocidad dada de flujo de aire, el trabajo de la estación debe ser limitado. Y hacer esto es necesario incluso si el molino de viento pertenece al tipo de movimiento lento.

Por supuesto, es poco probable que la hilera pueda moverse a una velocidad tal que colapse. Pero si el viento es fuerte, la presión sobre la cola del plumaje aumenta significativamente, y en el caso de un cambio brusco en la dirección del generador de flujo de aire girará bruscamente.

Teniendo en cuenta el hecho de que a altas velocidades del viento, el impulsor del generador es capaz de girar muy rápidamente, luego toda la estructura se convierte en un giroscopio, que resiste cualquier giro. Esto se convierte en una razón para centrarse en el eje del generador de cargas significativas entre la rueda de viento y el bastidor.

En la historia, hay muchos casos en que los entusiastas construyeron sus propios electrogeneradores, pero no proporcionaron ninguna protección contra los vientos fuertes. Como resultado, incluso tenían ejes fuertes del generador del automóvil para no soportar toda la carga y se rompieron como fósforos.

Entre otras cosas, la rueda de 6 cuchillas previamente seleccionada con un diámetro de 2 metros tendrá una alta resistencia aerodinámica. En vientos fuertes está cargada de altas cargas sobre el mástil. Por lo tanto, para una explotación más confiable y prolongada de la turbina eólica, es necesario cuidar la protección.

La forma más fácil de usar la llamada pala lateral para tales fines. Este es un dispositivo bastante simple que puede ahorrar significativamente dinero, fuerza y ​​tiempo empleado en construir una estación.

El funcionamiento de un dispositivo de este tipo es que cuando los vientos trabajan a una velocidad de 8 m /s, la presión del viento en la estructura es menor que la presión del resorte de protección. Esto permite que el generador funcione normalmente y mantenga el viento con el plumaje. Para mantener el molino de viento en modo de trabajo, hay un tramo entre la pala lateral y la cola. Pero con un fuerte flujo de viento, la presión sobre la rueda de viento excede la fuerza de la presión del resorte, como resultado, la protección funciona. Cuando el generador comienza a acumularse, la corriente de viento ingresa a la turbina eólica en un ángulo, lo que reduce seriamente su potencia.

A velocidades de viento muy altas, el generador está completamente protegido por un generador que corre paralelo a la dirección del flujo del viento. Como resultado, el trabajo del molino de viento prácticamente cesa por completo. Vale la pena señalar que en este caso la cola de la pluma no encaja rígidamente con el marco, sino que tiene la capacidad de rotar. La bisagra utilizada para este propósito debe estar hecha de acero de alta resistencia y su diámetro no debe ser inferior a 12 milímetros.

Cuidado apropiado

Para que el generador eléctrico funcione de la manera más eficiente posible, vale la pena encargarse de su liberación. El aerogenerador de baja velocidad, incluso si está hecho por sus propias manos, funciona bastante bien a bajas velocidades del viento. Pero para que su trabajo sea normal, vale la pena observar la implementación de ciertas reglas.

Dos semanas después de la primera instalación, el generador debe desmontar y verificar todos los accesorios. Vale la pena hacer todo en vientos bajos, de lo contrario existe un alto riesgo de lesiones.

Los cojinetes del generador y el nudo giratorio del diseño deben lubricarse al menos una vez cada seis meses. Con la más mínima evidencia de que la rueda de viento está desequilibrada, es necesario retirarla y eliminar el mal funcionamiento. Como señal de que tales problemas pueden sacudir las cuchillas, incluso si el generador está instalado en el viento.

Cada seis meses, vale la pena dar unos minutos para comprobar los cepillos del colector actual. Cada 2-5 años es necesario pintar partes metálicas de la estación, para evitar la corrosión y otros problemas.

El aerogenerador requiere atención constante, no lo olvide

Entre otras cosas, el papel del generador desempeña un papel importante en esta instalación y, por lo tanto, debe recibir una atención especial. Vale la pena comprobarlo regularmente para la calefacción. Si es difícil mantener una mano en el generador, es mejor entregarlo al taller, lo que eliminará el mal funcionamiento. Además, la condición no solo de los cepillos, sino también del colector es muy importante. En caso de presencia en los contactos.contaminación, debe ser limpiada de inmediato, de lo contrario el trabajo será ineficaz.

Es necesario controlar el estado mecánico de estos contactos, ya que en caso de un gran desarrollo, la eficiencia del generador disminuye a veces y, entre otras cosas, se pueden observar efectos secundarios en forma de quema de bobinas, sobrecalentamiento del generador, etc.

Si el proceso de crear y cuidar sus propias manos parece muy complicado, entonces puede comprar un generador de viento para el hogar y protegerse de varios problemas. Sin embargo, en este caso, el ahorro de dinero puede ser olvidado.