Parchi eolici fai-da-te per una casa: descrizione, tipi e potenza

Senza elettricità, una vita confortevole è impossibile anche nella casa di campagna più comoda e più grande. La prima cosa che fanno i proprietari dei cottage di nuova costruzione è collegarli alle linee elettriche. Ma cosa succede se l'edificio è stato costruito in una zona remota e non c'è semplicemente nessuna linea nelle vicinanze? Tali case sono generalmente elettrificate utilizzando un generatore diesel o gas durante l'installazione di un mulino a vento. Tale schema consente di rendere costante e relativamente poco costoso l'alimentazione elettrica dell'edificio. Inoltre, parchi eolici hanno un design abbastanza semplice. Se lo si desidera, tale attrezzatura può essere realizzata anche con le proprie mani.

Principio di funzionamento

Lo schema di funzionamento del mulino a vento è abbastanza semplice e ha il seguente aspetto:

• Quando il vento scorre intorno alle pale, il rotore genera una corrente elettrica alternata instabile.
• La corrente alternata viene rettificata dal controller e viene utilizzata per ricaricare le batterie.
• L'inverter incluso nella progettazione converte la corrente dalle batterie in corrente alternata con una frequenza di 50 Hz (adatta per la maggior parte degli elettrodomestici) e una tensione di 220/380 V.

Il rotore con pale è montato su un albero speciale. Il principio di funzionamento di un parco eolico si basa quindi sulla conversione dell'energia eolica in energia elettrica. La potenza di questo tipo di generatore dipende anche dall'altezza dell'albero. Dopo tutto, più è lungo, maggiore è la velocità del vento. La lunghezza del palo in ogni caso non deve essere inferiore a 4 m (dal tetto dell'edificio). Ma molto spesso questo indicatore è di 14-24 m. Un mulino a vento è installato su un sito di cemento o usando smagliature. A volte questo dispositivo è attaccato al muro della struttura.

I parchi eolici ad alta potenza (industriali) sono spesso persino costruiti sotto forma di una grande torre. Tali progetti sono utilizzati principalmente in quei piccoli paesi in cui esistono poche altre fonti di elettricità.

Tipi di mulini a vento

Esistono solo due tipi principali di tali generatori di corrente:

• con un asse verticale;
• con un asse orizzontale.

Fai da te puoi realizzare centrali eoliche di entrambi questi tipi. I modelli orizzontali sono generalmente integrati dalla coda. Tali modelli sono abbastanza difficili da produrre, hanno buone prestazioni, ma producono più rumore di quelli verticali.

Come realizzare un progetto

Qualsiasi parco eolico domestico è assemblato secondo disegni pre-progettati. Quando si redige un diagramma di tale generatore, è necessario innanzitutto determinare:

1. Con il suo potere. Nelle case di campagna vengono solitamente utilizzati dispositivi da 200-500 watt.
2. Con la forma, la lunghezza e il numero di lame. Questi parametri, insieme all'energia eolica, in linea di principio determinano la potenza dell'installazione.

Le lame per mulini a vento fatti in casa possono essere utilizzate:

1. Vela. Questa varietà è facile da produrre, ma non ha un'ottima aerodinamica. Tali lame hanno la solita forma rettangolare e sono semplicemente montate in un cerchio ad un certo angolo.
2. Ala. Hanno una forma aerodinamica che elimina le turbolenze e consente di creare un generatore potente e produttivo. Tali lame nelle stazioni vengono utilizzate più spesso.

Mulino a vento verticale: selezione dell'attrezzatura

I parchi eolici fai-da-te sono realizzati con una varietà di materiali. Un modello verticale abbastanza potente e produttivo può essere realizzato usando:

• Generatore auto 12V;
• batteria gel o acida 12 V;
• relè di ricarica batteria auto;
• qualsiasi voltmetro.

Le pale dei generatori eolici verticali sono generalmente costituite da una sorta di contenitore di metallo o plastica di grande volume (barili, secchi, pentole, ecc.).

Degli elementi aggiuntivi utilizzati:

• Interruttore 12V;
• convertitore (inverter) 12 V - 220 V a 700 W - 1500 W.

Inoltre, ovviamente, avrai bisogno di fili, un albero e tutti i tipi di elementi di fissaggio (bulloni, morsetti).

La tecnologia di produzione di un generatore verticale

Cominciano ad assemblare parchi eolici per la casa con la fabbricazione di un rotore con pale. Per completare questa operazione, avrai bisogno di un metro a nastro e un pennarello. Con il loro aiuto, segna le lame. Un secchio o una padella è diviso in quattro parti uguali. Quindi, usando una smerigliatrice o delle forbici, le lame vengono ritagliate e piegate per il metallo. Inoltre, la procedura dovrebbe essere la seguente:

1. I fori per la puleggia e i bulloni sono tagliati sul fondo del serbatoio.
2. Il secchio è fissato alla puleggia.
3. Un generatore è montato sull'albero mediante morsetti.
4. Catena in corso. Si consiglia di fissare i fili sull'albero.
5. La batteria è collegata. In questo caso, è preferibile utilizzare fili con una sezione trasversale di 4 mm². La loro lunghezza non deve superare 1 m.
6. L'inverter è montato. Deve essere collegato utilizzando cavi da 4 mm².
7. Con fili da 2,5 mm² i consumatori si uniscono.
8. L'albero è installato nella posizione selezionata.

Utilizzando questa tecnologia, vengono assemblati parchi eolici verticali abbastanza affidabili. Come funzionano questi modelli, abbiamo considerato sopra. Utilizzando apparecchiature assemblate secondo questo schema, è possibile, ad esempio, fornire illuminazione per il cortile e gli annessi, il funzionamento di un sistema di allarme, una videocamera, ecc. Ma, sfortunatamente, una stazione così semplice non sarà troppo produttiva.

Elementi di costruzione di un generatore orizzontale

I parchi eolici di questo tipo sono, come già accennato, un po 'più difficili da fabbricare e, inoltre, più spesso hanno una migliore efficienza. Il design del generatore di assi orizzontali include:

1. Lame delle ruote. Meglio se sono alati.
2. Generator.
3. Letto sotto l'albero del generatore.
4. Scapola laterale Questo elemento ha una funzione protettiva quando il vento è troppo forte.
5. Telaio per fissaggio nodi stazione.
6. Collezionista attuale.
7. Unità di rotazione delle ruote.
8. Mast.
9. Shank.

Scelta dell'attrezzatura per un modello orizzontale

Anche i parchi eolici per questo tipo di casa sono realizzati con una grande varietà di materiali. È molto semplice, ad esempio, assemblare un mulino a vento orizzontale da un tradizionale ventilatore da esterno. Ma un tale modello sarà inefficiente. Utilizzando un generatore da una ventola dotata di un connettore USB, è possibile, ad esempio, caricare il telefono o ascoltare la radio. Per collegare gli elettrodomestici, avrai ovviamente bisogno di un modello più potente e completo.

Mini impianti eolici domestici abbastanza produttivi possono essere realizzati, ad esempio, utilizzando tali attrezzature e materiali:

• tubo di plastica per fognatura a pressione con un diametro di 160 mm sotto le pale;
• compensato per il fissaggio delle lame;
• tubo dell'acqua in acciaio con un diametro di 100 mm sotto l'albero;
• generatore (motore a ciclo da 250 W);
• lamiera d'acciaio 12 mm;
• letti in duralluminio;
• tubo profilato 40x20x2,5 per una pala laterale protettiva;
• molle in acciaio al carbonio;
• corda per bicicletta per smagliature.

Parco eolico orizzontale fai-da-te: ruota

Per realizzare un modello del genere, oltre che verticale, iniziano con l'unità di lavoro principale. In questo caso, è una ruota. Le lame del tubo di fognatura vengono tagliate secondo lo schema. La loro forma dovrebbe assomigliare all'ala di un aeroplano. In totale, saranno necessarie 6 lame. Montano la ruota su una testa speciale, che puoi realizzare da solo. Per questo, un anello viene tagliato in lamiera d'acciaio e sei travi sono saldate su di esso con fori per il fissaggio delle lame.La ruota finita deve essere bilanciata. In poche parole, è necessario assicurarsi che le pale in assenza di vento non ruotino spontaneamente. Esegui il bilanciamento in un garage o in un'altra stanza. Per strada, anche la brezza più leggera può interferire con questa procedura.

Generatore e telaio di modelli orizzontali

Il motore della bicicletta deve essere montato il più saldamente possibile sul letto. Quest'ultimo è realizzato in lastra di duralluminio. In esso è necessario praticare un foro filettato per l'albero del motore della bicicletta. Agli angoli della piastra, vengono praticati fori di montaggio per il fissaggio al telaio. L'albero del generatore nel letto è fissato per mezzo di un dado con una rondella di sicurezza. Altrimenti, scorrerà. Il telaio di un generatore eolico orizzontale è costituito da una piastra di acciaio. Puoi anche usare un pezzo di canale.

Collettore di corrente e unità rotante

Affinché il generatore ruoti nella direzione del vento, viene assemblato un design speciale. Fanno un assemblaggio rotante di cuscinetti e boccole. Quest'ultimo è collegato all'albero attraverso la flangia. Un giunto è saldato al telaio. L'attuale collettore è assemblato come segue:

• sul nodo rotante posizionare i contatti in filo di ottone con fili saldati di 4 mm²;
• coprire i contatti con un bicchiere di plastica e riempire con resina epossidica;
• dopo che la resina si indurisce, macinare la parte (fino a quando compaiono i contatti);

È necessario un collettore di corrente in modo che quando il mulino a vento ruota, i fili non si avvolgono attorno all'albero e non si attorcigliano. Come contatto mobile, puoi usare le spazzole dal motorino di avviamento dell'auto.

Lama protettiva

Questo elemento è costituito da un tubo profilato e una piastra d'acciaio di 1-2 mm. Anche nel suo design utilizza una molla. Il principio di funzionamento di questo elemento protettivo è semplice. Non appena la forza del vento supera la rigidità della molla, il mulino a vento inizierà a piegarsi. Durante un uragano, le pale sono semplicemente parallele al movimento del flusso d'aria. E questo eliminerà la caduta o il guasto delle apparecchiature. La coda della coda del mulino a vento è fissata al telaio attraverso una cerniera (con un diametro di almeno 12 mm) in acciaio strutturale.

Come installarlo

I parchi eolici dovrebbero essere situati lontano da vari ostacoli (edifici, alberi, ecc.). Sotto l'albero, vale la pena versare il cuscinetto di cemento. Altrimenti, spingerà attraverso il terreno. Come prolunghe, è più semplice utilizzare cavi con una sezione trasversale di 6 mm o più. Dovrebbero essere fissati anche a robusti pioli d'acciaio versati nel calcestruzzo. Sull'albero stesso, le smagliature sono fissate mediante morsetti. Un palo con una ruota viene solitamente installato utilizzando un braccio contrappeso.

Generatori solari

Questa apparecchiatura viene spesso utilizzata in aggiunta ai mulini a vento. La combinazione di questi due dispositivi consente di organizzare l'approvvigionamento energetico più efficiente a casa. Le centrali eoliche e solari hanno un design simile. I componenti del secondo sono:

• batterie;
• convertitori di carica e controller.

Tuttavia, in questo caso, le fotocellule, anziché le lame, vengono utilizzate come unità principale di lavoro. Per assemblare un tale generatore, come un mulino a vento, puoi farlo da solo se lo desideri. Questa procedura non è troppo complicata, ma il problema potrebbe essere l'acquisto di celle solari. Il fatto è che sono molto costosi.

Le centrali solari ed eoliche per la casa utilizzano energia gratuita e pertanto sono considerate apparecchiature molto promettenti. Nonostante l'efficienza relativamente bassa e i costi elevati, dispositivi di questo tipo sono insolitamente popolari tra i proprietari di case di campagna. In effetti, in ogni caso, tale installazione deve dare i suoi frutti.