Fără energie electrică, o viață confortabilă este imposibilă chiar și în cea mai convenabilă și cea mai mare casă de țară. Primul lucru pe care îl fac proprietarii de cabane nou construite este să le conecteze la liniile electrice. Dar dacă clădirea a fost construită într-o zonă îndepărtată și pur și simplu nu există nicio linie în apropiere? Astfel de case sunt de obicei electrificate folosind un generator diesel sau gaz în timp ce instalați o moară de vânt. O astfel de schemă vă permite să faceți sursa de energie electrică constantă și relativ ieftină. În plus, parcuri eoliene au un design destul de simplu. Dacă doriți, astfel de echipamente pot fi realizate inclusiv cu propriile mâini.
Principiul de lucru
Schema de funcționare a morii eoliene este destul de simplă și arată astfel:
- Când vântul curge în jurul lamelor, rotorul generează un curent electric alternativ instabil.
- Curentul alternativ este rectificat de controler și este folosit pentru a reîncărca bateriile.
- Invertorul inclus în proiectare transformă curentul din baterii în curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz (potrivită pentru majoritatea aparatelor de uz casnic) și o tensiune de 220/380 V.
Rotorul cu lame este montat pe un catarg special. Prin urmare, principiul funcționării unei ferme eoliene se bazează pe conversia energiei eoliene în energie electrică. Puterea acestui tip de generator depinde și de înălțimea catargului. La urma urmei, cu cât este mai lungă, cu atât este mai mare viteza vântului. În orice caz, lungimea stâlpului nu trebuie să fie mai mică de 4 m (de la acoperișul clădirii). Dar cel mai adesea acest indicator este de 14-24 m. O moară de vânt este instalată fie pe un șantier de beton, fie folosind vergeturi. Uneori, acest dispozitiv este atașat de peretele structurii.
Parcurile eoliene de mare putere (industriale) sunt adesea chiar construite sub forma unui turn mare. Asemenea proiecte sunt utilizate mai ales în acele țări mici unde există puține alte surse de electricitate.
Tipuri de mori de vânt
Există doar două tipuri principale de astfel de generatoare de energie:
- cu o axă verticală;
- cu o axă orizontală.
Puteți face centrale electrice eoliene de ambele tipuri. Modelele orizontale sunt de obicei completate de coadă. Astfel de modele sunt destul de dificil de fabricat, au performanțe bune, dar produc mai mult zgomot decât cele verticale.
Cum se face un proiect
Orice parc eolian de acasă este asamblat conform desenelor pre-proiectate. Atunci când întocmiți o diagramă a unui astfel de generator, trebuie să determinați mai întâi:
- Cu puterea sa. În casele de țară, se folosesc de obicei dispozitive de 200-500 wați.
- Cu forma, lungimea și numărul de lame. Acești parametri, împreună cu energia eoliană, determină, în principiu, puterea instalației.
Lame pentru mori de vânt de casă pot fi utilizate:
- Navigare. Acest soi este ușor de fabricat, dar nu are o aerodinamică foarte bună. Astfel de lame au forma obișnuită dreptunghiulară și sunt montate pur și simplu într-un cerc la un anumit unghi.
- Wing. Au o formă simplificată care elimină turbulențele și vă permite să faceți un generator puternic, productiv. Astfel de lame în stații sunt utilizate cel mai des.
Moara de vânt verticală: selectarea echipamentelor
Parcurile eoliene DIY sunt realizate folosind o varietate de materiale. Un model vertical destul de puternic și productiv poate fi realizat folosind:
- Generator auto 12V;
- baterie cu gel sau acid 12 V;
- releu de încărcare a bateriei auto;
- orice voltmetru.
Lamele generatoarelor eoliene verticale sunt de obicei confecționate dintr-un fel de recipient metalic sau din plastic cu volum mare (butoaie, găleți, tigăi etc.).
Dintre elementele suplimentare utilizate:
- Comutator 12V;
- convertor (invertor) 12 V - 220 V la 700 W - 1500 W
De asemenea, desigur, veți avea nevoie de fire, un catarg și tot felul de elemente de fixare (șuruburi, cleme).
Tehnologia de fabricație a unui generator vertical
Încep să asambleze parcuri eoliene pentru locuință cu fabricarea unui rotor cu lame. Pentru a finaliza această operație, veți avea nevoie de o bandă de măsurare și un marker. Cu ajutorul lor, marcați lamele. O găleată sau o tigaie este împărțită în patru părți egale. Apoi, folosind un polizor sau foarfece, lamele sunt tăiate și îndoite pentru metal. În plus, procedura trebuie să fie următoarea:
- Găurile pentru scripete și șuruburile sunt tăiate în partea inferioară a rezervorului.
- Galeata este fixata pe scripete.
- Un generator este montat pe catarg folosind cleme.
- Lanț în mers. Este recomandabil să fixați firele pe catarg.
- Bateria este conectată. În acest caz, este de dorit să folosiți fire cu secțiune transversală de 4 mm2. Lungimea lor nu trebuie să depășească 1 m.
- Invertorul este montat. Trebuie conectat folosind fire de 4 mm2.
- Cu fire de 2,5 mm2 consumatorii se alătură.
- Catargul este instalat în locația selectată.
Folosind această tehnologie, sunt asamblate parcuri eoliene verticale destul de fiabile. Cum funcționează astfel de modele, am considerat mai sus. Folosind echipamente asamblate conform acestei scheme, este posibil, de exemplu, asigurarea iluminării pentru curte și clădiri, funcționarea unui sistem de alarmă, a unei camere video, etc. Dar, din păcate, o stație relativ simplă nu va fi prea productivă.
Elemente de construcție a unui generator orizontal
Parcurile eoliene de acest tip sunt, așa cum am menționat deja, ceva mai dificil de fabricat și, în plus, au mai des eficiență. Proiectarea generatorului de axe orizontale include:
- Lamele roților. Mai bine dacă sunt înaripate.
- Generatorul.
- Pat sub arborele generatorului.
- Scapula laterală. Acest element are o funcție de protecție atunci când vântul este prea puternic.
- Cadru pentru fixarea nodurilor stației.
- Colector actual.
- Unitate de rotire a roții
- Mast.
- Shank.
Alegerea echipamentelor pentru un model orizontal
Fermele eoliene pentru acest tip de casă sunt, de asemenea, fabricate dintr-o mare varietate de materiale. Este foarte simplu, de exemplu, să asamblați o moară de vânt orizontală de la un ventilator convențional de cameră în aer liber. Dar un astfel de model va fi ineficient. Folosind un generator de la un ventilator echipat cu un conector USB, puteți încărca telefonul sau ascultați radio, de exemplu. Pentru a conecta electrocasnice, veți avea nevoie, desigur, de un model mai puternic și mai amănunțit.
Pot fi fabricate mici centrale eoliene pentru locuințe, de exemplu, folosind astfel de echipamente și materiale:
- conductă de plastic pentru canalizare sub presiune cu un diametru de 160 mm sub lame;
- placaj pentru fixarea lamelor;
- conducta de apă din oțel cu un diametru de 100 mm sub catarg;
- generator (motor cu ciclu de 250 W);
- tabla de otel 12 mm;
- paturi duralumin;
- țeavă profil 40x20x2.5 pentru o lopată laterală de protecție;
- arcuri din oțel carbon;
- funie pentru biciclete pentru vergeturi.
Ferma eoliană orizontală: roți
Pentru a realiza un astfel de model, precum și unul vertical, acestea încep cu unitatea principală de lucru. În acest caz, este o roată. Lamele de la conducta de canalizare sunt tăiate după model. Forma lor ar trebui să semene cu aripa unui avion. În total, vor fi necesare 6 lame. Ele asamblează roata pe un cap special, pe care îl poți face singur. Pentru aceasta, un inel este tăiat din tablă de oțel și șase grinzi sunt sudate pe el cu găuri pentru fixarea lamelor.Roata finită trebuie să fie echilibrată. Pur și simplu, trebuie să vă asigurați că lamele în absența vântului să nu se rotească spontan. Efectuați echilibrarea într-un garaj sau altă cameră. Pe stradă, chiar și cea mai ușoară briză poate interfera cu această procedură.
Generator și cadru model orizontal
Motorul bicicletei trebuie montat cât mai sigur pe pat. Acesta din urmă este realizat din placă duralumină. În ea trebuie să faceți o gaură filetată pentru arborele motorului bicicletei. La colțurile plăcii, găurile de montaj sunt găurite pentru fixare pe cadru. Arborele generatorului din pat este fixat cu o piuliță cu șaibă de blocare. În caz contrar, va defila. Cadrul unui generator eolian orizontal este format dintr-o placă de oțel. Puteți utiliza, de asemenea, o bucată de canal.
Colector de curent și unitate rotativă
Pentru ca generatorul să se rotească în direcția vântului, este montat un design special. Realizează un ansamblu rotativ de rulmenți și bucși. Acesta din urmă este conectat la catarg prin flanșă. Un cuplaj este sudat la cadru. Colectorul curent este asamblat după cum urmează:
- pe nodul rotativ așezați contactele realizate din sârmă de alamă cu sârme lipite de 4 mm2;
- acoperiți contactele cu o ceașcă de plastic și umpleți cu epoxid;
- după ce rășina se întărește, macinați partea (până când apar contacte);
Este necesar un colector curent astfel încât atunci când moara de vânt se rotește, firele nu se înfășoară în jurul catargului și nu se răsucesc. Ca contact mobil, puteți utiliza perii de la demarorul mașinii.
Lama de protectie
Acest element este confecționat dintr-o țeavă de profil și o placă de oțel de 1-2 mm. De asemenea, în proiectarea sa folosește un arc. Principiul de funcționare al acestui element de protecție este simplu. Imediat ce forța vântului depășește rigiditatea arcului, moara de vânt va începe să se plieze. În timpul unui uragan, lamele stau pur și simplu paralele cu mișcarea fluxului de aer. Și acest lucru va elimina căderea sau defalcarea echipamentelor. Coada cozii morii de vânt este atașată la cadru printr-o balama (cu un diametru de 12 mm sau mai mult) din oțel structural.
Cum se instalează
Parcurile eoliene trebuie să fie amplasate departe de diverse obstacole (clădiri, copaci etc.). Sub catarg, merită să turnați placa de beton. În caz contrar, va împinge prin sol. Ca extensii, este mai ușor să folosiți cabluri cu secțiune transversală de 6 mm sau mai mult. De asemenea, trebuie fixate pe niște tigle puternice de oțel turnate în beton. Pe catargul propriu-zis, vergeturile sunt fixate cu ajutorul clemelor. Un stâlp cu roată este de obicei instalat folosind un braț de contrapondere.
Generatoare solare
Acest echipament este adesea folosit pe lângă mori de vânt. Combinația dintre aceste două dispozitive vă permite să organizați cel mai eficient furnizor de energie acasă. Centralele eoliene și solare au un design similar. Componentele celei de-a doua sunt:
- baterii;
- convertoare de sarcină și controlere.
Cu toate acestea, în acest caz, fotocelule, mai degrabă decât lame, sunt utilizate ca unitate principală de lucru. Pentru a asambla un astfel de generator, ca o moară de vânt, puteți face singur dacă doriți. Această procedură nu este prea complicată, dar problema poate fi achiziționarea de celule solare. Cert este că sunt foarte scumpe.
Centralele solare și eoliene pentru locuință folosesc energie gratuită și, prin urmare, sunt considerate echipamente foarte promițătoare. În ciuda eficienței relativ reduse și a costurilor ridicate, dispozitivele de acest tip sunt neobișnuit de populare în rândul proprietarilor de case de țară. Într-adevăr, în orice caz, o astfel de instalație trebuie să dea rezultate.
