- Las ventajas y principios de funcionamiento de los aerogeneradores.
- Clasificación de generadores verticales.
- Molino de viento de fabricación manuscrita
- Elegir un lugar para un generador de viento.
- Mantenimiento de instrumentos verticales
- Оценка целесообразности установки
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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El viento tiene increíbles capacidades de energía. El no uso de su poderoso potencial debe ser reconocido audazmente como un desperdicio irrazonable. Pero puede construir fácilmente un generador de viento vertical con sus propias manos y obtener energía prácticamente gratis para cubrir las necesidades domésticas. Es bastante real, ¿estás de acuerdo?
Este artículo ayudará a comprender en detalle el complejo problema técnico. La información sistematizada y accesible se presenta con el más mínimo detalle que cubre el principio de operación de los sistemas populares que convierten la energía de las masas de aire en electricidad.
Sin lugar a dudas, te dejas llevar por la idea de crear un molino de viento, cuya especificidad se describe en el artículo. Examinamos en detalle los diferentes tipos de generadores eólicos verticales, tocando sus diferencias, ventajas y desventajas. La parte textual del material está perfectamente complementada con fotos e instrucciones en video.
Las ventajas y principios de funcionamiento de los aerogeneradores.
Generador vertical moderno - una de las opciones de energía alternativa para el hogar. La unidad es capaz de transformar ráfagas de viento en un recurso energético. Para funcionar correctamente, no necesita dispositivos adicionales que determinen la dirección del viento.
Es muy fácil hacer un generador de viento de tipo rotativo con sus propias manos. Por supuesto, no podrá asumir por completo la provisión de energía para una cabaña privada de gran tamaño, pero se las arreglará perfectamente con la iluminación de las dependencias, los senderos del jardín y el área local.
El dispositivo de tipo vertical funciona a baja altura. Para su mantenimiento, no se necesitan varios dispositivos para garantizar la realización segura de trabajos de reparación y mantenimiento a gran altura.
El mínimo de piezas móviles hace que la turbina eólica sea más confiable y estable operativamente. El perfil óptimo de las cuchillas y la forma original del rotor proporcionan a la unidad un alto nivel de eficiencia independientemente de la dirección en la que sopla el viento en cualquier momento.
Los modelos pequeños para el hogar consisten en tres o cuchillas más ligeras, atrapan instantáneamente la ráfaga más débil y comienzan a girar tan pronto como la fuerza del viento supera los 1.5 m / s. Debido a esta capacidad, su eficiencia a menudo excede la eficiencia de grandes instalaciones que requieren un viento más fuerte.
El generador funciona de manera absolutamente silenciosa, no interfiere con los propietarios y vecinos, no genera emisiones dañinas a la atmósfera y sirve de manera confiable durante muchos años, suministrando energía a los locales residenciales.
El generador de tipo viento vertical opera según el principio de levitación magnética. En el proceso de rotación de la turbina, se forman las fuerzas pulsadas y de elevación, así como la fuerza de frenado real. Los dos primeros se ven obligados a girar las cuchillas de la unidad. Esta acción activa el rotor y crea un campo magnético que genera electricidad.
Un molino de viento con un eje de rotación vertical es menos eficiente que sus contrapartes horizontales. Pero no reclama la ubicación territorial y funciona completamente en casi cualquier lugar conveniente para los propietarios de viviendas
El dispositivo funciona de forma completamente independiente y no requiere la intervención de los propietarios en el proceso.
Clasificación de generadores verticales.
Hay alguna diferencia estructural entre los dispositivos de cuchara vertical. No hace que las unidades sean mejores o peores, sino que simplemente le permite elegir la opción más conveniente para realizar tareas específicas en un área en particular.
# 1: características del sistema ortogonal
Un generador de viento estructuralmente ortogonal consiste en un eje sólido de rotación vertical y varias palas paralelas alejadas de la base central para una cierta distancia.
El dispositivo no necesita mecanismos de guía adicionales y funciona normalmente, independientemente de la dirección del viento. El eje principal vertical permite ubicar los equipos de accionamiento a nivel del suelo, lo que simplifica enormemente el funcionamiento, la reparación y el mantenimiento.
Los nodos de soporte del generador ortogonal tienen una vida útil no muy larga. Esto se debe a las altas cargas dinámicas que el rotor tiene sobre ellos durante la operación. Para garantizar que la instalación no falle prematuramente, todas las piezas de soporte deben ser inspeccionadas periódicamente y reemplazadas de manera oportuna por las dañadas.
Las desventajas de los dispositivos ortogonales son el sistema de cuchillas demasiado masivo y la baja eficiencia en comparación con la eficiencia de los módulos de eje horizontal.
# 2: Daria Rotor Generators
El generador de viento, equipado con un rotor Darier, tiene un eje de rotación vertical y 2-3 palas de banda plana sin un perfil aerodinámico característico, fijado en la base y en la parte superior del eje de rotación.
La unidad en su trabajo no se enfoca en la fuerza o dirección del viento, tiene una alta velocidad de rotación y permite la ubicación de los dispositivos de accionamiento en el suelo, lo que facilita y acelera el proceso de mantenimiento programado y posible reparación.
Los grupos electrógenos de dos palas con rotor de Darier se activan solo por una fuerte ráfaga de viento. Con una secuencia de ejecución uniforme, no pueden iniciarse de forma independiente.
Las unidades de soporte y rotación del dispositivo con rotor de Darier son vulnerables al aumento de las cargas dinámicas, y la efectividad del sistema de cuchillas es en muchos aspectos inferior a las instalaciones horizontales axiales.
# 3: montajes del rotor Savonius
El dispositivo de aerogenerador vertical con rotor Savonius tiene un sistema de paletas semicilíndricas y se distingue de instalaciones similares por su alto par de arranque y la capacidad de trabajar eficazmente con vientos de baja velocidad.
La potencia ofrecida en el mercado de aerogeneradores verticales con rotor Savonius no supera los 5 kW. Los instrumentos rara vez se utilizan como una unidad de trabajo independiente, y se utilizan con mayor frecuencia para crear un par de arranque más alto para las instalaciones rotativas de Darya.
En el reproche del complejo vertical con el rotor Savonius, el mayor consumo de material y la menor eficiencia se comparan con los generadores eólicos de eje horizontal. Es por eso que el lanzamiento de equipos de alta potencia de esta clase no se considera apropiado.
# 4: Molino de viento con rotor de cuchillas múltiples y guía.
Este tipo de dispositivo es una versión mejorada del generador de viento ortogonal clásico. El complejo del rotor aquí consiste en cuchillas dispuestas en dos filas.
La capa exterior de la cuchilla permanece estática y funciona como una guía. Captura el flujo del viento, lo captura, lo comprime y de esta manera aumenta significativamente la velocidad real del viento.
La fila interna de cuchillas es una estructura móvil, sobre la cual, en cierto ángulo, cae el flujo de aire de la instalación del primer rotor.
La eficiencia de un generador eólico con un rotor de cuchillas múltiples con un sistema de guía hace que este dispositivo sea especialmente atractivo para los consumidores. Sin embargo, el costo de dicho equipo es bastante alto y paga un poco más que los dispositivos similares de una configuración más simple.
Los expertos consideran que este tipo de dispositivo es el más efectivo en su clase y enfatizan que el diseño específico le permite trabajar incluso a las velocidades de viento más bajas posibles.
# 5: Características de los instrumentos con rotor helicoidal.
La turbina eólica helicoidal o el generador de Gorlov es otra modificación del sistema de rotor ortogonal tradicional. Las cuchillas del modelo están torcidas en un arco. Esta característica de diseño hace posible capturar rápidamente el flujo de aire y rotar suavemente sin sacudidas.
Este principio de operación reduce significativamente la carga dinámica en la base y las partes móviles, lo que aumenta su vida útil.
Los dispositivos con un rotor de tipo helicoide son muy confiables y resisten con facilidad cargas operativas considerables. Sin embargo, durante la operación, tales molinos de viento crean efectos de sonido pronunciados y producen ondas de sonido adicionales que se encuentran en la región de onda corta del espectro de sonido.
Las palas del rotor torcidas para un molino de viento helicoidal constituyen una tecnología muy progresiva pero compleja. Debido a esto, las unidades tienen un costo bastante alto y no son muy populares entre los consumidores privados.
# 6: Características de los rotores de eje vertical.
La principal diferencia entre el generador vertical-axial es que las palas ubicadas verticalmente, que se asemejan a un ala de aviación en perfil, cuyo eje es claramente paralelo al eje vertical. El diseño recuerda algo al rotor Daria, pero en un entorno de producción se produce mucho más rápido y más fácil.
Un generador con un rotor vertical-axial es mucho más rápido que los dispositivos similares de esta clase, recoge la velocidad de operación y comienza a producir la energía requerida. El proceso se acompaña de un pequeño efecto de sonido y no interfiere con los propietarios o vecinos de la instalación.
Las turbinas eólicas con un rotor de tipo vertical-axial se distinguen por su confiabilidad y durabilidad, soportan con facilidad cargas operativas considerables y no cuestan demasiado dinero. Estas cualidades las hacen relevantes para su uso no solo en fines industriales sino también para fines domésticos.
En este artículo se presentan las características de la elección de los generadores eólicos para una casa privada y una revisión de las mejores ofertas.
Molino de viento de fabricación manuscrita
Crear un generador de viento con un eje de rotación vertical en el hogar con sus propias manos no es demasiado difícil. Basta con comprar los componentes necesarios, ensamblarlos en el orden correcto e instalar el módulo en el lugar elegido. Tan pronto como haya una brisa mínima, el producto funcionará y comenzará a dar a los propietarios la energía necesaria.
Paso 1: Adquisición de Componentes y Materiales
Para la fabricación del generador vertical eólico con sus propias manos se necesitarán tales componentes:
- rotor - la parte móvil de la unidad:
- aspas - partes que atrapan el flujo del viento;
- mástil axial - para montar el rotor y las palas (puede tener la forma de un palo largo, pirámide o trípode);
- estator : diseñado para alojar una bobina con un cable de cobre sólido;
- acumulador - una capacidad de gran capacidad para acumular el recurso obtenido;
- inversor : un dispositivo para convertir la corriente continua en corriente alterna;
- El controlador es un dispositivo que desacelera el generador en el momento en que la unidad desarrolla la potencia real que excede los parámetros básicos.
Para la fabricación de cuchillas, láminas de plástico livianas de alta calidad adecuadas con un buen indicador de elasticidad. Otros tipos de materiales son demasiado susceptibles a diversos daños y deformaciones y simplemente no pueden hacer frente a una carga dinámica tan alta.
Cuando realice el dispositivo usted mismo, debe recordar que los molinos de viento verticales hechos a mano son muy inferiores en poder a los especímenes de fábrica. Por lo tanto, para no desilusionarse con la estructura creada en el futuro, es mejor hacerlo inmediatamente en términos de parámetros que son 2 veces más altos.
Las cuchillas pequeñas pueden estar hechas de PVC de densidad media, y para piezas grandes y anchas, necesita el material más duradero que pueda soportar el viento fuerte a una velocidad de 15 m / sy más durante mucho tiempo.
Paso 2: Preparación preliminar de elementos.
Para crear las cuchillas de un generador de viento vertical, se cortan 4 partes idénticas de un tubo de PVC de alta resistencia. Dos fragmentos semicirculares cortados de estaño y sujetados a cada lado de la tubería. El radio de rotación de las piezas de la cuchilla en este caso será de 690 mm, y la altura de cada cuchilla será de unos 700 mm.
Los imanes de neodimio (6 piezas), los discos de ferrita con un diámetro de 230 mm (2 piezas) y el pegamento se utilizan para ensamblar el sistema del rotor. En el primer disco se colocan los imanes, alternando polaridad y observando entre ellos un ángulo de 60 grados con un diámetro de 165 mm. De la misma manera hacen un segundo disco y luego vierten los imanes con pegamento.
Para el estator, se hacen 9 bobinas y 60 vueltas de alambre de cobre con un diámetro de 1 mm se enrollan en cada una de ellas.
El siguiente pico se produce en este orden:
- arranque 1 bobina con extremo 4;
- comienzo 4 con el final de 7 bobina.
La segunda fase se recopila según el mismo principio, pero comienza a trabajar con 2 bobinas y la tercera, con 3 bobinas. Una forma especial está hecha de una hoja de madera contrachapada, la parte inferior está forrada con un corte de fibra de vidrio y las fases soldadas de las bobinas se colocan en la parte superior.
Rellene la construcción con pegamento y déjela por 1-2 días para que todos los detalles se adueñen de los lugares correctos. Luego proceda a la conexión de partes individuales en un solo sistema de trabajo.
Paso 3: Ensamble todas las partes del generador.
Para conectar todos los elementos del generador en el rotor superior, haga 4 agujeros para los pernos. En el soporte, los imanes colocan el rotor inferior. A continuación, coloque el estator, habiendo hecho agujeros en él para fijarlo al soporte.
Los espárragos se presionan contra la placa de aluminio y luego se cubren con un segundo rotor, colocándolo con los imanes hacia abajo.
El proceso de ensamblaje de las piezas se realiza con cuidado y sin prisas. Los rotores deben estar alineados entre sí, de modo que más adelante en el diseño no haya juego (+)
Los pernos con una llave giran alternativamente, de modo que el rotor superior se baja a la parte inferior de manera uniforme y sin sacudidas. Cuando él toma su lugar, los pernos destornillan y retiran las placas de aluminio. Al final, toda la estructura se fija con tuercas y se aprietan claramente, pero no demasiado, para no romper la rosca.
Paso 4: Instalación final del hardware
Para el mástil, tome un tubo de metal sólido con una longitud de 4-5 metros y sujételo al generador ya montado con sus propias manos. Luego, se adjunta un marco con cuchillas de plástico al generador y se instala una estructura de mástil en un sitio previamente preparado con una base reforzada de tres puntos.
Además, la posición del sistema se fija con un estiramiento.
Al montar una instalación de aerogenerador, el mástil debe tomarse el mayor tiempo posible. Ella debe soportar el rotor por encima de la estructura más alta en el sitio. Solo así la construcción podrá trabajar con eficacia y producir la cantidad necesaria de recursos.
La red eléctrica al aerogenerador está conectada en una cierta secuencia. El controlador toma el recurso del generador y convierte la corriente alterna en corriente continua, que es necesaria para cargar la batería. Puede montar el controlador usted mismo utilizando un esquema simplificado.
La batería acumula la energía liberada y el inversor convierte la corriente continua en corriente alterna, que alimenta la mayor parte de los aparatos domésticos y los sistemas de servicio doméstico.
En nuestro sitio hay una selección de artículos sobre la fabricación casera de aerogeneradores de varios tipos.
Te aconsejamos que leas:
- Generador de viento con sus propias manos de la lavadora: instrucciones para montar un molino de viento
- Generador de viento de un generador de automóvil hágalo usted mismo: tecnología de montaje de aerogeneradores y análisis de errores
- Cómo hacer un generador de viento con sus propias manos: el dispositivo, el principio de trabajo + el mejor hecho en casa
Elegir un lugar para un generador de viento.
Elegir el lugar correcto para instalar un generador de viento es un paso importante. Es mejor colocar el dispositivo al aire libre lo más alto posible y asegurarse de que no caiga por debajo del nivel de los edificios residenciales y agrícolas adyacentes. De lo contrario, los edificios se convertirán en un obstáculo para el flujo de aire y la eficiencia de la unidad disminuirá considerablemente.
Si la trama va a un río o un lago, los molinos de viento se colocan en la orilla donde los vientos soplan con mayor frecuencia. Perfectamente adecuado para la ubicación de las elevaciones del generador, ubicadas en el territorio, o grandes espacios vacíos que no tienen barreras artificiales o naturales para el flujo de aire.
Cuando los bienes raíces residenciales (casa, casa de campo, apartamento, etc.) se encuentran dentro de la ciudad o se ubican fuera de la ciudad, pero en áreas densamente construidas, el complejo de energía eólica se coloca en el techo.
Para colocar el generador en el techo de un edificio de apartamentos, toman el consentimiento por escrito de sus vecinos y reciben el permiso oficial de las autoridades pertinentes.
Al instalar un generador vertical en el techo de un edificio de apartamentos, debe recordarse que la unidad es bastante ruidosa y puede causar inconvenientes tanto a los propietarios como al resto de los residentes. Por lo tanto, debe colocar el dispositivo más cerca del centro del techo, de modo que los propietarios de apartamentos en los pisos superiores no sufran el fuerte zumbido emitido por el molino de viento durante el trabajo
En una casa privada que tiene una gran parcela privada, es mucho más fácil elegir un lugar adecuado. Lo principal es tener en cuenta que el diseño se encuentra a una distancia de 15 a 25 metros de las instalaciones. Entonces los efectos de sonido de las cuchillas giratorias no molestarán a nadie.
Mantenimiento de instrumentos verticales
Para que el generador de viento vertical funcione de manera eficiente, clara y lo más eficiente posible, todas las partes móviles de la estructura deben estar lubricadas. Este procedimiento se lleva a cabo al menos 2 veces en todo el año calendario.
Параллельно во время обслуживания подкручивают разболтавшиеся в результате эксплуатации гайки, укрепляют электрические соединения, проверяют механические узлы на наличие коррозийных проявлений, подтягивают ослабшие растяжечные тросы и внимательно осматривают лопасти на предмет разрыва или повреждения.
Зимой за вертикальными установками нужен особый уход. В период морозов лопасти покрываются коркой льда и ее необходимо своевременно очищать, чтобы скорость крутящего момента сохранялась на должном уровне
Покраску деталей производят по мере надобности и 1 раз в год совершают полное обследование всей конструкции на предмет выявления неисправностей. Такой уход обеспечивает корректную работу ветряной установки и продлевает ее эксплуатационный период.
Оценка целесообразности установки
Прежде чем приступать к изготовлению ветряного генератора вертикального типа, изучают метеоситуацию в своем регионе и стараются определить, сможет ли агрегат обеспечить необходимое количество ресурса.
Специалисты рекомендуют оценить следующие параметры:
- количество ветреных дней – берут среднее значение за год, когда порыв превышает 3 м/с;
- объем электроэнергии, потребляемый за сутки домовладением;
- подходящее место на собственном участке для ветряного оборудования.
Первый показатель узнают из данных, полученных на ближайшей метеостанции или найденных в интернете на соответствующих порталах. Дополнительно сверяются с печатными географическими изданиями и составляют полную картину о ситуации с ветром в своем регионе.
Статистику берут не за один год, а за 15-20 лет, только тогда средние цифры будут максимально корректными и покажут, сможет ли генератор полностью удовлетворить потребность домовладения в электроэнергии или его сил хватит только на питание отдельных бытовых нужд.
Если в распоряжении владельца большой участок земли, расположенный на склоне, у берега реки или на открытом пространстве, с установкой не будет проблем.
Когда же дом находится в глубине населенного пункта, а двор отличается компактными габаритами и вплотную прилегает к соседским постройкам, установить вертикальную модель ветряка своими руками будет непросто. Конструкцию придется поднимать на 3-5 м над землей и дополнительно укреплять, чтобы при сильном порыве она не упала.
Учесть всю эту информацию нужно на этапе планирования, чтобы стало понятно, сможет ли ветряной генератор взять на себя полное энергообеспечение или его роль останется в рамках вспомогательного источника энергии. Предварительно желательно провести расчет ветряка.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Видео №1 продемонстрирует, как сделать своими руками в домашних условиях вертикальный генератор ветряного типа с роторной системой Дарье. В ролике наглядно представлены особенности и любопытные нюансы процесса сборки. Есть определение максимальной мощности изготовленного агрегата:
Как работает вертикальный ветряной генератор и в каком объеме он выдает энергоресурс, покажет видео №2. В нем дан подробный обзор модуля и описание работы по корректному проведению замеров фактической мощности и прочих параметров:
В видео № 3 представлено тестирование самодельного ветряного генератора вертикального типа. На что способен прибор, изготовленный своими руками из подручных материалов:
Такой современный и практичный источник альтернативной энергии, как вертикальные ветряки несложно собрать своими руками. При надлежащем опыте хозяйственных работ можно изготовить каждую деталь, а потом соединить все компоненты в единую, целостную конструкцию.
Если усложнять задачу не хочется, вполне уместно приобрести уже готовые компоненты и в домашних условиях, без спешки и суеты, смонтировать надежный ветряной агрегат, способный обеспечить бесперебойные поставки электричества в жилое помещение.
Когда же в своих силах нет стопроцентной уверенности, лучше поручить работу профессионалам. Они сделают все очень быстро и в полном соответствии с базовыми эксплуатационными требованиями.
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