Aerogenerador per a una casa particular: especificitat i tecnologia de fabricació

Aquest article tracta en detall un tipus d'equipament com un generador eòlic per a una casa privada: característiques del disseny, la seva finalitat i abast, estructura interna i classificació. Al text podeu trobar informació útil que us ajudarà a decidir l’elecció d’un aerogenerador d’alta qualitat, els preus mitjans dels tipus d’equips populars, així com una descripció detallada de la tecnologia de fabricació.

Aerogenerador per a una casa privada: finalitat i característiques de disseny

Els parcs eòlics d’habitatge privat s’utilitzen àmpliament com a fonts alternatives d’energia elèctrica per aconseguir estalvis. Sovint, aquests dispositius s’instal·len a les cases d’estiu.

Els aerogeneradors s’utilitzen com a fonts alternatives d’energia elèctrica

Molt sovint s’utilitzen en zones allunyades de les principals xarxes elèctriques. Tanmateix, això és lluny de l’únic motiu a favor de la compra d’un aerogenerador per a una casa particular. La majoria dels propietaris utilitzen aquests dissenys per aconseguir autonomia i estalvi.

No tots els llocs són adequats per a la instal·lació d’aquests dispositius, ja que no totes les condicions compleixen els requisits d’aquest equip. Això es refereix principalment a la velocitat del vent. Perquè un parc eòlic funcioni amb normalitat, la velocitat mitjana del vent ha de ser com a mínim de 4-4,5 m / s. Només en aquest cas es justificarà econòmicament la instal·lació de l'estructura.

Podeu utilitzar el mapa del vent per esbrinar la velocitat mitjana anual del vent. Reflecteix dades aproximades per regió. Es poden obtenir indicadors més precisos mitjançant un dispositiu especial: un anemòmetre i un dispositiu per llegir els seus senyals.

Nota! El dispositiu de mesura s’ha d’instal·lar molt alt, en cas contrari els arbres i els edificis distorsionaran el resultat.

Per a un funcionament eficient de l'aerogenerador, l'àrea de la seva instal·lació ha de ser d'aerogenerador

Principi de funcionament i estructura d’un generador eòlic

Un generador de vent és un tipus d’equip especial que converteix l’energia cinètica del vent en energia mecànica. Acciona les pales del rotor muntades al generador. Com a resultat, es crea un corrent altern en els seus bobinats. L’energia elèctrica generada s’emmagatzema en bateries d’emmagatzematge, des d’on s’alimenta als electrodomèstics.

Es simplifica l'esquema de treball descrit. Per descomptat, la construcció d’un generador eòlic és molt més complicada. També hi ha un controlador a la cadena energètica. La seva funció és convertir la CA trifàsica a CC. Després passa a carregar les piles.

La majoria dels electrodomèstics no poden alimentar-se amb corrent continu. Per tant, s’instal·la un inversor a la cadena darrere de la bateria. Converteix el corrent continu en corrent altern, la tensió del qual és de 220V. Totes aquestes operacions eliminen part de l’energia inicial, aproximadament del 15 al 20%.

L'edifici es pot recarregar no només des d'un parc eòlic, sinó també des de plaques solars, així com des d'un generador de gasolina o dièsel. Si aquests elements estan presents a la cadena, el circuit es complementa amb un altre component: un interruptor. Quan la font d'alimentació principal està apagada, s'inicien les de còpia de seguretat.

El principi de funcionament del generador eòlic

Un parc eòlic consta dels components següents:

• un rotor amb pales (en funció de les característiques del model, pot haver-hi diverses pales per a un generador eòlic, per regla general, n’hi ha 2 o 3, tot i que també hi ha opcions de pales múltiples);
• una caixa de canvis o caixa de canvis que controla la velocitat entre el generador i el rotor;
• una carcassa protectora que protegeix les parts estructurals de la influència negativa de factors externs;
• "Cua", que garanteix el gir de l'estructura seguint la direcció del vent;
• una bateria d'emmagatzematge que emmagatzema una certa quantitat d'energia;
• instal·lació d’inversors que converteix un tipus de corrent en un altre.

Quin tipus de parc eòlic es pot comprar: classificació d'equips

Hi ha diverses classificacions segons les quals les centrals eòliques es divideixen en grups:

1. En la direcció del moviment de rotació de les aspes: molins de vent horitzontals i verticals.
2. Pel nombre de fulles: dispositius de dues, tres i multi fulles.
3. Pel tipus de material utilitzat per a la fabricació de les fulles: vela i dissenys de fulles rígides.
4. Segons el mètode de control: molins de vent amb pas de pales fixes o ajustables.

L’estructura interna del generador eòlic

Un consell útil! En la majoria dels casos, els experts recomanen que els propietaris d’habitatges suburbans comprin un aerogenerador amb un pas fix de la fulla, ja que els dispositius regulables són massa difícils de manejar.

Un parc eòlic amb un eix horitzontal se situa perpendicularment al flux d’aire. El disseny té una estructura i funcions similars al mateix principi que una veleta convencional. Els molins de vent amb generador rotatiu tenen una alta eficiència, tot i que són assequibles. El funcionament d’aquests dispositius es basa en la resistència del flux d’aire.

Els aerogeneradors d’eix vertical o aerogeneradors ortogonals tenen un disseny compacte, però el seu preu és molt més alt. A causa de la seva estructura especial, aquest tipus d’equips són completament independents de la direcció del vent. Les pales semblen turbines, cosa que redueix significativament la càrrega a la part de l’eix. S’aconsellarà comprar un generador de vent vertical si el vent del lloc canvia constantment de direcció.

Avantatges i desavantatges de les centrals eòliques domèstiques

Com qualsevol altre tipus d’equip, els parcs eòlics presenten avantatges i desavantatges. Per decidir la compra d’aquest dispositiu, és aconsellable ponderar els seus punts forts i els seus punts febles.

La popularitat de l’ús de parcs eòlics es deu al gran nombre d’avantatges

Per què és rendible comprar un generador eòlic (220V) per a una casa privada:

1. Sense costos addicionals, ja que no es necessita combustible per fer funcionar el dispositiu.
2. No cal fer un seguiment constant. L’estructura genera electricitat per si mateixa cada vegada que bufa el vent.
3. Un mètode relativament tranquil i completament respectuós amb el medi ambient per generar electricitat.
4. El dispositiu es pot utilitzar en gairebé qualsevol condició climàtica.
5. El desgast de les peces és mínim.

La instal·lació d’un generador eòlic per a una llar s’acompanya dels següents desavantatges:

• els costos de compra d’equips es paguen en 5-6 anys;
• un indicador d’eficiència relativament petit, que es reflecteix en la potència;
• elevat preu dels aerogeneradors;
• per compensar la inactivitat del dispositiu els dies sense vent, cal un equipament addicional: un generador i una bateria d'emmagatzematge (el cost d'aquests elements és molt elevat);
• en alguns modes, els aerogeneradors de la casa emeten infrasons (el mateix passa si la instal·lació de l’equip es realitza amb errors);
• cal un manteniment preventiu periòdic;
• un huracà pot danyar greument l’equip.

En funció de la potència del dispositiu i del mapa de vents de la zona, un aerogenerador pot proporcionar electricitat tant a una petita casa de camp com a una gran casa de camp.

Un consell útil! És imprescindible calcular la rendibilitat abans de comprar un generador eòlic per a la vostra llar, el preu de l’equip pot ser massa alt i el cost de la compra no pagarà els seus fruits. Per fer-ho, cal calcular l’indicador de potència mitjà de la casa (es té en compte la potència de tots els aparells elèctrics), avaluar la zona on s’instal·larà l’equip i esbrinar quin és el nombre de dies de vent a l’any.

Viabilitat de compra: preus dels aerogeneradors per a una casa particular

El cost dels aerogeneradors per a cases particulars és força elevat. El cost de la compra d’equips només pagarà si la zona té les condicions adequades.

La instal·lació d’un parc eòlic es justifica en els casos següents:

• el terreny compleix els requisits d'equipament;
• la regió on es troba el lloc es caracteritza per forts vents;
• no hi ha possibilitat d’utilitzar altres fonts alternatives d’energia elèctrica.

En altres casos, el cost de comprar un generador eòlic per a una casa no pagarà els seus fruits. Si el nombre de dies de vent d’un any és reduït, aquests dispositius es poden complementar amb plaques solars o generadors que funcionin amb gasoil o gasolina.

Segons el tipus de construcció, els aerogeneradors poden ser verticals o horitzontals

Com augmentar la rendibilitat d’un aerogenerador per a una casa particular

Les zones costaneres i les zones obertes de les zones muntanyenques són ideals per instal·lar equips eòlics. En aquestes regions, la velocitat del vent supera els 60-70 m / s. Els residents d’aquestes zones poden abandonar completament els sistemes d’alimentació central i passar a parcs eòlics. A les zones planes, els fluxos de vent són més uniformes, però la seva força no és suficient per proporcionar electricitat total a la casa.

No és desitjable instal·lar equips a prop de boscos i plantacions. Els arbres atraparan part de l’energia, cosa que reduirà la rendibilitat dels aerogeneradors. El flux d’aire augmenta amb la distància del terra. Això significa que, com més alt sigui el pal del parc eòlic, més impuls pot captar el dispositiu. D'altra banda, una estructura innecessàriament alta necessita reforç addicional. Les fortes ratxes de vent facilitaran l’enderroc que els aerogeneradors amb un pal que arriba als 5-7 m.

Els experts recomanen instal·lar equips a una alçada de 10-15 m del terra. Hi ha dues maneres de solucionar aquesta estructura:

1. En concretar la base.
2. Utilització de mènsules metàl·liques.

Una combinació d’un aerogenerador i panells solars es considera la més eficient per generar electricitat.

Per concretar la base del molí de vent, haureu de cavar quatre pous profunds amb un diàmetre petit. Les extensions de pal estan immerses en elles, després de les quals s’aboca amb morter de ciment. Aquest procés és força laboriós i costós, però és molt fiable. Fins i tot amb fortes ratxes de vent, el pal es mantindrà estacionari. L’únic risc és el trencament de la fulla.

La fixació del pal amb cordes tipus implica l’ús d’un cable metàl·lic. S’estira fins que l’aerogenerador es troba estrictament perpendicular a la superfície de la terra. Després, les brides de cable es fixen de forma segura a terra.

Important! Cal posar a terra els aerogeneradors amb pals alts.

Què és millor comprar un generador eòlic per a la llar: fabricants i cost

Cal triar a fons l’elecció d’un parc eòlic. Els criteris principals són la potència de l’equip, el tipus d’eix (horitzontal o vertical) i el fabricant. Abans de comprar, heu d’estudiar detingudament les característiques tècniques i comparar productes de diferents fabricants.

Preus dels aerogeneradors de fabricació russa:

Moltes d’aquestes organitzacions fabriquen equips fets a mida i proporcionen ajuda al disseny i càlcul.

Els preus dels aerogeneradors domèstics de fabricació estrangera són molt més alts. El cost mínim de les instal·lacions és de 120 mil rubles. Els productes de les empreses estrangeres es distingeixen per un alt nivell de qualitat a causa de l’ús d’equips d’alta tecnologia en la producció. No obstant això, reparar aquestes unitats serà costós i la compra de recanvis pot ser difícil.

El cost d’un aerogenerador de fàbrica de fabricació russa pot variar entre 30 i 600 mil rubles.

Avantatges dels aerogeneradors de fàbrica:

• l'oportunitat de comprar un dispositiu en un conjunt complet i fins i tot ordenar la seva instal·lació professional;
• una extensa selecció de fabricants i modificacions amb diverses característiques;
• garantia de qualitat;
• la possibilitat de trucar a un especialista qualificat per realitzar treballs de reparació.

Atès l’elevat cost de l’equipament de fàbrica, molts propietaris de les zones suburbanes prefereixen les estructures de bricolatge. Es necessiten uns 3000-5000 rubles per fabricar un generador de vent casolà. La major part d’aquesta quantitat es destina a comprar una bateria de qualitat que pot carregar durant molt de temps.

Article relacionat:

Panells solars de bricolatge: una font d’energia assequible

Què és el dispositiu, com funciona. Varietats de plaques solars. La viabilitat d'utilitzar per a una residència d'estiu i a casa.

Els avantatges dels parcs eòlics de bricolatge:

• estalvis significatius en diners;
• en crear un molí de vent casolà, el dissenyador coneixerà totes les característiques de la seva estructura;
• la possibilitat de fabricar les peces principals i les pales d’un generador eòlic amb les seves pròpies mans a partir de materials de rebuig.

Les estructures casolanes, a diferència dels parcs eòlics de fàbrica, fallen molt més sovint.

Nota! És millor trucar a un especialista per a la instal·lació del disseny de fàbrica. En cas contrari, qualsevol error comès durant el procés d’instal·lació anul·larà la garantia.

Els dissenys casolans d’aerogeneradors són inferiors en qualitat i fiabilitat als models industrials

Com fer un molí de vent amb les seves pròpies mans: tecnologia i recomanacions

El funcionament d’un dispositiu casolà al lloc pot provocar ressentiment per part dels veïns.Per tant, abans de fabricar un generador eòlic amb les vostres pròpies mans, us heu de preocupar d’observar diverses regles.

Tots els edificis individuals estan subjectes a restriccions d’alçada. Està prohibida la instal·lació d’un molí de vent amb una alçada de pal superior a 15 m si es troben a prop els objectes següents:

• túnels;
• ponts;
• aeroports.

L’aerogenerador no ha de crear interferències aèries. Per evitar la seva aparició, es recomana utilitzar una protecció especial. A més, el nivell de soroll emès per les aspes s’ha de controlar i mantenir dins dels límits normals.

L’aerogenerador casolà més senzill fet amb ampolles de plàstic

Materials necessaris per fabricar un generador de vent vertical amb les seves pròpies mans

Es pot utilitzar un parc eòlic d’eix vertical per proporcionar energia elèctrica a diversos edificis domèstics o a una petita casa enjardinada. La seva potència és suficient per il·luminar la zona local a les fosques.

Per crear un generador eòlic amb les vostres mans a partir d’un generador de cotxes, necessitareu els materials següents:

• bateria recarregable de 12V (àcida o heli);
• gran recipient cilíndric d'alumini o acer inoxidable (paella, galleda);
• generador d'automòbils (12V);
• voltímetre;
• polsador semi-hermètic (12V);
• relé de càrrega de la bateria d'automòbils o llum indicadora de càrrega;
• convertidors (12-220V i 700-1500W);
• cables amb una secció transversal de 2,5 i 4 mm;
• pinça per fixar el generador al pal (2 unitats).

Dispositiu d’estructura generadora de vent

Per fer la feina, necessitareu eines i dispositius com:

• trituradora (podeu utilitzar tisores de metall);
• retolador o llapis de construcció;
• pinzas i cinta mètrica;
• trepant amb un joc de trepants;
• tornavís i un joc de claus.

Tecnologia de fabricació d’un generador eòlic a partir d’un generador de cotxes

Com a base, s’utilitzarà un recipient cilíndric, per exemple, una galleda, una vella olla o una cassola. Amb un llapis i una cinta mètrica, cal marcar-lo per obtenir una divisió en 4 parts iguals. Segons les marques, els talls es fan amb una trituradora de manera que s’obtenen plaques verticals. En aquest cas, és molt important no tallar el metall fins al final.

Nota! Si el contenidor està format per xapa pintada o acer galvanitzat, no podeu utilitzar una trituradora per tallar, ja que el metall es sobreescalfarà. En aquest cas, és aconsellable utilitzar tisores.

Els forats per a cargols s’han de fer a la politja, així com al fons del contenidor. En aquesta etapa de crear un generador eòlic per a una casa privada amb les vostres mans, heu de ser extremadament acurats i curosos amb la simetria. Qualsevol inexactitud en la col·locació dels forats provocarà una estructura desequilibrada durant la rotació.

Per fabricar un generador eòlic amb les vostres mans, podeu utilitzar un generador de cotxes

Les fulles s’han de doblegar, mentre que no s’han de sobresortir massa. En realitzar aquest treball, cal tenir en compte la direcció del moviment de rotació del generador. Molt sovint, el molí de vent s’orienta en sentit horari. La velocitat de rotació i l'àrea de contacte dels fluxos d'aire amb l'estructura dependran de l'angle de flexió escollit de les pales.

A continuació, es fixa un contenidor amb fulles a la politja. El generador s'instal·la en un pal, després del qual es fixa amb pinces. Només queda connectar tots els cables i muntar el circuit. Tots els cables estan fixats al pal del molí de vent. Per connectar la bateria d’emmagatzematge, utilitzeu cables amb una secció transversal de 4 mm. Per a això, n’hi haurà prou amb una peça de 100 cm de longitud La connexió a la xarxa d’aparells domèstics i d’il·luminació es realitza mitjançant cables amb una àrea de secció transversal de 2,5 mm. L’inversor o convertidor requereix un cable de 4 mm.

Com fer un aerogenerador a partir d’una rentadora

Per crear un generador eòlic a partir d’una rentadora amb les vostres pròpies mans, necessitareu una llista de certes peces. Alguns d’ells es poden treure d’aparells domèstics antics i la resta s’haurà de comprar.

El disseny dels aerogeneradors constarà dels elements següents:

• reductor per ajustar la velocitat de rotació;
• rotor amb fulles;
• carcassa protectora;
• bateria d'emmagatzematge;
• secció de cua;
• inversor;
• pals per fixar el generador.

Aerogenerador fabricat amb peces de la rentadora

El generador del disseny es fabrica a partir d’un motor elèctric procedent d’una rentadora. La seva potència ha de ser d'almenys 1,5 kW.

A més, necessitareu:

• paper de vidre i cola;
• imants de neodimi de 5 i 12 mm cadascun (32 unitats);
• resina epoxídicaa o soldadura en fred.

Els imants de neodimi es muntaran al rotor. Es poden comprar a moltes botigues fixes o en línia. Cal treure els nuclis del rotor del motor asíncron. Després, aquestes parts es tallen parcialment. La profunditat de tall no ha de superar els 2 mm. Podeu fer servir un torn per a això. A més, cal fer ranures als nuclis, la profunditat dels quals és de 5 mm.

A la següent etapa de fabricació d’un generador eòlic per a una llar, la instal·lació d’imants es realitza amb les seves pròpies mans. Per començar, una tapa dura està muntada al nucli. Després, els imants es col·loquen als llocs adequats a una distància igual. És molt important mantenir una distància, en cas contrari en el futur els imants s’enganxaran, cosa que afectarà negativament la potència del parc eòlic. És millor utilitzar cola super per arreglar aquestes parts. Es recomana portar ulleres de protecció durant el treball, ja que els imants poden rebotar durant el procés d’encolat.

La ubicació dels imants de neodimi en la fabricació d’un molí de vent casolà

Quan la plantilla amb imants està completament preparada, s’adapta al rotor. Cal omplir els buits resultants resina epoxídica o soldadura en fred. Al final del treball, el rotor es fixa suaument en un vici i la seva superfície es processa amb paper de vidre. Abans d’engegar el molí de vent, comproveu la resistència de tots els coixinets i connexions cargolades. No heu d’utilitzar ni tan sols peces parcialment desgastades per al muntatge de l’estructura; és millor comprar-ne de noves.

Per crear un impulsor, és millor triar un material lleuger amb un marge de seguretat elevat. A aquests efectes, la fibra de vidre és adequada. Com a resultat, les fulles són lleugeres i resistents al desgast. El pal es fa millor amb tubs d’acer. El diàmetre òptim és de 32 mm.

Qualsevol persona que tingui una idea del funcionament dels circuits elèctrics pot gestionar el muntatge d’un aerogenerador. El més important en això és estar atent a tots els detalls i comprovar detingudament totes les seves accions. Per eliminar la possibilitat d’errors, podeu utilitzar vídeos visuals, que descriuen amb detall tot el procés de fabricació de peces i el seu posterior muntatge.

Com fer un generador eòlic amb les seves pròpies mans per a 220V (4 kW): vídeo