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Generatore eolico fatto in casa e suoi analoghi industriali
Teoria, pratica, modello attuale di un generatore eolico e suoi analoghi industriali con una descrizione e un prezzo.
Per coloro che viaggiano e si fermano spesso per giorni e notti in natura, probabilmente mi è venuto in mente che sarebbe bello avere una fonte di ricarica per una batteria per auto e batterie di altri dispositivi mobili: laptop, telefoni, navigatori gps, luci, ecc.
Inoltre, con una fonte di energia sufficientemente potente anche di 12 V, è possibile utilizzare un convertitore di tensione 12 220 per ottenere una presa a 220 V a pieno titolo, aumentando ulteriormente il livello di comfort a cui sono abituati tutti i cittadini e aumentando il numero di dispositivi utilizzati al loro normale livello.
Puoi ottenere questo livello di comfort con pannelli solari, generatori eolici e idrogeneratori. Con un livello di potenza fino a 1000 W, questi dispositivi possono essere abbastanza compatti anche da trasportare da una persona, se parliamo di veicoli, puoi portare con te fonti di energia più potenti.
Da dove cominciare?
Se hai l'abilità di lavorare con strumenti semplici, come una "smerigliatrice", un trapano elettrico, una saldatrice, saldatore, cacciavite, quindi non sarà difficile assemblare un mulino a vento fatto in casa. Ma ricorda che, come in ogni azienda, l'abilità arriva con l'esperienza. Una cosa è assemblare un layout esistente e un mulino a vento completamente diverso progettato per qualsiasi vento, con stabilizzazione della tensione e protezione contro i sovraccarichi.
Vediamo ora più in dettaglio su come assemblare un semplice mulino a vento e cosa è necessario per questo. Va detto che esistono mulini a vento di tipo orizzontale e verticale, ad es. con il piano di rotazione del rotore nel piano verticale e orizzontale.
I mulini a vento storicamente più utilizzati, con rotori in posizione verticale (mulini a vento). Questo è alquanto strano, se ricordi che l'orizzontale ha diversi ovvi vantaggi. Ad esempio, sono tutte prospettiva, ad es. il vento da entrambi i lati ruoterà il loro rotore. Hanno solo bisogno di un cuscinetto.
I mulini a vento "verticali" hanno bisogno dello stesso dispositivo rotante, coda per seguire il vento e girare nel vento. Inoltre, hanno bisogno di un cuscinetto aggiuntivo per ruotare il rotore funzionante e un'altra cerniera per proteggere da venti troppo forti.
Cuore di un mulino a vento.
All'inizio, durante la costruzione di un mulino a vento, è necessario determinare generatore elettrico. Questo è il cuore del tuo dispositivo. La prima cosa che mi viene in mente è generatore di auto. Ma dobbiamo prendere in considerazione alcune sfumature.
In primo luogo, i generatori di automobili richiedono una tensione di eccitazione, ad es. richiede un filo aggiuntivo per il collegamento e una batteria aggiuntiva per funzionare, il che non è molto conveniente.
In secondo luogo, i generatori di automobili richiedono un'elevata velocità di rotazione per un funzionamento efficiente (oltre 1000 giri / min), il che complica l'azionamento.
In terzo luogo, sono piuttosto pesanti, il che complica il design dell'albero.
Sulla base di quanto precede, come generatore di lavoro, di solito scelgono i motori DC. Se si gira un tale motore dall'albero di lavoro, sui suoi terminali apparirà una tensione.
Motori elettrici collaudati da computer antichi della metà del secolo scorso. In questi dispositivi, hanno ruotato le unità di unità e unità a nastro. Tali motori possono essere trovati sul mercato della radio Mitino a Mosca o in un altro mercato delle pulci.
Il modello attuale
Il particolare motore utilizzato aveva i seguenti parametri: U = 48 V, I = 15A, N = 1200 rpm. Il rotore della turbina eolica ruota a una frequenza di circa 500 giri / min e, con l'aumentare della frequenza, non è la tensione che aumenta, ma la corrente operativa.
Per ottimizzare il funzionamento del dispositivo, il rotore di lavoro non è montato sull'albero del motore, ma viene utilizzato un cambio.Il cambio può essere a catena o a cinghia. La catena è molto più affidabile e la cinghia è più facile da fabbricare.
Catena applicata. Come unità, puoi usare la "meccanica" della vecchia bici e i tubi dal suo telaio. Sul rotore è presente un asterisco Z = 48, sul generatore Z = 10, il collegamento è realizzato da una catena da bicicletta.
Il generatore è fissato con bulloni, ma è possibile utilizzare un pezzo di tubo di plastica inserendo prima il generatore in esso e fissandolo con morsetti a vite per auto. È meglio riempire i punti di fissaggio di bulloni e morsetti con la colla di gomma "Moment".
Le sfumature della produzione di un rotore.
È molto responsabile avvicinarsi alla fabbricazione del rotore. L'efficienza del generatore dipende molto dalla sua qualità. Il rotore dopo la produzione deve essere accuratamente bilanciato. La durata dell'intero dispositivo dipende da questo.
Le lame sono realizzate in tubi di alluminio o plastica da 2 mm con un diametro di 60-80 mm. È più facile realizzare tubi, perché questo materiale è più morbido e più facile per dare il profilo desiderato. Potrebbe essere necessario ridimensionare sperimentalmente le lame.
Le pale grandi e larghe funzionano con venti molto deboli, ma non sviluppano giri elevati a causa dell'elevata resistenza aerodinamica. Quelli piccoli ruotano rapidamente, ma con un vento sufficientemente forte.
Il mio mulino a vento ha un rotore con un diametro di 2,5 metri, con un vento debole (5-8 m / s) vengono utilizzate 6 pale. Con un forte vento, vengono rimosse quattro pale, anche con due pale il mulino a vento fornisce 4-6 A a una tensione di 14 V.
È possibile ridurre le dimensioni del rotore a 1,6 e utilizzare costantemente 2-3 pale. Se si intende modificare il numero di pale in base alla forza del vento, l'albero deve essere realizzato con una cerniera alla base in modo che possa essere abbassato senza piegare.
Come si fa un albero?
L'albero è costituito da diverse sezioni lunghe 2-2,5 metri da un tubo di acciaio ¾ pollici o da un tubo di alluminio, ma con un diametro maggiore. Di solito vengono utilizzate 3-4 sezioni, quindi sono più facili da montare e trasportare. Per evitare che il tuo albero cada, devi usare un "tallone" sotto forma di un rettangolo di metallo di 30x30 cm e un sistema di tre prolunghe con pioli di metallo. È possibile utilizzare un albero già pronto, ad esempio, utilizzato per le antenne della gamma di microonde. Sono anche in vendita alberi telescopici professionali molto confortevoli.
Forte protezione dal vento.
Qualche parola sulla protezione da sovraccarico in caso di venti molto forti. L'opzione più semplice è una cerniera aggiuntiva sull'albero. Con l'aiuto di questa cerniera, un mulino a vento può ribaltarsi, "sollevando" il rotore nel cielo, con un vento molto forte, oppure tu stesso puoi capovolgerlo usando una corda legata alla "coda" del mulino a vento. A proposito, la coda è composta da un tubo o un angolo con una lama verticale attaccata all'estremità, che misura circa 50x50 cm, la lunghezza totale della coda è di circa 1,8 m.
Pannello di controllo.
Il pannello di controllo e ricarica della batteria contiene, nella sua forma più semplice, un voltmetro da 30 V; amperometro a 30 A; ponte a diodi per 30 A 100 V; resistenza a filo di zavorra con un motore (reostato) a 50 W, resistenza 5-10 Ohm. Il resistore viene finalizzato rimuovendo gli ultimi giri.
Dopo il perfezionamento, se si sposta il dispositivo di scorrimento della resistenza nella sua posizione estrema, il suo circuito sarà aperto. Questa è la sua condizione lavorativa. Il resistore viene acceso in parallelo con il generatore prima del ponte a diodi, ma dopo l'amperometro. Serve per l'arresto di emergenza del generatore (ridurre la velocità del rotore).
Metodi elettrici di protezione e controllo.
Il resistore deve resistere a una corrente di 20-30 A per 30 secondi. Se la batteria è già completamente carica e non è necessario accendere carichi aggiuntivi, cortocircuitare il generatore con una resistenza entro pochi secondi. La corrente in questo caso è 2-3 volte inferiore a quella funzionante.
Dopo l'arresto, "rovesciamo" il generatore o leghiamo una delle pale all'albero. Non fermare mai le pale del generatore con le mani o con oggetti estranei, come ciò comporta sempre lesioni personali e danni alle apparecchiature.
Non limitare la corrente di carica della batteria con un resistore, comequesto probabilmente porterà al suo fallimento. Per limitare la corrente, utilizzare carichi aggiuntivi, generalmente lampade a incandescenza. Per collegare il generatore e il sistema di controllo, viene utilizzato un cavo convenzionale senza anelli scorrevoli. Sezione del cavo 2x2,5 millimetri quadrati. Il materiale migliore è gomma o silicone.
Convertitore di tensione 12-220 V.
I dispositivi acquistati vengono generalmente utilizzati come inverter da 12-220 V, ma sono piuttosto costosi (da 1.500 a 10.000 rubli). Per tali scopi, è possibile utilizzare disattivato ufficio "ininterrotto" UPS 1000-UPS 5000. Dopo un anno di funzionamento, le loro batterie non "trattengono" più il carico. Tali dispositivi vengono scartati e smaltiti nel cestino. Collegando una batteria dell'auto all'UPS, ottieni gratuitamente un bellissimo inverter.
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