Aerogenerador para una casa particular: especificidad y tecnología de fabricación.

Este artículo examina en detalle un tipo de equipo como un generador de viento para una casa privada: características de diseño, su propósito y alcance, estructura interna y clasificación. En el texto, puede encontrar información útil que lo ayudará a decidir sobre la elección de una turbina eólica de alta calidad, los precios promedio de los tipos populares de equipos y una descripción detallada de la tecnología de fabricación.

Aerogenerador para una casa privada: propósito y características de diseño.

Los parques eólicos domésticos privados se utilizan ampliamente como fuentes alternativas de energía eléctrica para lograr ahorros. A menudo, estos dispositivos se instalan en casas de verano.

Las turbinas eólicas se utilizan como fuentes alternativas de energía eléctrica

La mayoría de las veces se utilizan en áreas alejadas de las redes eléctricas principales. Sin embargo, esta está lejos de ser la única razón a favor de comprar un aerogenerador para una casa particular. La mayoría de los propietarios de tierras utilizan estos diseños para lograr autonomía y ahorros.

No todos los sitios son adecuados para la instalación de tales dispositivos, ya que no todas las condiciones cumplen con los requisitos de este equipo. Esto se refiere principalmente a la velocidad del viento. Para que un parque eólico funcione normalmente, la velocidad media del viento debe ser de al menos 4-4,5 m / s. Solo en este caso la instalación de la estructura estará económicamente justificada.

Puede utilizar el mapa de viento para averiguar la velocidad media anual del viento. Refleja datos aproximados por región. Se pueden obtener indicadores más precisos utilizando un dispositivo especial: un anemómetro, así como un dispositivo para leer sus señales.

¡Nota! El dispositivo de medición debe instalarse muy alto, de lo contrario, los árboles y los edificios distorsionarán el resultado.

Para el funcionamiento eficiente de la turbina eólica, el área de su instalación debe ser turbina eólica

El principio de funcionamiento y estructura de un aerogenerador.

Un aerogenerador es un tipo especial de equipo que convierte la energía cinética del viento en energía mecánica. Acciona las palas del rotor montadas en el generador. Como resultado, se crea una corriente alterna en sus devanados. La energía eléctrica generada se almacena en baterías de almacenamiento, desde donde se alimenta a los electrodomésticos.

El esquema de trabajo descrito se simplifica. Por supuesto, la construcción de un aerogenerador es mucho más complicada. También hay un controlador en la cadena energética. Su función es convertir CA trifásica en CC. Luego pasa a cargar las baterías.

La mayoría de los electrodomésticos no pueden funcionar con corriente continua. Por lo tanto, se instala un inversor en la cadena detrás de la batería. Convierte la corriente continua en corriente alterna, cuyo voltaje es de 220V. Todas estas operaciones quitan parte de la energía inicial, alrededor del 15-20%.

El edificio se puede recargar no solo desde un parque eólico, sino también con paneles solares, así como con un generador de gasolina o diesel. Si estos elementos están presentes en la cadena, entonces el circuito se complementa con otro componente: un disyuntor. Cuando se apaga la fuente de alimentación principal, se inician las de respaldo.

El principio de funcionamiento del aerogenerador.

Un parque eólico consta de los siguientes componentes:

• un rotor con palas (dependiendo de las características del modelo, puede haber varias palas para un aerogenerador, por regla general, hay 2 o 3 de ellas, aunque también hay opciones de múltiples palas);
• una caja de cambios o caja de cambios que controla la velocidad entre el generador y el rotor;
• una carcasa protectora que protege las piezas estructurales de la influencia negativa de factores externos;
• "Cola", que asegura la rotación de la estructura siguiendo la dirección del viento;
• una batería de almacenamiento que almacena una cierta cantidad de energía;
• una instalación de inversor que convierte un tipo de corriente en otro.

Qué tipo de parque eólico se puede comprar: clasificación de equipos

Existen varias clasificaciones según las cuales las plantas de energía eólica se dividen en grupos:

1. En la dirección del movimiento de rotación de las palas: molinos de viento horizontales y verticales.
2. Por el número de hojas: dispositivos de dos, tres y varias hojas.
3. Por el tipo de material utilizado para fabricar las palas: diseños de palas rígidas y de vela.
4. Según el método de control: molinos de viento con paso de pala fijo o ajustable.

Estructura interna de un aerogenerador

¡Aviso util! En la mayoría de los casos, los expertos recomiendan que los propietarios de viviendas suburbanas compren una turbina eólica con un paso de pala fijo, ya que los dispositivos ajustables son demasiado difíciles de operar.

Un parque eólico con un eje horizontal se coloca perpendicular al flujo de aire. El diseño tiene una estructura similar y funciona según el mismo principio que una veleta convencional. Los molinos de viento con generador rotativo tienen una alta eficiencia, a la vez que son asequibles. El funcionamiento de estos dispositivos se basa en la resistencia del flujo de aire.

Las turbinas eólicas de eje vertical, o turbinas eólicas ortogonales, tienen un diseño compacto, pero su precio es mucho más elevado. Debido a su estructura especial, este tipo de equipo es completamente independiente de la dirección del viento. Las palas parecen turbinas, lo que reduce significativamente la carga en la parte del eje. Será recomendable comprar un aerogenerador vertical si el viento en el sitio cambia constantemente de dirección.

Ventajas y desventajas de las centrales eólicas domésticas

Como cualquier otro tipo de equipo, los parques eólicos tienen ventajas y desventajas. Para decidir sobre la compra de este dispositivo, es recomendable sopesar sus fortalezas y debilidades.

La popularidad del uso de parques eólicos se debe a la gran cantidad de ventajas.

¿Por qué es rentable comprar un generador eólico (220 V) para una casa privada?

1. Sin costos adicionales, ya que no se requiere combustible para operar el dispositivo.
2. No es necesario un seguimiento constante. La estructura genera electricidad por sí sola cada vez que sopla el viento.
3. Un método de generación de electricidad relativamente silencioso y completamente ecológico.
4. El dispositivo se puede utilizar en casi cualquier condición climática.
5. El desgaste de las piezas es mínimo.

La instalación de un generador eólico para una casa viene acompañada de las siguientes desventajas:

• los costos de compra de equipos se amortizan en 5-6 años;
• un indicador relativamente pequeño de eficiencia, que se refleja en el poder;
• alto precio de las turbinas eólicas;
• para compensar la inactividad del dispositivo en días sin viento, se requiere equipo adicional: un generador y una batería de almacenamiento (el costo de estos elementos es muy alto);
• en algunos modos, los aerogeneradores para la casa emiten infrasonidos (lo mismo ocurre si la instalación del equipo se realiza con errores);
• se requiere un mantenimiento preventivo regular;
• un huracán puede dañar seriamente el equipo.

Dependiendo de la potencia del dispositivo y del mapa eólico de la zona, un molino de viento puede proporcionar electricidad tanto a una pequeña casa de campo como a una gran casa de campo.

¡Aviso util! Es imperativo calcular la rentabilidad antes de comprar un generador eólico para su hogar, el precio del equipo puede ser demasiado alto y el costo de comprarlo no dará sus frutos. Para hacer esto, debe calcular el indicador de potencia promedio de la casa (se tiene en cuenta la potencia de todos los aparatos eléctricos), evaluar el área donde se instalará el equipo y averiguar cuál es la cantidad de días con viento por año.

Viabilidad de compra: precios de aerogeneradores para una casa particular.

El costo de las turbinas eólicas para casas particulares es bastante alto. El costo de compra de equipo se amortizará solo si el área tiene las condiciones adecuadas.

La instalación de un parque eólico se justifica en los siguientes casos:

• el terreno cumple con los requisitos del equipo;
• la región en la que se encuentra el sitio se caracteriza por fuertes vientos;
• No hay posibilidad de utilizar otras fuentes alternativas de energía eléctrica.

En otros casos, el costo de comprar un generador eólico para una casa no se amortizará. Si la cantidad de días de viento en un año es pequeña, estos dispositivos se pueden complementar con paneles solares o generadores que funcionen con diesel o gasolina.

Según el tipo de construcción, los aerogeneradores pueden ser verticales u horizontales.

Cómo aumentar la rentabilidad de una turbina eólica para una casa particular.

Las áreas costeras, así como las áreas abiertas en áreas montañosas, son ideales para instalar equipos eólicos. En estas regiones, la velocidad del viento supera los 60-70 m / s. Los residentes de estas áreas pueden abandonar por completo los sistemas centrales de suministro de energía y trasladarse a parques eólicos. En áreas planas, los flujos de viento son más uniformes, pero su fuerza no es suficiente para proporcionar electricidad a la casa.

Es muy indeseable instalar equipos cerca de bosques y plantaciones. Los árboles atraparán parte de la energía, lo que reducirá la rentabilidad de las turbinas eólicas. El flujo de aire aumenta con la distancia al suelo. Esto significa que cuanto más alto es el mástil del parque eólico, más impulso puede capturar el dispositivo. Por otro lado, una estructura excesivamente alta necesita un refuerzo adicional. Será más fácil derribarlo con fuertes rachas de viento que con aerogeneradores con un mástil que alcance los 5-7 m.

Los expertos recomiendan instalar equipos a una altura de 10-15 m del suelo. Hay dos formas de arreglar dicha estructura:

1. Hormigado de la base.
2. Usando tirantes de metal.

Una combinación de turbina eólica y paneles solares se considera la más eficiente para generar electricidad.

Para hormigonar la base del molino de viento, necesitará cavar cuatro pozos profundos con un diámetro pequeño. En ellos se sumergen las prolongaciones del mástil, tras lo cual se vierten con mortero de cemento. Este proceso es bastante laborioso y costoso, pero es muy confiable. Incluso con fuertes ráfagas de viento, el mástil permanecerá estacionario. El único riesgo es la rotura de la hoja.

La fijación del mástil con tensores implica el uso de un cable metálico. Se estira hasta que la turbina eólica esté ubicada estrictamente perpendicular a la superficie de la tierra. Después de eso, las bridas se fijan de forma segura en el suelo.

¡Importante! Las turbinas eólicas con mástiles altos deben estar conectadas a tierra.

¿Qué es mejor comprar un generador eólico para el hogar: fabricantes y costo?

La elección de un parque eólico debe abordarse a fondo. Los principales criterios son la potencia del equipo, el tipo de eje (horizontal o vertical) y el fabricante. Antes de comprar, debe estudiar detenidamente las características técnicas y comparar productos de diferentes fabricantes.

Precios de las turbinas eólicas de fabricación rusa:

Muchas de estas organizaciones fabrican equipos a medida y brindan asistencia en el diseño y el cálculo.

Los precios de las turbinas eólicas caseras de fabricación extranjera son mucho más altos. El costo mínimo de las instalaciones es de 120 mil rublos. Los productos de empresas extranjeras se distinguen por un alto nivel de calidad debido al uso de equipos de alta tecnología en la producción. Sin embargo, reparar tales unidades será costoso y la compra de repuestos puede resultar difícil.

El costo de una turbina eólica de fábrica de fabricación rusa puede variar entre 30 y 600 mil rublos.

Beneficios de las turbinas eólicas fabricadas en fábrica:

• la posibilidad de comprar un dispositivo en un conjunto completo e incluso solicitar su instalación profesional;
• una amplia selección de fabricantes y modificaciones con diversas características;
• seguro de calidad;
• la capacidad de llamar a un especialista calificado para realizar trabajos de reparación.

Dado el alto costo del equipo de fábrica, muchos propietarios de áreas suburbanas prefieren estructuras de bricolaje. Se necesitan alrededor de 3000-5000 rublos para hacer un generador de viento casero. La mayor parte de esta cantidad se gasta en comprar una batería de calidad que pueda mantener la carga durante mucho tiempo.

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Las ventajas de los parques eólicos de bricolaje:

• ahorros significativos de dinero;
• al crear un molino de viento casero, el diseñador conocerá todas las características de su estructura;
• la capacidad de fabricar las partes principales y las palas de una turbina eólica con sus propias manos a partir de materiales de desecho.

Las estructuras caseras, a diferencia de los parques eólicos industriales, fallan con mucha más frecuencia.

¡Nota! Es mejor llamar a un especialista para la instalación de un diseño de fábrica. De lo contrario, cualquier error cometido durante el proceso de instalación anulará la garantía.

Los diseños caseros de turbinas eólicas son inferiores en calidad y confiabilidad a los modelos industriales

Cómo hacer un molino de viento con tus propias manos: tecnología y recomendaciones.

El uso de un dispositivo casero en el sitio puede causar resentimiento entre los vecinos.Por lo tanto, antes de hacer un generador de viento con sus propias manos, debe tener cuidado de observar varias reglas.

Todos los edificios individuales están sujetos a restricciones de altura. Está prohibida la instalación de un molino de viento con una altura de mástil de más de 15 m si los siguientes objetos están cerca:

• túneles
• puentes;
• aeropuertos.

La turbina eólica no debe crear interferencias aéreas. Para evitar su aparición, se recomienda utilizar protección especial. Además, el nivel de ruido emitido por las palas debe controlarse y mantenerse dentro de los límites normales.

La turbina eólica casera más sencilla hecha de botellas de plástico

Materiales necesarios para hacer un generador de viento vertical con sus propias manos.

Se puede utilizar un parque eólico de eje vertical para proporcionar energía eléctrica a varios edificios domésticos o una pequeña casa de jardín. Su poder es suficiente para iluminar el área local en la oscuridad.

Para crear un generador de viento con sus propias manos desde un generador de automóvil, necesitará los siguientes materiales:

• batería recargable de 12V (ácida o helio);
• recipiente cilíndrico de gran capacidad de aluminio o acero inoxidable (recipiente, cubo);
• generador de automóvil (12V);
• voltímetro;
• pulsador semihermético (12V);
• relé de carga de batería de automóvil o lámpara indicadora de carga;
• convertidores (12-220V y 700-1500W);
• alambres con un área de sección transversal de 2.5 y 4 mm;
• abrazadera para fijar el generador al mástil (2 uds.).

Dispositivo de estructura de generación de viento

Para hacer el trabajo, necesitará herramientas y dispositivos como:

• amoladora (puedes usar tijeras de metal);
• marcador o lápiz de construcción;
• pinzas y cinta métrica;
• taladrar con un juego de taladros;
• destornillador y un juego de llaves.

Tecnología de fabricación de un generador eólico a partir de un generador de automóvil.

Como base, se utilizará un recipiente cilíndrico, por ejemplo, un cubo, una olla vieja o una cacerola. Con un lápiz y una cinta métrica, debe marcarlo para obtener una división en 4 partes iguales. De acuerdo con las marcas, los cortes se realizan con una amoladora para obtener placas de cuchillas verticales. En este caso, es muy importante no cortar el metal hasta el final.

¡Nota! Si el contenedor está hecho de chapa pintada o acero galvanizado, no puede usar una amoladora para cortar, de lo contrario el metal se sobrecalentará. En este caso, es recomendable utilizar tijeras.

Los agujeros para los pernos deben hacerse en la polea, así como en el fondo del contenedor. En esta etapa de la creación de un generador de viento para una casa privada con sus propias manos, debe ser extremadamente cuidadoso y cuidadoso con la simetría. Cualquier inexactitud en la ubicación de los orificios resultará en una estructura desequilibrada durante la rotación.

Para hacer un generador de viento con sus propias manos, puede usar un generador de automóvil

Las cuchillas deben estar dobladas, pero no deben sobresalir demasiado. Al realizar este trabajo, es necesario tener en cuenta la dirección del movimiento de rotación del generador. Muy a menudo, el molino de viento está orientado en sentido horario. La velocidad de rotación y el área de contacto de los flujos de aire con la estructura dependerán del ángulo de flexión elegido de las palas.

A continuación, se fija un recipiente con cuchillas en la polea. El generador se instala en un mástil, después de lo cual se fija con abrazaderas. Todo lo que queda es conectar todos los cables y ensamblar el circuito. Todos los cables están fijados al mástil del molino de viento. Para conectar la batería de almacenamiento, use cables con una sección transversal de 4 mm. Para esto, será suficiente una pieza de 100 cm de longitud.La conexión de dispositivos domésticos y de iluminación a la red se realiza mediante cables con un área de sección transversal de 2,5 mm. El inversor o convertidor requiere un cable de 4 mm.

Cómo hacer una turbina eólica con una lavadora.

Para crear un generador de viento a partir de una lavadora con sus propias manos, necesitará una lista de ciertas partes. Algunos de ellos se pueden quitar de los electrodomésticos viejos y el resto deberá comprarse.

El diseño del aerogenerador constará de los siguientes elementos:

• reductor para ajustar la velocidad de rotación;
• rotor con palas;
• carcasa protectora;
• almacenamiento de batería;
• sección de la cola;
• inversor;
• Mástiles para la fijación del generador.

Aerogenerador fabricado con piezas de lavadora

El generador del diseño está hecho de un motor eléctrico de una lavadora. Su potencia debe ser de al menos 1,5 kW.

Además, necesitará:

• papel de lija y pegamento;
• imanes de neodimio de 5 y 12 mm cada uno (32 uds.);
• resina epoxicaa o soldadura en frío.

Los imanes de neodimio se montarán en el rotor. Se pueden comprar en muchas tiendas de papelería o en línea. Es necesario quitar los núcleos del rotor del motor asíncrono. Después de eso, estas partes se cortan parcialmente. La profundidad de corte no debe exceder los 2 mm. Puedes usar un torno para esto. Además, se deben hacer ranuras en los núcleos, cuya profundidad es de 5 mm.

En la siguiente etapa de la fabricación de un generador de viento para el hogar, la instalación de imanes se realiza con sus propias manos. Para empezar, se monta una cubierta dura en el núcleo. Después de eso, los imanes se colocan en los lugares apropiados a la misma distancia. Es muy importante mantener la distancia, de lo contrario, en el futuro, los imanes se pegarán, lo que afectará negativamente la potencia del parque eólico. Es mejor usar superpegamento para arreglar estas partes. A la hora de trabajar, es recomendable llevar gafas protectoras, ya que los imanes pueden rebotar durante el proceso de pegado.

La ubicación de los imanes de neodimio en la fabricación de un molino de viento casero.

Cuando la plantilla con imanes está completamente lista, encaja en el rotor. Los vacíos resultantes deben llenarse con resina epoxica o soldadura en frío. Al final del trabajo, el rotor se sujeta cuidadosamente en un tornillo de banco y su superficie se procesa con papel de lija. Antes de arrancar el molino de viento, verifique que todos los cojinetes y conexiones atornilladas sean resistentes. No debe utilizar ni siquiera piezas parcialmente desgastadas para el montaje de la estructura, es mejor comprar unas nuevas.

Para crear un impulsor, es mejor elegir un material ligero con un alto margen de seguridad. Para estos fines, la fibra de vidrio es adecuada. Como resultado, las hojas son ligeras y resistentes al desgaste. El mástil se hace mejor con tubos de acero. El diámetro óptimo es de 32 mm.

El montaje de una turbina eólica puede ser realizado por cualquiera que tenga una idea de cómo funcionan los circuitos eléctricos. Lo principal en este caso es estar atento a todos los detalles y verificar cuidadosamente todas sus acciones. Para eliminar la posibilidad de errores, puede utilizar videos visuales, que describen en detalle todo el proceso de fabricación de piezas y su posterior ensamblaje.

Cómo hacer un generador de viento con sus propias manos para 220V (4 kW): video