Éolienne pour une maison privée: spécificité et technologie de fabrication

Cet article traite en détail d'un type d'équipement tel qu'un générateur éolien pour une maison privée: caractéristiques de conception, son objectif et sa portée, structure interne et classification. Dans le texte, vous pouvez trouver des informations utiles qui vous aideront à décider du choix d'une éolienne de haute qualité, les prix moyens des types d'équipements populaires, ainsi qu'une description détaillée de la technologie de fabrication.

Éolienne pour une maison privée: objectif et caractéristiques de conception

Les parcs éoliens des maisons privées sont largement utilisés comme sources alternatives d'énergie électrique pour réaliser des économies. Souvent, de tels appareils sont installés dans les chalets d'été.

Les éoliennes sont utilisées comme sources alternatives d'énergie électrique

Le plus souvent, ils sont utilisés dans des zones éloignées des principaux réseaux électriques. Cependant, c'est loin d'être la seule raison en faveur de l'achat d'une éolienne pour une maison privée. La plupart des propriétaires fonciers utilisent ces conceptions pour atteindre l'autonomie et les économies.

Tous les sites ne conviennent pas à l'installation de tels appareils, car toutes les conditions ne répondent pas aux exigences de cet équipement. Cela concerne principalement la vitesse du vent. Pour qu'un parc éolien fonctionne normalement, la vitesse moyenne du vent doit être d'au moins 4-4,5 m / s. Ce n'est que dans ce cas que l'installation de la structure sera économiquement justifiée.

Vous pouvez utiliser la carte du vent pour connaître la vitesse annuelle moyenne du vent. Il reflète des données approximatives par région. Des indicateurs plus précis peuvent être obtenus à l'aide d'un appareil spécial - un anémomètre, ainsi qu'un appareil pour lire ses signaux.

Remarque! L'appareil de mesure doit être installé très haut, sinon les arbres et les bâtiments fausseront le résultat.

Pour le fonctionnement efficace de l'éolienne, la zone de son installation doit être une éolienne

Le principe de fonctionnement et la structure d'une éolienne

Une éolienne est un type d'équipement spécial qui convertit l'énergie éolienne cinétique en énergie mécanique. Il entraîne les pales du rotor montées sur le générateur. En conséquence, un courant alternatif est créé dans ses enroulements. L'énergie électrique produite est stockée dans des batteries de stockage, d'où elle est acheminée vers les appareils ménagers.

Le schéma de travail décrit est simplifié. Bien entendu, la construction d'une éolienne est beaucoup plus compliquée. Il existe également un contrôleur dans la chaîne énergétique. Sa fonction est de convertir le courant alternatif triphasé en courant continu. Ensuite, il va charger les batteries.

La plupart des appareils électroménagers ne peuvent pas être alimentés en courant continu. Par conséquent, un onduleur est installé dans la chaîne derrière la batterie. Il convertit le courant continu en courant alternatif, dont la tension est de 220V. Toutes ces opérations enlèvent une partie de l'énergie initiale - environ 15-20%.

Le bâtiment peut être rechargé non seulement à partir du parc éolien, mais également à partir de panneaux solaires, ainsi que d'un générateur à essence ou diesel. Si ces éléments sont présents dans la chaîne, le circuit est complété par un autre composant - un disjoncteur. Lorsque l'alimentation principale est coupée, il démarre les sources de secours.

Le principe de fonctionnement de l'éolienne

Un parc éolien comprend les éléments suivants:

• un rotor avec des pales (en fonction des caractéristiques du modèle, il peut y avoir plusieurs pales pour une éolienne, en règle générale, il y en a 2 ou 3, bien qu'il existe également des options à plusieurs pales);
• une boîte de vitesses ou une boîte de vitesses qui contrôle la vitesse entre le générateur et le rotor;
• un boîtier de protection qui protège les pièces structurelles de l'influence négative de facteurs externes;
• "Tail", qui assure la rotation de la structure suivant la direction du vent;
• une batterie de stockage qui stocke une certaine quantité d'énergie;
• installation d'onduleur qui convertit un type de courant en un autre.

Quel type de parc éolien pouvez-vous acheter: classification des équipements

Il existe plusieurs classifications selon lesquelles les centrales éoliennes sont divisées en groupes:

1. Dans le sens du mouvement de rotation des pales - moulins à vent horizontaux et verticaux.
2. Par le nombre de lames - appareils à deux, trois et plusieurs lames.
3. Par le type de matériau utilisé pour fabriquer les lames - voiles et conceptions de lames rigides.
4. Par méthode de contrôle - moulins à vent à pas de pale fixe ou réglable.

La structure interne de l'éolienne

Conseil utile! Dans la plupart des cas, les experts recommandent aux propriétaires de logements de banlieue d'acheter une éolienne à pas de pale fixe, car les appareils réglables sont trop difficiles à utiliser.

Un parc éolien à axe horizontal est positionné perpendiculairement au flux d'air. La conception a une structure et des fonctions similaires sur le même principe qu'une girouette conventionnelle. Les éoliennes avec un générateur rotatif ont un rendement élevé, alors qu'elles sont abordables. Le fonctionnement de ces appareils est basé sur la résistance du flux d'air.

Les éoliennes à axe vertical, ou éoliennes orthogonales, ont une conception compacte, mais leur prix est beaucoup plus élevé. En raison de sa structure particulière, ce type d'équipement est totalement indépendant de la direction du vent. Les pales ressemblent à des turbines, ce qui réduit considérablement la charge sur la partie d'essieu. Il sera conseillé d'acheter une éolienne verticale si le vent sur le site change constamment de direction.

Avantages et inconvénients des centrales éoliennes domestiques

Comme tout autre type d'équipement, les parcs éoliens présentent à la fois des avantages et des inconvénients. Pour décider de l'achat de cet appareil, il convient de peser ses forces et ses faiblesses.

La popularité de l'utilisation des parcs éoliens est due au grand nombre d'avantages

Pourquoi est-il rentable d'acheter une éolienne (220V) pour une maison privée:

1. Aucun coût supplémentaire car aucun carburant n'est nécessaire pour faire fonctionner l'appareil.
2. Il n'y a pas besoin de surveillance constante. La structure produit de l'électricité seule à chaque fois que le vent souffle.
3. Une méthode de production d'électricité relativement silencieuse et totalement écologique.
4. L'appareil peut être utilisé dans presque toutes les conditions climatiques.
5. L'usure des pièces est minime.

L'installation d'une éolienne pour une maison s'accompagne des inconvénients suivants:

• les coûts d’achat d’équipement sont amortis en 5 à 6 ans;
• un indicateur d'efficacité relativement petit, qui se reflète dans la puissance;
• prix élevé des éoliennes;
• pour compenser l'inactivité de l'appareil les jours sans vent, des équipements supplémentaires sont nécessaires: un générateur et une batterie d'accumulateurs (le coût de ces éléments est très élevé);
• dans certains modes, les éoliennes pour la maison émettent des infrasons (la même chose se produit si l'installation de l'équipement est faite avec des erreurs);
• un entretien régulier est nécessaire;
• un ouragan peut gravement endommager l'équipement.

En fonction de la puissance de l'appareil et de la carte du vent de la région, une éolienne peut fournir de l'électricité à la fois à une petite maison de campagne et à un grand chalet.

Conseil utile! Il est impératif de calculer la rentabilité avant d'acheter une éolienne pour votre maison, le prix de l'équipement peut être trop élevé, et le coût d'achat ne sera pas rentable. Pour ce faire, vous devez calculer l'indicateur de puissance moyenne de la maison (la puissance de tous les appareils électriques est prise en compte), évaluer la zone où l'équipement sera installé et savoir quel est le nombre de jours de vent dans une année.

Faisabilité d'achat: prix des éoliennes pour une maison privée

Le coût des éoliennes pour les maisons privées est assez élevé. Le coût d'achat de l'équipement ne sera rentable que si la zone a des conditions appropriées.

L'installation d'un parc éolien se justifie dans les cas suivants:

• le terrain répond aux exigences en matière d'équipement;
• la région dans laquelle se trouve le site est caractérisée par des vents forts;
• il n'y a aucune possibilité d'utiliser d'autres sources alternatives d'énergie électrique.

Dans d'autres cas, le coût d'achat d'une éolienne pour une maison ne sera pas rentable. Si le nombre de jours de vent par an est faible, ces appareils peuvent être complétés par des panneaux solaires ou des générateurs alimentés au diesel ou à l'essence.

Selon le type de construction, les éoliennes peuvent être verticales ou horizontales

Comment augmenter la rentabilité d'une éolienne pour une maison privée

Les zones balnéaires ainsi que les zones ouvertes dans les zones montagneuses sont idéales pour l'installation d'équipements éoliens. Dans ces régions, la vitesse du vent est supérieure à 60-70 m / s. Les résidents de ces zones peuvent abandonner complètement les systèmes d'alimentation centralisés et se rendre dans les parcs éoliens. Dans les zones plates, les flux de vent sont plus uniformes, mais leur force n'est pas suffisante pour alimenter pleinement la maison en électricité.

Il est fortement déconseillé d'installer des équipements à proximité des forêts et des plantations. Les arbres emprisonneront une partie de l'énergie, ce qui réduira la rentabilité des éoliennes. Le flux d'air augmente avec la distance du sol. Cela signifie que plus le mât du parc éolien est haut, plus l'appareil peut capter d'impulsions. D'autre part, une structure inutilement haute nécessite un renforcement supplémentaire. De fortes rafales de vent le rendront plus facile à abattre que les éoliennes avec un mât qui atteint 5-7 m.

Les experts recommandent d'installer l'équipement à une hauteur de 10 à 15 m du sol. Il existe deux façons de corriger une telle structure:

1. En bétonnant la base.
2. Utiliser des accolades métalliques.

Le plus efficace pour produire de l'électricité est considéré comme une combinaison d'une éolienne et de panneaux solaires.

Pour bétonner la base du moulin à vent, vous devrez creuser quatre puits profonds de petit diamètre. Les extensions de mât y sont immergées, après quoi elles sont coulées avec du mortier de ciment. Ce processus est assez laborieux et coûteux, mais il est très fiable. Même avec de fortes rafales de vent, le mât restera stationnaire. Le seul risque est la rupture de la lame.

La fixation du mât avec des haubans implique l'utilisation d'un câble métallique. Il est étiré jusqu'à ce que l'éolienne soit située strictement perpendiculairement à la surface de la terre. Après cela, les serre-câbles sont solidement fixés dans le sol.

Important! Les éoliennes dotées de mâts hauts doivent être mises à la terre.

Quel est préférable d'acheter un générateur éolien pour la maison: fabricants et coût

Le choix d'un parc éolien doit être abordé de manière approfondie. Les principaux critères sont la puissance de l'équipement, le type d'axe (horizontal ou vertical) et le fabricant. Avant d'acheter, vous devez étudier attentivement les caractéristiques techniques et comparer les produits de différents fabricants.

Prix ​​des éoliennes de fabrication russe:

Beaucoup de ces organisations fabriquent des équipements sur mesure et fournissent une assistance à la conception et au calcul.

Les prix des éoliennes d'origine étrangère sont beaucoup plus élevés. Le coût minimum des installations est de 120 mille roubles. Les produits des entreprises étrangères se distinguent par un haut niveau de qualité dû à l'utilisation d'équipements de haute technologie dans la production. Cependant, la réparation de telles installations sera coûteuse et l'achat de pièces de rechange peut être difficile.

Le coût d'une éolienne d'usine de fabrication russe peut varier entre 30 et 600 000 roubles.

Avantages des éoliennes fabriquées en usine:

• la possibilité d'acheter un appareil dans un ensemble complet et même de commander son installation professionnelle;
• une vaste sélection de fabricants et de modifications aux caractéristiques diverses;
• assurance qualité;
• la possibilité de faire appel à un spécialiste qualifié pour effectuer des travaux de réparation.

Compte tenu du coût élevé des équipements d'usine, de nombreux propriétaires de banlieues préfèrent les structures à faire soi-même. Il faut environ 3000 à 5000 roubles pour fabriquer une éolienne maison. La majeure partie de ce montant est consacrée à l'achat d'une batterie de qualité qui peut tenir une charge pendant une longue période.

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Les avantages des parcs éoliens DIY:

• d'importantes économies d'argent;
• lors de la création d'un moulin à vent fait maison, le concepteur connaîtra toutes les caractéristiques de sa structure;
• la possibilité de fabriquer de vos propres mains les pièces principales et les pales d'une éolienne à partir de déchets.

Les structures artisanales, contrairement aux parcs éoliens industriels, échouent beaucoup plus souvent.

Remarque! Il est préférable de faire appel à un spécialiste pour l'installation de la conception d'usine. Sinon, toute erreur commise pendant le processus d'installation annulera la garantie.

Les conceptions maison d'éoliennes sont inférieures en qualité et en fiabilité aux modèles industriels

Comment fabriquer une éolienne de vos propres mains: technologie et recommandations

L'utilisation d'un appareil fait maison sur le site peut provoquer le ressentiment des voisins.Par conséquent, avant de fabriquer une éolienne de vos propres mains, vous devez vous assurer de respecter plusieurs règles.

Tous les bâtiments individuels sont soumis à des restrictions de hauteur. L'installation d'une éolienne d'une hauteur de mât supérieure à 15 m est interdite si les objets suivants se trouvent à proximité:

• tunnels;
• des ponts;
• aéroports.

L'éolienne ne doit pas créer d'interférences aéroportées. Pour éviter leur apparition, il est recommandé d'utiliser une protection spéciale. De plus, le niveau de bruit émis par les aubes doit être surveillé et maintenu dans les limites normales.

L'éolienne maison la plus simple faite de bouteilles en plastique

Matériel nécessaire pour fabriquer une éolienne verticale de vos propres mains

Un parc éolien à axe vertical peut être utilisé pour fournir de l'électricité à divers bâtiments domestiques ou à une petite maison de jardin. Sa puissance est suffisante pour éclairer la zone locale la nuit.

Pour créer un générateur éolien de vos propres mains à partir d'un générateur de voiture, vous aurez besoin des matériaux suivants:

• batterie rechargeable pour 12V (acide ou hélium);
• grand récipient cylindrique en aluminium ou en acier inoxydable (casserole, seau);
• générateur automobile (12 V);
• voltmètre;
• interrupteur à bouton-poussoir semi-hermétique (12V);
• relais de charge de batterie automobile ou témoin de charge;
• convertisseurs (12-220V et 700-1500W);
• fils d'une section transversale de 2,5 et 4 mm;
• collier de fixation du générateur au mât (2 pcs.).

Dispositif de structure éolienne

Pour faire le travail, vous aurez besoin d'outils et d'appareils tels que:

• broyeur (vous pouvez utiliser des ciseaux pour le métal);
• marqueur ou crayon de construction;
• pinces et ruban à mesurer;
• percer avec un ensemble d'exercices;
• tournevis et un jeu de clés.

Technologie de fabrication d'un générateur éolien à partir d'un générateur de voiture

Comme base, un récipient cylindrique sera utilisé, par exemple un seau, une vieille ébullition ou une casserole. À l'aide d'un crayon et d'un ruban à mesurer, vous devez le marquer pour obtenir une division en 4 parties égales. Selon les marques, les coupes sont effectuées à l'aide d'une meuleuse pour obtenir des lames-lames verticales. Dans ce cas, il est très important de ne pas couper le métal jusqu'au bout.

Remarque! Si le récipient est en tôle peinte ou en acier galvanisé, vous ne pouvez pas utiliser une meuleuse pour la coupe, sinon le métal surchauffera. Dans ce cas, il est conseillé d'utiliser des ciseaux.

Les trous pour les boulons doivent être faits dans la poulie, ainsi que dans le fond du récipient. À ce stade de la création d'un générateur éolien pour une maison privée de vos propres mains, vous devez être extrêmement prudent et prudent quant à la symétrie. Toute inexactitude dans le placement des trous entraînera un déséquilibre de la structure pendant la rotation.

Pour fabriquer un générateur éolien de vos propres mains, vous pouvez utiliser un générateur de voiture

Les lames doivent être pliées, alors qu'elles ne doivent pas trop dépasser. Lors de l'exécution de ce travail, il est nécessaire de prendre en compte le sens du mouvement de rotation du générateur. Le plus souvent, le moulin à vent est orienté dans le sens des aiguilles d'une montre. La vitesse de rotation et la zone de contact des flux d'air avec la structure dépendront de l'angle de flexion choisi des pales.

Ensuite, un conteneur avec des lames est fixé sur la poulie. Le générateur est installé sur un mât, après quoi il est fixé avec des pinces. Il ne reste plus qu'à connecter tous les fils et à assembler le circuit. Tous les câbles sont fixés au mât de l'éolienne. Pour connecter la batterie de stockage, utilisez des fils de 4 mm. Pour cela, une pièce de 100 cm de long suffira.Le raccordement des appareils ménagers et d'éclairage au réseau se fait à l'aide de fils d'une section transversale de 2,5 mm. L'onduleur ou le convertisseur nécessite un fil de 4 mm.

Comment fabriquer une éolienne à partir d'une machine à laver

Pour créer un générateur de vent à partir d'une machine à laver de vos propres mains, vous aurez besoin d'une liste de certaines pièces. Certains d'entre eux peuvent être retirés des anciens appareils électroménagers, et le reste devra être acheté.

La conception de l'éolienne comprendra les éléments suivants:

• réducteur pour régler la vitesse de rotation;
• rotor avec pales;
• boîtier de protection;
• batterie de stockage;
• section de queue;
• onduleur;
• mât pour la fixation du générateur.

Éolienne fabriquée à partir de pièces de machine à laver

Le générateur de la conception est fabriqué à partir d'un moteur électrique d'une machine à laver. Sa puissance doit être d'au moins 1,5 kW.

De plus, vous aurez besoin de:

• papier de verre et colle;
• aimants en néodyme de 5 et 12 mm (32 pièces);
• une résine époxya ou soudage à froid.

Les aimants en néodyme seront montés sur le rotor. Ils peuvent être achetés dans de nombreux magasins fixes ou en ligne. Il est nécessaire de retirer les noyaux du rotor du moteur asynchrone. Après cela, ces pièces sont partiellement coupées. La profondeur de coupe ne doit pas dépasser 2 mm. Vous pouvez utiliser un tour pour cela. En outre, des rainures doivent être pratiquées dans les noyaux, dont la profondeur est de 5 mm.

À l'étape suivante de la fabrication d'une éolienne pour une maison, l'installation des aimants est effectuée à la main. Pour commencer, un couvercle rigide est monté sur le noyau. Après cela, les aimants sont placés aux endroits appropriés à égale distance. Il est très important de garder une distance, sinon à l'avenir les aimants resteront ensemble, ce qui affectera négativement la puissance du parc éolien. Il est préférable d'utiliser de la super colle pour fixer ces pièces. Lorsque vous travaillez, il est conseillé de porter des lunettes de protection, car les aimants peuvent rebondir pendant le processus de collage.

L'emplacement des aimants en néodyme dans la fabrication d'un moulin à vent fait maison

Lorsque le gabarit avec aimants est complètement prêt, il s'adapte sur le rotor. Les lacunes qui en résultent doivent être comblées avec une résine époxy ou soudage à froid. À la fin du travail, le rotor est doucement serré dans un étau et sa surface est traitée avec du papier de verre. Avant de démarrer l'éolienne, vérifiez la solidité de tous les roulements et connexions boulonnées. Vous ne devez pas utiliser de pièces même partiellement usées pour l'assemblage de la structure, il est préférable d'en acheter de nouvelles.

Pour créer une roue, il est préférable de choisir un matériau léger avec une marge de sécurité élevée. À ces fins, la fibre de verre convient. En conséquence, les lames sont légères et résistantes à l'usure. Le mât est le mieux fait de tuyaux en acier. Le diamètre optimal est de 32 mm.

Toute personne ayant une compréhension du fonctionnement des circuits électriques peut gérer l'assemblage d'une éolienne. L'essentiel dans ce cas est d'être attentif à tous les détails et de vérifier soigneusement toutes vos actions. Pour éliminer le risque d'erreurs, vous pouvez utiliser des vidéos visuelles décrivant en détail l'ensemble du processus de fabrication des pièces et leur assemblage ultérieur.

Comment fabriquer un générateur éolien de vos propres mains pour 220V (4 kW): vidéo