Generadores eólicos con eje vertical de rotación. El esquema y el diseño de los generadores eólicos verticales de rotor Cómo hacer que un generador eólico vertical lo haga usted mismo

Ahora es bastante posible obtener electricidad gratis usando el viento. Hay varias opciones para los molinos de viento: con un eje vertical y horizontal. Casi todos pueden ensamblar un generador eólico vertical con sus propias manos, cómo hacerlo, lea nuestro artículo.

El principio de funcionamiento de los generadores eólicos.

El principio de funcionamiento en todas las modificaciones de molinos de viento es el mismo. En el proceso de rotación de las cuchillas, se forman tres tipos de acción física: fuerzas de elevación, impulsivas y de frenado. Como resultado de la influencia de estas fuerzas, el estator se mueve y el rotor en la parte fija del generador comienza a crear un campo magnético y la corriente eléctrica se mueve a través de los cables.

Hay una gran cantidad de opciones de generadores eólicos; difieren no solo en potencia, sino también en su apariencia. La estructura de la mayoría de los molinos de viento incluye: generador, palas, inversor, multiplicador. Se utiliza un inversor para convertir la carga resultante en corriente continua. El multiplicador es una caja de cambios diseñada para aumentar el número de revoluciones del eje. Las cajas de engranajes no están instaladas en todos los molinos de viento, principalmente solo en turbinas eólicas grandes y potentes.

La corriente alterna trifásica se genera debido a la rotación del rotor. La energía recibida se envía a través del controlador a la batería. Además, el inversor convierte la corriente y la hace estable, es de esta forma que se puede suministrar para alimentar electrodomésticos o iluminación.

Cómo hacer un generador de viento de tipo vertical usted mismo

Puedes hacer un molino de viento tú mismo en casa. Primero necesitas determinar el tipo de generador eólico. Dependiendo de su diseño, las turbinas eólicas son:

con un eje vertical de rotación: rotor Darier, generador de viento Savonius;
con un eje horizontal de rotación: paralelo o perpendicular al flujo del viento.

Algunos modelos de molinos de viento combinan varios tipos de instalaciones. Considere el ejemplo de crear una turbina eólica híbrida que combine el diseño de generadores eólicos como Savonius y Daria.

Ensamblar el rotor

Para ensamblar el rotor, debe comprar:

6 imanes de neodimio D30xH10 mm;
6 imanes de anillo de ferrita D72xd32xh15 mm;
2 discos metálicos D230xH5 mm;
resina epoxi o pegamento.

En lugar de hojas de metal, se pueden usar hojas de sierra del tamaño apropiado. Se colocan 6 imanes de neodimio en un disco, alternando su polaridad, el ángulo entre ellos debe ser de 60 grados con un diámetro de 165 mm.

En el segundo disco, los imanes de anillo de ferrita se colocan según el mismo principio.

Para evitar que los imanes se muevan durante el funcionamiento del molino de viento, deben llenarse con pegamento epoxi al menos hasta la mitad.

Hacemos un estator

Primero debe enrollar 9 bobinas de 60 vueltas, para esto se usa un cable de cobre esmaltado con un diámetro de 1 mm.

A continuación, las bobinas se sueldan juntas: el comienzo de la primera bobina con el final de la cuarta, la cuarta con la séptima. La segunda fase de la misma manera se conecta a través de dos bobinas, solo que comienzan a soldar desde la segunda bobina. La conexión de la tercera fase comienza con la tercera bobina.

Una forma está hecha de madera contrachapada, se coloca papel pergamino, encima del cual se coloca un trozo de fibra de vidrio y una bobina.

Todo esto está lleno de epoxi. Después de 24 horas, el estator terminado se retira del molde.

Conjunto generador

Todas las partes del generador están listas, solo queda ensamblarlas.

El generador en sí se unirá al soporte con el cubo utilizando pernos. Echemos un vistazo más de cerca al proceso de ensamblaje.

Pasos de montaje del generador:

en el rotor superior se roscan 4 agujeros debajo de los espárragos. Son necesarios para que el rotor se "siente" suavemente en su asiento;
en el estator, se hacen 4 agujeros para montar el soporte;
el rotor inferior se coloca en el soporte con los imanes hacia arriba; también se perforan 4 orificios para la rosca del perno;
se coloca un estator en el rotor inferior;
apila el segundo rotor con los imanes hacia abajo. Todo esto se fija entre sí mismo y el soporte con el cubo con espárragos y tuercas.

El cubo (brida con cojinetes) debe comprarse por separado: la parte inferior del cubo debe tener un diámetro de 1.5 pulgadas.

El orden de fijación de todas las partes se presenta con más detalle en el siguiente diagrama:

1 - elemento de conexión; 2 - cuchillas de soporte; 3 - la parte superior del rotor; 4 - imán; 5 - manga; 6 - estator; 7 - la parte inferior del rotor; 8 - una nuez; 9 - horquilla; 10 - cubo; 11 - eje; 12 - soporte para montaje en estator

Hacemos cuchillas

Las cuchillas pueden estar hechas de madera, fibra de vidrio y otros materiales. Es más rápido y más fácil hacer que esta parte del generador de viento de la tubería de PVC de alcantarillado. Es mejor usar tubos de color naranja, ya que tienen buena densidad y no temen a la luz solar directa.

Para un generador eólico vertical, se necesitan 4 palas hechas de tubería de PVC y 2 palas ortogonales (curvas) de chapa galvanizada. Este diseño permitirá que el molino de viento gire incluso con viento ligero a una velocidad de 2-3 m por segundo. Tomamos secciones de medidor de tubería de PVC y las cortamos a lo largo en 2 partes iguales. Cortamos los semicírculos del estaño según el tamaño de la futura cuchilla y los sujetamos con pernos a lo largo de los bordes de la tubería.

Para hacer cuchillas ortogonales, necesitará una chapa de acero galvanizada estándar de 0,75 mm de espesor. Primero, dos piezas de 1x0.4 m de tamaño y cuatro piezas en forma de gota se cortan con tijeras de metal. Luego, los segmentos de acero deben doblarse y los segmentos de "gotas" se unen en los bordes.

Las cuchillas se fijan en un círculo en el marco, se puede soldar desde un tubo cuadrado de perfil 20x20 y esquinas 25x25. Las dimensiones del marco y la distancia entre las cuchillas se pueden ver en el siguiente diagrama:

Montaje de aerogeneradores

El mástil está soldado de tuberías de agua de varios diámetros, su altura depende del área donde se ubicará el generador eólico y sus condiciones de funcionamiento, pero en cualquier caso debe ser más alto que el techo de la casa.

De antemano, debajo del mástil seccional, debe preparar una base reforzada de tres puntos. Se atornilla un generador al mástil terminado en el suelo. A continuación, se atornilla un marco con cuchillas al generador. El mástil con un molino de viento se une a la base con dos soportes abisagrados y, por medio de un cabrestante, se eleva a una posición vertical. Después de levantar el mástil, el tercer soporte se atornilla a la base del molino de viento con un perno. Además, el mástil se debe fijar con un estiramiento.

Parte eléctrica

El molino de viento emitirá corriente alterna trifásica. Usando un puente rectificador, que consta de 6 diodos, lo convertimos a corriente continua.

Esto hace posible cargar la batería en 12 V. Para controlar la carga de la batería y evitar la sobrecarga, use el relé de carga de automóvil PP-380 estándar.

Se conecta un inversor a la batería, lo que le permite convertir los 12 V CC resultantes a 220 V con una frecuencia alterna de 50 Hz.

El resultado del molino de viento: calcular la eficiencia

Las pruebas de prueba del generador eólico a diferentes velocidades del viento mostraron los siguientes resultados:

a una velocidad del viento de 5 m / s obtenemos 60 rpm - 7 V y 2.3 A \u003d 16 W;
a una velocidad del viento de 10.6 m / s obtenemos aproximadamente 120 rpm - 13 V y 3.4 A \u003d 44 W;
a una velocidad de 15.3 m / s aproximadamente 180 rpm - 15 V y 5.1 A \u003d 76.5 W;
a una velocidad del viento de 18 m / s obtenemos 240 rpm - 18 V y 9 A \u003d 162 W.

Básicamente, un molino de viento produce 16-45 vatios, ya que los vientos de más de 15 m / s son raros. Sin embargo, si coloca un tornillo de alta velocidad, puede obtener mejores resultados.

Recientemente, los fanáticos de las fuentes de energía renovables han preferido diseños verticales de molinos de viento. Horizontal baja en la historia. El punto no es solo que hacer un generador de viento vertical con sus propias manos es más fácil que horizontal. El motivo principal de esta elección es la eficiencia y la fiabilidad.

Las ventajas de un molino vertical

1. El diseño vertical de la turbina eólica capta mejor el viento: no es necesario determinar de dónde sopla y orientar las palas debajo del flujo de aire. 2. La instalación de dicho equipo no requiere su ubicación elevada, lo que significa que una turbina eólica vertical con sus propias manos será más fácil de mantener. 3. El diseño contiene menos piezas móviles, lo que aumenta su fiabilidad. 4. El perfil óptimo de las palas aumenta la eficiencia del molino de viento. 5. El generador multipolar utilizado para generar electricidad es menos ruidoso.

Hablemos sobre cómo hacer piezas y ensamblar un generador eólico vertical con sus propias manos.

Algoritmo de bricolaje para hacer una turbina

1. Los soportes (superior e inferior) de las cuchillas son dos círculos concéntricos del mismo tamaño. Están hechas de plástico ABS, cortadas con una sierra de calar. En uno de ellos (será el superior), se hace un agujero con un diámetro de 300 mm.

2. El soporte inferior debe descansar sobre el eje, que se puede usar como centro de un automóvil. Para conectar las piezas, debe marcar y perforar 4 agujeros. 3. Al ensamblar un generador eólico vertical con sus propias manos, se presta especial atención a la fijación de las palas. Para la ubicación correcta de las cuchillas necesita una plantilla. En el soporte inferior, dibujamos una estrella de seis puntas (la Estrella de David), cuyas esquinas estarán en el borde del círculo. Proyectamos el dibujo en el soporte superior. Hacemos láminas de chapa delgada en forma de tiras de 1160 mm de largo, cuyo ancho es ligeramente mayor que el lado del rayo de la estrella.

4. Las cuchillas se sujetan con dos esquinas en la parte superior e inferior, mientras que deben doblarse para formar un cuarto de círculo. Se colocan uno tras otro alrededor de la circunferencia, al borde de los rayos.

Hacemos un rotor

1. La base para un rotor con un diámetro de 400 mm está cortada de madera contrachapada de 10 mm de espesor. Los imanes permanentes de neodimio con alta inductancia se fijan a lo largo del radio exterior utilizando clavos líquidos o pegamento epoxi. Se colocan de la misma manera que los números en el dial del reloj (exactamente 12 piezas) en polaridad (se recomienda marcarlos). Para evitar que los imanes se alejen, se fijan temporalmente con espaciadores hechos de cuñas de madera.

2. El segundo rotor está hecho de manera similar y simétrica al primero. La diferencia en la polaridad de los imanes: debería ser lo contrario.

Cómo armar un estator

El estator se ensambla a partir de 9 inductores. Debería haber 3 grupos de bobinas conectadas en serie (3 piezas por grupo): el final del anterior está conectado al comienzo del siguiente (configuración en estrella). Las bobinas se ubican simétricamente en los vértices de tres triángulos inscritos en un círculo. El devanado se realiza con un cable de cobre de 0,51 mm de diámetro (tipo - 24 AWG). Necesita 320 vueltas. Esto le permitirá obtener un voltaje de 100 V en la salida del generador a 120 rpm. turbinas El generador de viento vertical hágalo usted mismo se puede hacer con varios parámetros del voltaje y la corriente de salida al reducir / aumentar el número de vueltas y el diámetro del cable de bobinado del estator. Los giros de las bobinas se enrollan de la misma manera. Es necesario observar la dirección del devanado y marcar su comienzo y fin. El adhesivo epoxi se aplica sobre el giro exterior y se enrolla en cuatro lugares en la cinta aislante para evitar que se desenrolle.

Reglas y matices de las bobinas de conexión.

Los extremos de las bobinas deben limpiarse con aislamiento de barniz. Las conexiones se realizan por soldadura. Las bobinas preparadas de esta manera se colocan en una hoja de papel sobre la cual se aplica un diagrama de su disposición (de acuerdo con la posición de los imanes permanentes del rotor). Arreglarlos con cinta adhesiva. Todos los campos libres de papel (excepto los centros de las bobinas) están sellados con fibra de vidrio, vertiendo resina epoxi con un endurecedor. Los cables de bobinado deben ubicarse fuera o dentro del estator. Para fijar el soporte en el estator, haga agujeros.

Montaje final e instalación

Se ensamblan en un eje (de arriba a abajo): el soporte inferior de las palas, el disco con imanes permanentes (la base superior del rotor), el estator, la base inferior del rotor y el cubo. Todos los componentes están unidos con pasadores al soporte. Para un buen contacto utilizamos tornillos de acero inoxidable. Modificando las pequeñas cosas restantes, obtenemos el dispositivo terminado. El molino de viento vertical hágalo usted mismo debe instalarse en un área abierta, donde la energía eólica es mayor. Es aconsejable que no haya estructuras altas cerca. Entonces, el generador eólico generará electricidad de manera eficiente, lo que ayudará a ahorrar dinero.

Los problemas de independencia energética conciernen a las mentes no solo de los líderes de los estados, las empresas, sino también de los ciudadanos individuales, propietarios de casas privadas. Con el aumento del monopolio y las tarifas por parte de los productores de electricidad, las personas buscan fuentes de energía alternativas efectivas. Una de estas fuentes es un generador eólico.

Elementos clave en un sistema de generador eólico.

Hay muchos modelos, opciones de diferentes fabricantes, pero como lo demuestra la experiencia práctica, no siempre son asequibles y asequibles para una amplia gama de consumidores. Con la disponibilidad de información, ciertos conocimientos de ingeniería eléctrica y habilidades prácticas, un generador eólico está disponible para hacerlo usted mismo.

Principio de trabajo y elementos básicos.

El trabajo de un generador eólico casero no es diferente de los modelos industriales, los principios de acción se establecen de la misma manera. La energía eólica se convierte en energía mecánica girando el rotor de un generador que genera electricidad.

Los principales elementos estructurales (Fig. Arriba):

hélice con palas;
un eje de rotación a través del cual se transmite el par al rotor del generador;
generador;
diseño de montaje del generador en el sitio de instalación;
si es necesario, para aumentar la velocidad de rotación del rotor, se puede instalar una caja de engranajes o transmisión por correa entre el eje con la hélice y el eje del generador;
para convertir la corriente alterna del alternador en directa, se utiliza un convertidor, un puente de diodos rectificadores, cuya corriente se suministra para recargar la batería;
batería recargable, desde la cual se suministra electricidad a través del inversor a la carga;
el inversor convierte la corriente continua de una batería con un voltaje de 12 V o 24 V en corriente alterna con un voltaje de 220 V.

Los diseños de hélices, generadores, cajas de engranajes y otros elementos pueden diferir, tienen características diferentes, dispositivos adicionales, pero los componentes enumerados siempre están en el corazón del sistema.

Selección y fabricación de bricolaje

Según el diseño, hay dos tipos de eje que giran el rotor del generador:

generadores con un eje horizontal de rotación;

Generador de eje horizontal

generadores con un eje vertical de rotación.

Aerogenerador rotativo con eje vertical de rotación.

Eje de rotación horizontal

Cada diseño tiene sus propias ventajas y desventajas. La opción más común es con un eje horizontal. Estos modelos tienen una alta eficiencia al convertir la energía eólica en movimientos del eje de rotación, pero existen ciertas dificultades para calcular y fabricar las aspas con sus propias manos. La forma plana habitual de la pala, que se usaba en los antiguos molinos de viento, es ineficaz.

Para utilizar la energía eólica máxima al girar el eje, las palas deben tener una forma pterigoidea. En los aviones, la forma del ala, debido a la fuerza del viento de frente, proporciona flujos de elevación. En este caso, las fuerzas de estos flujos se dirigirán a la rotación del eje del generador. Las hélices pueden tener dos, tres y una gran cantidad de palas, la mayoría de las veces hay estructuras con tres palas. Esto es suficiente para proporcionar la velocidad de rotación necesaria.

Los generadores eólicos con un eje horizontal de rotación deben ser rotados constantemente por el plano de la hélice al frente de la corriente de viento que se aproxima. Para hacer esto, es necesario usar la unidad de cola del tipo de veleta, que, bajo la influencia del viento, como una vela, despliega toda la estructura con una hélice hacia el viento de frente.

Eje de rotación vertical

La principal desventaja de esta opción es la baja eficiencia, pero esto se compensa con un diseño más simple, que no requiere la fabricación de elementos adicionales para girar las palas al viento. La disposición vertical del eje y las palas permite el uso de energía eólica para la rotación desde cualquier dirección, este diseño es más fácil de hacer con sus propias manos. La rotación del eje es más estable, sin saltos repentinos de velocidad.

La velocidad media anual del viento en Rusia no es la misma. Las condiciones más favorables para el funcionamiento de los generadores eólicos son de 6-10 m / s. Hay pocas áreas de este tipo, principalmente predomina el viento de 4-6 m / s. Para aumentar la velocidad de rotación, es necesario usar cajas de engranajes y tener en cuenta la altura y la rosa de los vientos en el sitio de instalación del generador.

Un ejemplo de fabricación de un generador eólico.

Se considera una variante con un eje de rotación vertical.

Aerogenerador de bricolaje

La opción más fácil para la producción de cuchillas es usar un barril de metal de 50-200 litros. Dependiendo del número de cuchillas necesarias, el barril es aserrado por una amoladora de arriba a abajo en 4 o 3 partes iguales.

Cuchillas verticales de un barril de metal

Simplemente puede usar láminas de hierro galvanizado para techos, que son fáciles de cortar con sus propias manos la forma deseada, usando tijeras para metal.

Hojas verticales de chapa

Además, las cuchillas están montadas en la parte superior del eje de rotación. La base para su fijación pueden ser discos de madera hechos de madera contrachapada de seis capas.

Es más seguro usar un marco de metal de un perfil rectangular, al que se atornillan las cuchillas.

Un ejemplo de colocación de cuchillas verticales.

Un ejemplo de fijación de las cuchillas a la plataforma.

El marco o los discos están montados rígidamente en el eje de rotación, el eje mismo se inserta en acoplamientos con cojinetes que están instalados de forma segura en el marco de la torre o techo del edificio en el que se encuentra el generador.

Montaje de un eje con paletas en la torre.

Representación visual de la instalación del eje vertical de rotación en el techo del edificio.

Turbina con palas verticales.
Plataforma de estabilización del eje con rodamiento de bolas de doble hilera.
Extensiones de cable de acero Ø 5 mm.
Eje vertical, tubo de acero Ø 40-50 mm, espesor de pared de al menos 2 mm.
La palanca del controlador de velocidad.
Las palas del regulador aerodinámico están hechas de madera contrachapada o plástico de 3-4 mm de espesor.
Tracción que controla la velocidad de rotación, el número de revoluciones.
Una carga cuyo peso establece la velocidad de rotación.
Polea de eje vertical para transmisión por correa, la llanta de bicicleta de la rueda se usa ampliamente, sin cámara ni neumático.

Cojinete de bloque de almohada.
Polea en el eje del rotor del generador.

Una polea para una transmisión por correa o engranajes para una caja de engranajes está montada en el extremo inferior del eje, esto es necesario para aumentar la velocidad del rotor. La práctica muestra que a una velocidad del viento de 5 m / s, la rotación del eje con palas horizontales desde el cañón no será mayor de 100 r / m. Con una velocidad del viento de 8-10 m / s, la rotación alcanza hasta 200 m / s. Esto no es suficiente para garantizar que el generador proporcione la potencia necesaria para cargar la batería.

Una relación de transmisión de 1:10 le permite alcanzar la velocidad de rotación requerida.

Instalación de poleas de correa

Generador de baja velocidad

La forma más fácil de convertir la energía de rotación mecánica en electricidad es usar generadores de automóviles. Pero los generadores ordinarios de automóviles para turbinas eólicas no se recomiendan debido a la presencia de escobillas en su diseño. Los cepillos de grafito eliminan la corriente inducida en el rotor, se borran durante la operación y requieren reemplazo. Además, estos generadores son de alta velocidad; se requieren 2000 revoluciones o más para generar un voltaje de 14 V con una corriente de hasta 50 A.

Generadores más eficientes para molinos de viento de tractores y autobuses G.964.3701 con excitación magnética de devanados. No tienen cepillos, operan a velocidades más bajas. El generador G288A.3701 tiene tres fases, se utiliza para alimentar vehículos en combinación con una batería. Tiene buenas características para su uso en sistemas de aerogeneradores:

produce un voltaje de 28 V;
el rectificador incorporado proporciona corriente continua hasta 47 A;
potencia de salida de hasta 1.3 kW;
rotación en vacío de 1200 rpm;
a una carga actual de 30 A, se requieren 2100 rpm.

El generador tiene dimensiones y masa adecuadas:

peso total 10 kg;
diámetro 174 mm;
longitud 230 mm.

Generador de MAZ - 24V

Los generadores de este tipo se utilizan en vehículos KAMAZ, Ural, KRAZ, MAZ con motores de la planta Yaroslavl YaMZ 236, 238, 841, 842 y ZMZ 73. Para ahorrar dinero, puede comprar un generador usado en los puntos de desmontaje. Para generar más potencia a bajas revoluciones, puede hacer un generador de bricolaje con imanes niode, pero este es un problema separado y requiere una descripción más detallada.

Secuencia de construcción

En primer lugar, una estructura de montaje de torre o generador está montada en el techo del edificio. El eje vertical está montado en los bujes con cojinetes, las cuchillas están instaladas.

Después de instalar el eje con las cuchillas en la parte inferior, se fija una polea para una transmisión por correa.
Al nivel de la polea del eje, a una plataforma especialmente preparada, se une un generador con una polea de correa en el eje del rotor. Las poleas del generador y el eje con las cuchillas deben instalarse al mismo nivel.

El diámetro de la polea en el eje debe ser aproximadamente 10 veces el diámetro de la polea en el eje del generador. Según las condiciones en que la velocidad estimada del viento es de aproximadamente 10 m / s, dará una velocidad de rotación del eje de hasta 200 r / m.

La fórmula se usa:

Wr \u003d Wos x Dosd, donde

Wr es la velocidad de rotación de la polea del generador;
Dos es el diámetro de la polea en el eje vertical;
d es el diámetro de la polea en el eje del rotor del generador;
Wos: la velocidad de rotación de la polea del eje vertical.

Wr \u003d 200 rpm x 500 mm / 50 mm \u003d 2000 rpm - velocidad de rotación suficiente para que el generador del tipo seleccionado produzca la potencia requerida.

Se tira del cinturón, para esto, la plataforma de montaje del generador debe tener ranuras, como en el soporte del automóvil.
Los cables de salida del generador están conectados a los terminales de la batería.

Estos generadores tienen rectificadores incorporados, la salida es de corriente continua, por lo que el cable rojo positivo está conectado al terminal "+" y el cable negativo al terminal "negativo".

La entrada del inversor de 24V / 220V está conectada a la batería, también observando las polaridades.
La salida del inversor está conectada al circuito con una carga.

Vídeo. Generador de viento de bricolaje.

Con los materiales necesarios, las habilidades prácticas de la metalistería, el uso de generadores de automóviles prefabricados con excitación magnética de los devanados, el generador de viento es fácil de instalar con sus propias manos. Para la fabricación de un generador de mayor potencia con imanes de niodo, se requerirá un conocimiento más profundo en ingeniería eléctrica y habilidades de ensamblaje de equipos eléctricos. Esta es una de las formas más fáciles de construir un generador eólico con sus propias manos.

Aprovechar la energía eólica para generar electricidad no es una idea. Hay regiones donde exactamente este método de extracción se considera el más rentable y prioritario: naturalmente, los vientos soplan constantemente en estos lugares. Un ejemplo sorprendente es Dinamarca, donde la energía eólica representa el 25% de toda la electricidad consumida en el país.

Hoy le diremos qué es un generador eólico de tipo vertical, cuáles son sus principales características, ventajas y desventajas, y también compartiremos información sobre cómo ensamblar dicho dispositivo con sus propias manos, utilizando solo materiales improvisados.

Las ventajas de un generador eólico vertical son bastante significativas:

La característica principal de este dispositivo es que no le importa la dirección del viento.
Se instala a una altura suficientemente baja que no requiere dispositivos especiales para el mantenimiento, y el proceso en sí mismo es seguro.
Los generadores eólicos verticales tienen solo un eje de rotación sin engranajes, lo que significa que serán mucho más confiables en operación que sus contrapartes horizontales.
Estos dispositivos tienen un nivel sólido de eficiencia, debido a la forma del rotor y las palas.

¡Consejo! Los modelos domésticos pequeños son impulsados \u200b\u200bpor una ráfaga de viento muy débil, de 1,5 metros por segundo, lo que aumenta aún más la eficiencia de la instalación.

El generador no emite ningún sonido, por lo que no interferirá con la vida de las personas a su alrededor. Además, el dispositivo no afecta el medio ambiente de ninguna manera, sin crear emisiones a la atmósfera.
El dispositivo funcionará durante muchos años, requiriendo solo una revisión periódica de los principales componentes mecánicos (es especialmente importante controlar el estado de los rodamientos). La reparación del dispositivo también es bastante simple

Cómo funciona un generador eólico y cómo está conectado a la red

El trabajo del sincrofasotrón ... lo siento, generador de viento, se basa en el principio de levitación magnética. Su esencia radica en el hecho de que durante la rotación, se generan fuerzas de elevación y de impulso, debido a lo cual el rotor comienza a girar, más la fuerza de frenado real.

Como resultado de la rotación del rotor, se forma un campo magnético, que induce un EMF en el devanado de la armadura del generador, como resultado de lo cual aparece una corriente.

El diseño es completamente mecánico y autónomo, por lo tanto, no requiere intervención humana en su trabajo. Naturalmente, el generador en sí está equipado con dispositivos adicionales, por lo que la energía recibida se hace adecuada para su uso en redes domésticas.

En ningún caso puede conectar aparatos eléctricos directamente a los terminales del generador, ya que este dispositivo en diferentes modos de funcionamiento producirá una corriente de diferente intensidad y frecuencia.
Después del generador, se incluye un controlador en el circuito que controla (perdón por la tautología) el nivel de la batería. La foto de arriba muestra un dispositivo de este tipo. Como puede ver, hay 4 terminales en la carcasa, a los que están conectadas las salidas del generador, la batería y el balasto.
¿Qué es el lastre? Creemos que muchas personas son conscientes de que no se recomienda recargar las baterías recargables, de lo contrario el electrolito comienza a hervir, la presión se acumula en el interior y el dispositivo puede fallar bajo fuegos artificiales efectivos. Por lo tanto, tan pronto como el voltaje de la batería se eleva a 14-15 voltios, lo que indica su carga completa, la energía se detiene.
La batería está apagada, no hay a dónde ir a la energía, bueno, digamos que no hay nadie en casa, y que los electrodomésticos no consumen electricidad, y un buen viento se levantó en la calle, y el generador continúa girando intensamente. ¿Lo que sucederá?

Si no hay carga en el generador eólico, su rotación no experimentará ninguna resistencia. Las palas giran demasiado, lo que aumenta la carga del viento y crea un ruido desagradable. En ciertas situaciones, el diseño puede simplemente no ser capaz de resistir y, agitando un bolígrafo, volar sin una promesa de regresar.
El siguiente punto es que el voltaje en el generador sin una carga con una rotación tan intensa puede alcanzar 60-80 voltios, con un valor nominal de 12. Los transistores del controlador están diseñados en promedio para un voltaje de 40 V, como saben, tal salto conducirá a su salida inmediata Fuera de servicio.
Para evitar que esto suceda, se usa lastre, la carga de repuesto creada por una resistencia, lámparas o elemento calefactor.

¡Consejo! Si aplica diez, la energía no se desperdiciará; puede proporcionar un diseño en el que, por ejemplo, el agua se calienta.

El consumo de energía del lastre debe corresponder al indicador máximo que el generador de viento es capaz de entregar.
Si el controlador que compró no tiene terminales para conectar la carga de lastre, este dispositivo funcionará con un principio diferente. Tan pronto como la batería esté completamente cargada, el controlador cerrará las fases del generador eólico, lo que como resultado detendrá su rotación. El bloqueo se mantendrá hasta que el nivel de voltaje en la batería caiga a 13.5 voltios, después de lo cual el ciclo se repite.
Estos dispositivos se instalan solo en generadores de baja potencia.
Delante del controlador en el circuito hay un puente de diodos, el dispositivo más simple de cuatro semiconductores, que rectificará la corriente entrante. Muchos dispositivos tienen un rectificador dentro de la carcasa, por lo tanto, al conectarse, asegúrese de estudiar las instrucciones.

Entonces, más en el circuito está la batería. Cualquier 12 voltios es adecuado, en principio, por lo que puede ir a la tienda de autopartes para comprar.
Como comprenderá, el uso de generadores eólicos no significa en absoluto que la energía eléctrica sea gratuita. Primero, considere el costo del dispositivo en sí y el equipo para él: si no es un técnico de radio, definitivamente tendrá que gastar dinero. En segundo lugar, cualquier batería tiene una vida útil determinada: un promedio de 4-5 años bajo uso intensivo.
Una batería de buena capacidad le costará alrededor de 5-10 mil rublos (precio para 2018). Es decir, incluso si elimina los costos de instalación y puesta en marcha del equipo, tendrá que pagar de 80 a 160 rublos por mes, sin contar los costos de las posibles reparaciones del equipo.
Al mismo tiempo, la región en la que vives debe estar muy ventoso, para que todos los costos valgan la pena. En general, depende de usted decidir la conveniencia de dicha adquisición, solo le presentamos los hechos.

Si planea alimentar electrodomésticos con un generador de viento de 220 voltios estándar, necesitará un inversor que convierta la corriente continua en corriente alterna
Del equipo adicional, me gustaría destacar el ABP (interruptor automático de suministro de energía). Este dispositivo cambiará automáticamente la energía cuando el generador eólico se apague a una red pública o fuente de energía de emergencia.

Tipos de generadores eólicos verticales

La apariencia y las características de los generadores eólicos verticales dependen en gran medida de la estructura estructural de estos dispositivos. Echemos un vistazo a los principales.

Sistemas ortogonales

La característica de un generador de viento vertical de tipo ortogonal implica una eficiencia no muy alta con grandes dimensiones en comparación con los dispositivos de eje horizontal, pero la independencia de la dirección del viento lo hace más prioritario.

En el corazón del diseño, estos generadores tienen un eje central de rotación (vertical) y varias palas planas ubicadas paralelas a él.
Todas las cuchillas se retiran del centro de rotación a cierta distancia.
Con dicho dispositivo, el mecanismo de accionamiento se puede colocar a nivel del suelo, lo que facilita enormemente las medidas de mantenimiento y reparación.

El uso de la energía eólica para generar electricidad es una de las formas prometedoras de desarrollo de energías alternativas. El generador de viento vertical es un área prometedora de desarrollo industrial, ya que tiene una serie de ventajas en comparación con sus homólogos horizontales.

Principio de funcionamiento

Una turbina eólica vertical es un cilindro montado en una base. Debido a su forma, funciona independientemente de la dirección del viento. Independientemente del tipo de generador de viento vertical, está diseñado para que la presión del flujo de aire en uno de sus lados sea mayor que en el otro.

Debido a tal diferencia de presión, el eje del generador gira y se genera electricidad. Debido al hecho de que la fuerza del viento se dirige a ambos lados del generador eólico, el indicador de la velocidad del viento inicial es ligeramente más alto que el de los molinos de viento horizontales, pero con la calidad adecuada de las piezas, existe una autopromoción, es decir Un aumento significativo en la velocidad del generador incluso con un viento pequeño (de 3.5 m / s).

¿Qué diseño es mejor?

Existen varios diseños fundamentalmente diferentes de generadores eólicos verticales, cada uno de ellos tiene sus propias ventajas y desventajas.

Molino de viento Savonius: lóbulos semicirculares

El rotor de Savonio. Un modelo de un molino de viento vertical de este tipo incluye dos o más palas hechas en forma de semicírculo. En este caso, la presión ejercida sobre la parte "abierta" del círculo excede significativamente la que actúa en el lado opuesto. El diseño es bastante simple de fabricar, por lo que es más popular entre los generadores eólicos verticales improvisados. Desventajas

Gran "navegación". La influencia del viento impulsa toda la estructura, creando tensión en el eje y deshabilitando el rodamiento sobre el que gira todo el rotor.
El diseño no puede comenzar a girar independientemente cuando hay dos o tres palas, por lo tanto, dos de estos rotores deben montarse en un eje uno a la vez en un ángulo de 90 °

Se instalan pantallas estáticas adicionales en el rotor ortogonal para aumentar la productividad.
Rotor más oscuro u ortogonal. Hay muchas modificaciones de dicho generador de viento vertical, pero el principio de funcionamiento permanece sin cambios. La rotación se produce debido a la forma en forma de ala de la pala del generador. Cuando se expone al flujo de aire, se crea una fuerza de elevación, debido a la cual gira el eje. Desventajas
- Bajo, incluso para los estándares de los generadores eólicos, eficiencia.
- La velocidad del viento para la promoción completa de dicho generador debe ser de al menos 4 m / s. En este caso, hasta que se establezca la velocidad de rotación completa de dicho rotor, la carga no se puede conectar al molino de viento; se detendrá.
- Ruido. Si en otros modelos el ruido se emite solo por partes móviles (rodamientos), entonces un generador de viento vertical de este tipo hace ruido con sus palas. Mucho.
- Debido a la vibración, destruye rápidamente los rodamientos y todos los elementos estructurales.
El rotor helicoidal tiene una estructura compleja.
Rotor helicoidal. Este generador de viento vertical tiene una forma intrincada, pero en esencia es un generador de viento ortogonal con un eje vertical, solo sus palas están torcidas a lo largo del eje del rodamiento, lo que aumenta significativamente la vida útil de toda la estructura, porque Proporciona una carga uniforme sobre el rodamiento y el mástil desde todos los lados. Desventajas
- Dificultad en la fabricación, de ahí el alto costo de una turbina eólica vertical.
Molino de viento de múltiples palas
Generador de viento vertical multiblade. Si consideramos solo muestras comerciales, este tipo de rotor es el más productivo y proporciona la menor carga en las piezas del rodamiento. Dentro de este molino de viento vertical contiene una serie adicional de palas estáticas que dirigen el flujo de aire de tal manera que se maximiza la eficiencia del rotor. Desventajas
- El alto costo del dispositivo debido a la gran cantidad de piezas.

Ventajas del eje vertical

Cualidades positivas de todos los generadores eólicos verticales:

No están dirigidos a favor del viento, trabajan en cualquier dirección.
A diferencia de los generadores eólicos con eje horizontal, solo tiene un eje de rotación, por lo tanto, una vida útil más larga.
Es posible la instalación a baja altitud, desde 1,5 m, según el modelo.
Todos los elementos móviles importantes se encuentran en la parte inferior del generador, lo que lo hace conveniente para el mantenimiento.
Importante. Si es necesario, el eje del rotor se aumenta a la longitud requerida para facilitar el acceso al estator, sin una pérdida significativa de eficiencia.
La capacidad de ensamblar un generador eólico existente con sus propias manos a partir de materiales improvisados.
Debido a la posibilidad de crear una estructura rígida con varios puntos de apoyo, las turbinas eólicas verticales funcionan a velocidades máximas de viento más altas.
Mayor resistencia a los efectos dañinos del viento.
En estos molinos de viento, es posible crear su propia circulación de aire, debido a lo cual se forma un efecto de alta velocidad cuando la velocidad lineal de las palas es 20 o más veces la velocidad del viento.

Menos

Construcción voluminosa. Los molinos de viento verticales más livianos pesan al menos 300 kg con un soporte.
Baja eficiencia en comparación con horizontal.
Ruido. El molino de viento hace ruido de las aspas durante la operación.

Vídeo. Aerogenerador helicoidal

El video muestra el trabajo de un molino helicoidal montado en un mástil especial.