Générateur efficace pour une éolienne. Comment assembler une éolienne de vos propres mains pour votre maison

Un des des moyens simples obtenez de l'électricité bon marché - une éolienne. Vous n’êtes pas obligé de l’acheter ; vous pouvez le construire vous-même, en utilisant des dessins et des schémas, des pièces et des matériaux correctement rédigés.

Le principe de fonctionnement d'une éolienne est simple : le vent met en mouvement les pales qui font tourner le rotor de la turbine, qui convertit l'énergie éolienne en énergie mécanique. Les éoliennes sont :

• avec rotors à axe horizontal ;
• avec rotors à axe vertical.

L’avantage de ces derniers est qu’ils fonctionnent quelle que soit la direction du vent et sa force. La puissance générée par une éolienne artisanale varie de 100 à 6 000 W. La vitesse minimale à laquelle une éolienne peut commencer à produire de l'électricité est de 2,5 à 3 m/s, mais pour atteindre la puissance nominale, des vitesses de vent de 10 m/s sont nécessaires.

Le rotor tourne généralement entre 15 et 20 tr/min, alors qu'un générateur asynchrone Génère de l'électricité à plus de 1 500 tr/min. Un générateur de voiture de 12 volts convient à un moulin à vent fait maison.

Principe de fonctionnement de l'éolienne

Comment fabriquer une éolienne de vos propres mains

La base pour créer une éolienne est un projet bien réalisé et un dessin préparé. Ceci est très important, car sans une idée claire de l'apparence de l'appareil, il sera difficile de le construire correctement sans violer l'ordre d'installation de tous les éléments.

Dessins et diagrammes

Il faut commencer par dresser un croquis général de l'éolienne, en marquant les éléments clés : la tour, le générateur, le socle en bois, les pales et le moyeu qui les relie entre eux. Un diagramme auto-composé peut ne pas être très détaillé : ce n’est pas nécessaire. Il doit être utilisé pour donner une idée générale de la façon dont les différentes parties de l'éolienne seront disposées et à quoi ressemblera la conception dans ses étapes finales.

Schéma de montage du générateur électrique éolien

Après avoir préparé le schéma, vous devez définir les dimensions correctes de l'éolienne. Ceux-ci doivent inclure la hauteur, la longueur et la largeur de la base en bois qui relie le générateur et la dérive à la tour. Déterminez également les dimensions des pales constituées de tuyaux métalliques ou de tuyaux en PVC, en fonction du matériau qui sera utilisé. Des mesures distinctes sont nécessaires pour la dérive : hauteur, largeur et longueur, ainsi que le diamètre des pales, qui déterminent la taille de l'éolienne.

Une fois que le dessin et l'esquisse de l'appareil aux dimensions définies sont prêts, vous pouvez procéder à la préparation des matériaux et des outils pour le travail.

Outils et matériels requis

Pour fabriquer un moulin à vent fait maison, vous aurez besoin des pièces suivantes :

• rotor à pales;
• boîte de vitesses pour réguler la vitesse du rotor;
• pile gel ou alcaline pour alimenter des appareils électriques;
• onduleur pour transformation de courant ;
• section de queue ;
• mât.

Le rotor avec pales peut être fabriqué indépendamment, tandis que les éléments restants devront probablement être achetés ou assemblés à partir des pièces nécessaires. De plus, pour assembler un moulin à vent fait maison, vous aurez besoin des outils et du matériel suivants :

• scie à bois;
• ciseaux en métal;
• colle chaude;
• fer à souder;
• percer.

Des vis et des boulons sont nécessaires pour relier les pales au moyeu et pour fixer le tuyau métallique au bois.

Pales d'éoliennes DIY

Lorsque vous fabriquez vous-même des lames, vous devez accorder une attention particulière à l'observation de la forme des produits spécifiés dans le dessin. Les pales peuvent être de type aile ou voile. Le second est plus simple à fabriquer, mais a un faible rendement, ce qui le rend inefficace dans les éoliennes artisanales, même de taille moyenne.

Pour la fabrication de pales d'éoliennes faites maison, les matériaux suivants conviennent :

• Plastique;
• arbre;
• aluminium;
• fibre de verre;
• chlorure de polyvinyle

Conception de la partie pale d'une éolienne

Si vous choisissez du polychlorure de vinyle, les tuyaux en PVC d'un diamètre de 160 mm ou plus sont parfaits pour créer des lames. Le plastique et le bois sont des matériaux moins résistants à l'usure qui, sous l'influence des précipitations et des vents violents, deviendront inutilisables dans quelques années. La meilleure option est l’aluminium : il est durable et léger, résistant aux déchirures et aux plis, ainsi qu’à l’humidité et aux températures élevées.

Instructions de fabrication étape par étape

Lorsque tous les dessins ont été élaborés et que les matériaux et outils ont été préparés, vous pouvez commencer à assembler l'éolienne de vos propres mains, en suivant la procédure suivante :

1. Préparez la fondation en béton. Profondeur et volume de la fosse mélange de béton calculé en fonction du type de sol et des conditions climatiques. Après le coulage, la fondation a besoin de plusieurs semaines pour acquérir la résistance requise. Ce n'est qu'après cela que le mât peut y être installé à une profondeur de 60 à 70 cm, en le fixant avec des haubans.
2. Placez les pales préparées dans le tuyau, fixez-les avec des vis et des écrous sur la douille sur laquelle le moteur sera installé.
3. Placez le pont de diodes à côté du moteur et fixez-le avec des vis autotaraudeuses. Connectez le fil du moteur au pont de diodes positif et l'autre fil au pont négatif.
4. Fixez l'arbre du moteur, placez la bague dessus et serrez-la fermement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
5. Équilibrez la base du tuyau avec le moteur et l'arbre qui y sont attachés et marquez le point d'équilibre.
6. Fixez la base de l'appareil avec des boulons.

Une éolienne peut durer beaucoup plus longtemps si vous peignez non seulement les pales, mais aussi la base, l’arbre et le capot du moteur. Pour allumer l'installation, vous aurez besoin d'un jeu de fils, d'un chargeur, d'un ampèremètre et d'une batterie.

Préparer un générateur de voiture

Afin de fabriquer une éolienne de vos propres mains à partir d'un générateur de voiture ? vous aurez besoin d'une installation d'une puissance de 95A avec une tension de 12 V. A 125 tr/min, elle produit 15,5 W, et à 630 tr/min ce chiffre sera de 85,7 W. Si nous parlons d'une charge de 630 tr/min, le voltmètre affichera 31,2 volts et l'ampèremètre affichera 13,5 ampères. Ainsi, la puissance du générateur sera de 421,2 W. Pour atteindre cet indicateur, il est nécessaire d'utiliser des aimants en néodyme, 7 fois plus efficaces que les aimants en ferrite.

Au début de la préparation d'un générateur de voiture, vous devez retirer l'enroulement d'excitation magnétique du rotor et les balais électroniques avec le collecteur. À la place des ferromagnétiques annulaires, vous devez installer 3 aimants en néodyme, la taille de chacun d'eux doit être de 85 x 35 x 15 millimètres. L’inconvénient de l’utilisation d’aimants puissants peut être le « collage », ce qui gêne le mouvement de l’arbre. Pour le réduire, les aimants doivent être placés légèrement inclinés les uns par rapport aux autres.

Avant de démarrer le générateur, il doit être testé pour tour, faisant tourner l'arbre à 950-1 000 tr/min. Si l'appareil fonctionne normalement, la puissance sera d'au moins 200 W. Dans la plupart des cas, une centrale électrique classique à axe vertical convient : elle se caractérise par de faibles vitesses et un silence.

Lors du fonctionnement de l'éolienne, il est recommandé de vérifier périodiquement la fiabilité des fixations à la base du mât, de lubrifier les roulements du dispositif rotatif et d'équilibrer l'inclinaison de l'installation. Une fois tous les six mois, il est recommandé de vérifier et de changer l'isolation électrique, qui est souvent endommagée en raison d'une utilisation dans des conditions défavorables.

Une éolienne faite maison, assemblée à partir d'un générateur de voiture et de pièces simples, peut fournir de l'électricité petite maison et devenir une source d'alimentation de secours autonome. Respectueux de l’environnement et nécessitant peu d’entretien, il sera rentabilisé en 2 à 4 ans, selon, et durera des décennies.

Internet commence à regorger d'articles élogieux d'auteurs offrant à chacun la possibilité d'utiliser l'énergie éolienne naturelle pour obtenir de l'électricité gratuitement.

Je propose d'examiner cette question d'un point de vue pratique, d'évaluer l'effet économique avant de commencer à créer de vos propres mains une éolienne pour une maison privée ou même d'acheter un modèle d'usine.

Parlons des difficultés auxquelles vous devrez faire face : il faut les prévoir et les surmonter. Le sujet est complexe. Il est nécessaire d'évaluer les caractéristiques aérodynamiques et mécaniques et de faire des calculs électriques.

Les éoliennes industrielles : un modèle

Ce n'est un secret pour personne que les énergies alternatives permettent réellement d'obtenir de l'électricité littéralement à partir du vent. Dans les pays européens, les éoliennes industrielles occupent de vastes territoires et fonctionnent de manière autonome au profit des populations.

Ils sont de taille énorme, situés dans des zones balayées par le vent, dominant les arbres et les objets locaux.

Et les éoliennes sont installées à distance les unes des autres. Par conséquent, les pannes accidentelles et les dommages causés à l'un d'entre eux ne peuvent pas nuire aux structures voisines.

Nous prendrons ces principes de création d'éoliennes comme base pour développer des appareils faits maison. Ils sont créés en fonction des évolutions scientifiques,
ont été testés depuis longtemps et fonctionnent efficacement.

Commençons par analyser les caractéristiques de la zone où nous envisageons de créer une centrale éolienne.

Comment déterminer la vitesse du vent : la pression est-elle suffisante pour une éolienne domestique ?

Nous discuterons de la question sur la base de faits scientifiques et d'erreurs déjà commises par de nombreux propriétaires de maisons privées.

La partie théorique du projet : que rechercher lors du choix d'un design

La valeur annuelle moyenne du vent pour n'importe quelle région de la Russie ou d'un autre pays peut être trouvée sur la carte des vents. Ces données sont largement disponibles.

Si l'on considère l'ensemble du territoire, nous n'avons pas autant d'endroits pour une utilisation favorable de l'énergie éolienne avec une vitesse de 5 m/sec et plus qu'en Europe.

J'explique cette situation par le fait que l'air chaud du Gulf Stream, s'élevant de l'eau chauffée, s'engouffre immédiatement dans les zones froides. Plus la différence de température est élevée, plus sa vitesse est grande.

Après avoir parcouru plusieurs milliers de kilomètres à travers l’Europe, sa force faiblit. La plus grande différence de température au printemps et en automne provoque des tempêtes et des ouragans.
Il est important pour nous de comprendre comment déterminer correctement la vitesse du vent dans notre région.

Prenons comme base la valeur de 5 m/sec et calculons la puissance du flux de vent pour le générateur axial horizontal le plus courant.

Tenons compte du fait que ses pales couvrent l'aire d'un cercle S (m2) de diamètre D (m). Le vent le traverse avec une vitesse V (m/sec).

L'énergie éolienne Рв est calculée par la formule :

ρ est la densité de la masse d'air (kg/m3)

Si l'on prend des valeurs moyennes, par exemple, une superficie de 3 mètres carrés et une densité
air 1,25 kg/m3, alors un vent soufflant à une vitesse de 5 m/sec peut créer une puissance légèrement inférieure à 2 kilowatts.

Notre tâche consiste maintenant à déterminer quelle partie de cette énergie peut être convertie en énergie électrique utile. En gros, cela peut être estimé à un pourcentage de 30÷40%. Construction et caractéristiques technologiques la roue éolienne ne vous permettra tout simplement pas d'en prendre plus efficacement.

Une définition plus précise est trouvée par une formule qui prend en compte :

• coefficient ε, qui détermine la part de l’énergie éolienne utilisée par la conception de l’éolienne. La valeur maximale créée par les structures à grande vitesse est de 40 à 50 % ;
• Efficacité de la boîte de vitesses -∙maximum environ 90 % ;
• Efficacité du générateur ≈85%.

Les valeurs de tous ces coefficients diffèrent considérablement selon les différents modèles d'éoliennes. J'ai donné des valeurs pour les produits industriels. Pour les travailleurs à domicile, ils seront nettement inférieurs.

Si l'on substitue tous ces chiffres, alors même pour la conception en usine d'une éolienne, réalisée selon des dessins précis et sur des machines industrielles, on peut obtenir moins de 700 watts d'énergie électrique à une vitesse de 5 m/sec et une pale de rotor superficie de 3 mètres carrés.

On ne peut que deviner quelle partie un moulin à vent fait maison peut prendre.

Les fabricants mondiaux d'éoliennes indiquent que pour produire 3 kW d'électricité, et c'est la valeur optimale pour une maison privée, il faut :

• retirer environ 5,1 kW de la roue éolienne ;
• avoir un diamètre de rotor de 4,5 mètres ;
• placer le moulin à vent à une hauteur de 12 mètres ;
• utilisez une vitesse de vent de 10 m/sec.

La roue doit commencer à faire tourner le générateur à une vitesse de 2 m/sec. Ce n'est que dans ce cas que nous pouvons parler du retour sur investissement de l'ensemble de la structure et de l'utilisation efficace de l'énergie éolienne.

Si la vitesse diminue jusqu'à au moins 7 m/sec, alors l'énergie de l'éolienne diminuera de 50 %. Maintenant, regardez à nouveau attentivement la carte des vents russes...

Cependant, tout n’est pas mauvais. Les calculs théoriques peuvent être testés dans la pratique. Dans notre cas, la vente propose de nombreux modèles d'instruments de mesure - anémomètres.

Ils ne sont pas chers, ont des fonctions supplémentaires de mesure de la température et d'indication de l'heure actuelle. Ils peuvent être commandés en Chine.

Un tel anémomètre permet d'évaluer de manière réaliste la force du vent dans votre région afin d'analyser les options d'exploitation d'une future centrale éolienne (WPP). Et il y en a au moins 2 :

1. satisfaction partielle des besoins en électricité ;
2. transition complète vers les énergies alternatives.

Erreur cachée - vent faible : ce que les vendeurs gardent sous silence

Première difficulté

Faites attention à la hauteur de la éolienne par rapport au sol. Pensez à la raison pour laquelle toutes les éoliennes industrielles sont situées à 25 mètres ou plus.

Après tout, cela complique considérablement leur installation, leur fonctionnement, leur maintenance et leur réparation. Il est nécessaire d'utiliser des équipements coûteux à haute altitude et de créer des plates-formes durables pour son placement.

Et la réponse est simple : à 25 mètres d’altitude, la vitesse du vent est bien plus élevée qu’au sol. Tous les tableaux et répertoires avec cartes de vent sont créés principalement pour les installations industrielles élevées dans la zone 50-70 m.

Si vous montez votre éolienne maison à 10 mètres, le vent soufflera plus faiblement qu'indiqué dans le guide. Et placer une éolienne à haute altitude sans moyens techniques particuliers est très problématique.

Le fonctionnement d'une éolienne n'est pas tant dû à la vitesse de déplacement de la masse d'air, mais à sa pression sur les pales de la roue. Et cela dépend aussi du poids et de la densité de l’atmosphère.

Les travailleurs des énergies alternatives prennent depuis longtemps en compte le ratio qui détermine que le doublement de la pression du vent augmente de huit fois la puissance générée par une éolienne.

Comment la zone de turbulence affecte-t-elle

Le fonctionnement d'une éolienne située à basse altitude peut être considérablement compliqué par une zone de turbulence, qui dépend non seulement du terrain et de la forme de la colline, mais aussi de la vitesse de déplacement des masses d'air.

Protection contre la foudre des éoliennes

Une turbine en état de marche frotte constamment contre l'air, accumulant de l'électricité statique, tout comme le fuselage de n'importe quel avion pendant le vol. Les concepteurs d’avions résolvent ce problème de différentes manières.

Les éoliennes industrielles sont également équipées d'une protection efficace contre la foudre, dont les décharges peuvent survenir à tout moment lors d'un orage.

La plupart des propriétaires de maisons privées ne pensent même pas à ce problème, mais en vain. Au mieux, on le trouve chez les propriétaires individuels, ce qui n'est clairement pas suffisant.

Ayant élevé une structure en fer au-dessus du toit de sa maison, qui produit également tension électrique, ils ont déjà créé un excellent paratonnerre. Il attirera de manière fiable d’énormes courants de rejets atmosphériques.

Si vous ne fournissez pas un moyen efficace de les drainer au-delà du bâtiment jusqu'au potentiel de la terre, vous devrez constamment tenter le destin et vous exposer à un danger inattendu.

Comment mentent les fabricants d’éoliennes

Les tests finaux des modèles d'usine sont effectués dans une soufflerie à flux laminaire idéal avec une structure directionnelle uniforme et une densité élevée.

Dans les conditions réelles d’une maison privée, de telles conditions n’existent tout simplement pas. Ils sont plus adaptés au mouvement des masses d'air à proximité d'installations industrielles situées à haute altitude.

Pour les éoliennes artisanales montées même à 10 mètres, des conditions turbulentes et des vents faibles peuvent limiter considérablement la rotation du rotor.

Le terrain affecte la densité de puissance. Par exemple, directement en dessous d'une colline, elle diminue fortement et, à son sommet, des conditions idéales sont créées en raison de la compression des caractéristiques aérodynamiques et de l'augmentation de la pression.

Les bâtiments utilitaires, les arbres des jardins, les clôtures et les bâtiments voisins auront également un impact.

Moulins à vent à faire soi-même pour la maison : revue des conceptions

Comme vous l'avez déjà compris, la toute première partie qui reçoit l'énergie éolienne est la roue éolienne. Aucun projet d'éolienne pour une maison ne peut s'en passer.

Ça peut être fait:

• avec un axe de rotation vertical ;
• ou horizontale.

Éolienne verticale

Je vais vous montrer une photographie de l'une des structures faciles à fabriquer, fabriquée à partir d'un fût en acier ordinaire.

Une telle éolienne verticale, fabriquée à la main et située au-dessus du sol, entourée de bâtiments et d'usines, ne sera pas en mesure de développer une vitesse normale pour produire suffisamment d'électricité pour alimenter une maison privée.

Il ne pourra effectuer que quelques tâches uniques pour des équipements de faible consommation. De plus, la faible vitesse de rotation de son rotor nécessitera l'utilisation obligatoire d'un réducteur élévateur, ce qui entraînera des pertes d'énergie supplémentaires.

De telles conceptions étaient populaires au début du siècle dernier sur les bateaux à vapeur. La roue hydraulique, avec ses pales situées dans le sens de déplacement du navire, assurait son mouvement.

C'est désormais une rareté qui a perdu de sa pertinence. Dans l’aviation, une telle conception non seulement n’a pas pris racine, mais n’a même pas été envisagée.

Parmi les modèles d'éoliennes à basse vitesse, le rotor Onipko est désormais largement distribué via Internet. Les annonceurs le montrent en train de tourner même par vent très léger.

Cependant, pour une raison quelconque, j'ai également une attitude critique à l'égard de cette évolution, même si le répéter de mes propres mains n'est pas si difficile. Je n'ai pas trouvé de critiques élogieuses parmi les acheteurs, ni de calculs scientifiques sur la faisabilité économique de son utilisation.

Si l'un des lecteurs peut me dissuader de cette opinion, je lui en serai reconnaissant.

Dès le début, les moteurs d’avion ont commencé à utiliser une hélice qui entraîne le flux d’air le long du corps de l’avion. Sa forme et sa conception sont choisies de manière à utiliser une composante réactive en plus de la force de pression active.

Toute éolienne horizontale, qu'elle soit fabriquée industriellement ou de vos propres mains, fonctionne sur ce principe. Je montre un exemple de design fait maison avec une photographie.

Basé sur le principe de l'utilisation de l'énergie éolienne, il s'agit d'une conception plus efficace et, en termes de conception, de faible consommation pour garantir les problèmes d'approvisionnement en électricité des ménages.

Un petit moteur électrique dont le rotor fait tourner une éolienne ne peut, même avec une pression et une force de vent optimales, fonctionner que comme un générateur. Vous pouvez y connecter une ampoule LED faible.

Pensez par vous-même si vous devez ou non assembler une telle girouette avec éclairage. Cette conception ne permettra pas de faire face à d'autres tâches. Bien qu'il puisse toujours être utilisé pour effrayer les taupes sur le site. Ils n'aiment vraiment pas les bruits accompagnés de rotation de pièces métalliques.

Afin d'utiliser pleinement l'électricité obtenue du vent, la turbine de l'éolienne doit avoir des dimensions correspondant à la consommation électrique. Comptez sur environ cinq mètres de diamètre.

Lors de sa création, vous rencontrerez une difficulté technique : vous devrez équilibrer avec précision de grandes pièces. Le centre de masse doit toujours être au milieu de l’axe de rotation.

Cela minimisera les battements d'appui et le balancement de la structure située à haute altitude. Cependant, cet exercice d’équilibre n’est pas si facile à réaliser.

Comment installer une éolienne : un schéma de mât fiable pour un montage en hauteur

Le poids de la turbine pour la production normale d’énergie électrique est tout à fait correct. Il ne peut pas être installé sur un simple support.

Il sera nécessaire de créer une fondation solide en béton pour le mât métallique et les boulons d'ancrage des haubans. Sinon, toute la structure, assemblée avec beaucoup de difficulté, risque de s'effondrer à tout moment inopportun.

Un support pour une éolienne surélevé en hauteur peut être réalisé :

1. sous la forme d'un mât préfabriqué assemblé à partir de profilés avec entretoises ;
2. ou support tubulaire conique.

Les deux projets nécessiteront un renforcement contre le chavirage en créant plusieurs niveaux de haubans, nécessaires pour maintenir le mât en cas de fortes rafales de vent. Ils devront être solidement fixés aux bouchons et aux ancrages.

D'une expérience personnelle infructueuse : lors de l'utilisation de la télévision analogique, l'antenne « Spider Web » d'un diamètre de cercle de 2 m a fonctionné. Il était situé à une hauteur de 8 mètres et était fixé sur un poteau en bois muni de deux niveaux de haubans. De fortes rafales de vent l'ont tellement secoué que le stand s'est effondré.

Heureusement, la télévision numérique moderne nécessite l’utilisation d’antennes beaucoup plus petites. Non seulement ils ne sont pas si difficiles à attacher.

Comment fabriquer un mât pour un moulin à vent

Faites immédiatement attention à la création d'une structure durable et sans problème. Sinon, répétez simplement la triste expérience des travailleurs de YantarEnergo, qui ont eu un accident lors d'une tempête : un mât de plusieurs tonnes s'est effondré et des fragments de pales se sont dispersés dans toute la zone.

La construction du mât nécessitera de calculer la quantité de matériaux nécessaires pour créer la structure à partir de cornière en acier différentes rubriques. La forme et les dimensions sont choisies en fonction des conditions locales.

Il est composé de trois ou quatre poteaux verticaux. Chacun d'eux est monté sur une butée par le bas. Au sommet du mât, une plateforme est créée pour l'installation d'une éolienne.

La longueur des coins étant limitée, le mât est assemblé à partir de plusieurs sections. La rigidité de l'ensemble de la fixation est assurée par des nervures latérales fixées par des croisillons.

Les éléments métalliques intégrés sont un élément obligatoire de la fondation. Ils serviront à fixer des pièces. Vous devrez vous occuper du soudage et des boulons de connexion.

Ne négligez pas les appareils orthodontiques supplémentaires.

Comment faire un support de tuyau

Une structure télescopique constituée de tuyaux en acier du profil approprié est plus facile à assembler, mais sa résistance doit être plus soigneusement calculée. Le moment de flexion créé par le toit lourd lors d'un vent de tempête ne doit pas dépasser une valeur critique.

Dans ce cas, des difficultés surgiront en matière de maintenance préventive, d'inspection et de réparation de la centrale aérienne assemblée. Si vous pouvez grimper en hauteur à l'aide d'un mât comme une échelle, il est problématique de le faire à l'aide d'un tuyau. Et travailler au sommet est très dangereux.

Par conséquent, il est immédiatement nécessaire d’envisager la possibilité d’abaisser l’équipement au sol en toute sécurité et de trouver un moyen accessible de le soulever. Cela vous permet de réaliser l'un des deux schémas suivants :

1. Axe rotatif sur le support principal.
2. Le levier de poussée au bas du poteau de support.

Dans le premier cas, une base solide est créée pour l'installation du support principal. Une structure en tubes soudés avec une éolienne et un système de poulies sur câbles en acier est fixée à son axe de rotation.

Il y a un contrepoids situé au bas du tuyau, qui facilite le travail de levage et d'abaissement à l'aide d'un treuil manuel.

La photo ne montre pas les cordes de sécurité des haubans. Ils sont simplement suspendus à leurs supports jusqu'au sol lorsque le mât est élevé et abaissé, et sont attachés à des piquets en béton permanents pour un fonctionnement permanent.

Le schéma d'installation et d'abaissement de l'éolienne selon la deuxième option est présenté ci-dessous.

Le mât et un levier de poussée avec contrepoids situé perpendiculairement à celui-ci, renforcé par une nervure de rigidification, sont tournés dans le sens vertical par un treuil à système de poulies.

L'axe de rotation de la structure créée est au sommet angle droit et fixés dans des guides intégrés à la fondation. Lors de la montée ou de la descente du mât, les haubans sont retirés des fixations fixes au sol. Ils peuvent être utilisés comme lignes de sécurité.

Éolienne : dispositif et principe de fonctionnement du circuit électrique en termes simples

Les parcs éoliens industriels sont conçus pour pouvoir fournir immédiatement de l’énergie électrique au réseau pour les consommateurs. Vous ne pouvez pas faire cela de vos propres mains.

Lors du choix d'un générateur qui fera tourner une éolienne, le principe de réversibilité des machines électriques est utilisé. Un couple est appliqué au moteur électrique et les enroulements du stator sont excités.

Cependant, l'idée de faire tourner le rotor d'un moteur électrique asynchrone triphasé comme générateur pour produire un courant électrique de 220/380 volts est réalisée à partir de moteurs à combustion interne, de la pression de l'eau, mais pas du vent.

La conception générale du générateur avec rotor aura poids lourd, sinon il ne sera pas possible d'assurer des vitesses d'arbre élevées.

Pour les petites capacités vous pouvez :

• utilisez un générateur de voiture qui produit 12/24 volts ;
• utiliser un moteur-roue d'un vélo électrique ;
• collecter
  construction d'aimants en néodyme avec des bobines de fil de cuivre.

Vous pouvez également vous baser sur un moulin à vent vendu en Chine. Mais il lui faut immédiatement procéder à un audit : faire attention à la qualité de pose des bobinages, à l'état des roulements, à la solidité des pales, et à l'équilibrage global du rotor.

Vous devrez vous préparer au fait que le générateur variera considérablement en fonction de la vitesse du vent. Par conséquent, les batteries sont utilisées comme lien intermédiaire.

Ils doivent être facturés par le contrôleur.

Les appareils électroménagers sur un réseau 220 volts nécessitent un convertisseur spécial - un onduleur. Le schéma le plus simple d’une centrale éolienne domestique est le suivant.

Cela peut être considérablement simplifié car l’électronique numérique grand public : ordinateurs, téléviseurs, téléphones fonctionnent sur des alimentations DC 12 volts.

S'ils sont exclus du fonctionnement et que les équipements numériques sont alimentés directement par des batteries, les pertes d'énergie électrique seront réduites en éliminant la double conversion dans l'onduleur et les unités.

À l’intérieur du circuit électrique, vous devrez maintenir le même équilibre de puissance que dans la conception mécanique. Chaque charge connectée doit être conforme caractéristiques énergétiques source supérieure.

Les appareils électroménagers de 220 volts ne doivent pas surcharger l'onduleur. Sinon, il sera déconnecté de la protection intégrée et, en cas de dysfonctionnement, il grillera tout simplement. Les batteries, les contacts d'alimentation du contrôleur et le générateur lui-même fonctionnent selon le même principe.

La protection par disjoncteur d’une éolienne domestique doit être réalisée sans faute.

Pour ce faire, il doit être vérifié et ajusté.

Une surcharge accidentelle, encore moins l'apparition d'un courant de court-circuit, n'est pas prévisible. Ce module doit donc être installé comme protection principale.

Le schéma de connexion des batteries, de l'onduleur et du contrôleur d'une éolienne n'est pratiquement pas différent de celui utilisé dans les stations solaires avec panneaux lumineux.

Par conséquent, une conclusion raisonnable s’impose immédiatement : assembler une centrale électrique domestique combinée alimentée simultanément par l’énergie éolienne et solaire. Ces deux sources se complètent bien et les coûts d'assemblage de stations individuelles sont considérablement réduits.

Il existe de nombreuses chaînes sur YouTube dédiées aux éoliennes pour la maison. J'ai aimé le travail du propriétaire de panneaux solaires. Je crois qu'il est assez objectif lorsqu'il présente ce sujet. Par conséquent, je vous recommande d’y regarder de plus près.

Batteries pour éolienne : un autre problème pour le propriétaire

L’une des tâches coûteuses d’une centrale éolienne ou solaire est le problème du stockage de l’énergie électrique, qui ne peut être résolu que par des batteries. Ils devront être achetés et mis à jour, et le coût est assez élevé.

Pour les sélectionner, il faut connaître les caractéristiques de fonctionnement : tension et capacité. Habituellement, des batteries composites à partir de batteries 12 V sont utilisées et le nombre d'ampères-heures dans chaque cas spécifique doit être déterminé expérimentalement, en fonction de la puissance des consommateurs et de leur durée de fonctionnement.

Vous devrez choisir des batteries pour une éolienne parmi une gamme assez large. je ne me limiterai pas Revue complète, mais seulement quatre
types populaires de batteries à l'acide :

1. démarreur de voiture ordinaire;
2. Type d’AGA ;
3. gel;
4. blindé.

• lorsqu'ils sont stockés par temps froid, ils doivent résister aux énormes courants de démarrage créés lors du démarrage d'un moteur froid ;
• sont soumis à des vibrations et à des secousses pendant la conduite ;
• la recharge s'effectue en mode tampon à partir du générateur
  lorsque vous conduisez une voiture à différents régimes moteur.

Où:

• les batteries entretenues, nécessitant des niveaux d'électrolyte périodiques et un appoint d'eau distillée, sont conçues pour résister à 100 cycles de décharge/charge ;
• sans entretien - ont une conception plus complexe et le nombre de cycles est de 200.

Cependant, la batterie de l’éolienne lorsqu’elle est utilisée à l’intérieur de la maison :

• généralement placé dans sous-sol, où la température, maintenue toute l'année à +5÷+10 degrés, est optimale ;
• non soumis aux chocs et vibrations, stationnaire
  installé dans un état stationnaire;
• ne recevez pas de charges extrêmes pendant le démarrage du démarreur, mais lorsqu'il est allumé appareils ménagers grâce à l'onduleur, ils fonctionnent en mode doux ;
• sont chargés à partir du générateur avec de petits courants, qui ont un effet bénéfique sur le mode de désulfatation des plaques.

Tout cela constitue les conditions les plus favorables à leur fonctionnement. Par conséquent, je suggère de prendre note de cette option pour ceux qui ne sont pas trop paresseux pour surveiller périodiquement la tension sur les banques et surveiller le niveau
électrolyte en eux.

Conception plus complexe. Ils ont les mêmes plaques, mais les mats de verre sont imprégnés d'acide, qui agit simultanément comme une couche diélectrique. Leur cycle de décharge/charge est de 250÷400. La surcharge est dangereuse.

Batteries d'assistance sont également créés par une conception sans entretien avec un boîtier scellé et un électrolyte épaissi à l'état de gel. Ils n'aiment vraiment pas la surcharge, mais sont plus résistants aux décharges profondes. Nombre de cycles de calcul -350.

Ils font partie des développements les plus modernes. Leurs plaques d'électrodes sont protégées par des polymères contre les attaques acides. Plage de cycles de fonctionnement : 900÷1500.

Ces quatre types de batteries diffèrent considérablement par leur prix et leurs conditions de fonctionnement. Si vous tenez compte des recommandations des vendeurs, vous devrez débourser une somme d'argent assez décente.

Il a sa propre opinion opposée sur cette question. La façon dont vous le traitez est votre propre affaire. Cependant, il faut connaître les informations provenant de sources opposées et en choisir l'option la plus appropriée : la solution optimale pour une personne réfléchie.

Comment calculer l'effet économique : le prix d'une éolienne

L'une des actions marketing des vendeurs réside dans les listes de prix,
montrant les calculs des économies réalisées par les clients en achetant leurs produits. Faut-il les croire ?

Je vous propose d'évaluer de manière indépendante les avantages économiques de l'installation d'une centrale éolienne sur votre site. Pour ce faire, vous devrez prendre en compte la dépense minimale d'argent pour :

1. construction d'une fondation pour le mât, qui nécessitera beaucoup de béton et de renfort métallique ;
2. créer un support de grande hauteur pour l'installation
   des éoliennes dans la zone de pression du vent favorable. Cela comprendra non seulement
   coins métalliques, tuyaux et fixations avec soudure, mais aussi les coûts de l'ensemble de l'installation ;
3. le prix d'achat d'une éolienne finie ou
   le préparer à la maison;
4. achat d'un onduleur, d'un contrôleur, de batteries, de modules de protection, de câbles et de fils. Veuillez noter que dans 10 à 12 ans, le jeu de piles devra être remplacé plusieurs fois ;
5. les coûts d'exploitation pour l'entretien préventif et les réparations ;
6. résoudre un certain nombre de problèmes d'organisation.

La pratique consistant à utiliser des parcs éoliens a montré qu'ils ne fonctionnent pas silencieusement et que les vibrations et le bruit constants de l'éolienne irritent les voisins proches. Parfois, vous devrez résoudre les problèmes devant les tribunaux.

De plus, des oiseaux pénètrent parfois dans la zone de la roue en rotation : les lames en plastique se cassent, les lames en métal se plient. Une protection fiable et un jeu de pièces de rechange de secours sont nécessaires.

On peut même supposer que pendant 10 ans, tout fonctionnera de manière fiable et efficace, même si j'ai expliqué la vitesse du vent de manière assez détaillée dans le tout premier article.
le début de l'article.

Lorsque vous calculez tous ces coûts (ajustez certaines dépenses imprévues), estimez le prix de 1 kilowatt d'électricité que vous payez actuellement au compteur.

Multipliez-le par le nombre de kilowatts pour lesquels vous créez une centrale éolienne, par exemple par 3. Reste ensuite à déterminer la période de comparaison.

Prenons comme base le temps pendant lequel vous envisagez au préalable de récupérer vos coûts, par exemple 15 ans d'exploitation. Le paiement de 3 kW par heure doit être multiplié par cette période, exprimée en heures, et comparé au coût de création et d'exploitation d'un parc éolien pour la même période.

L'estimation est très approximative, les prix fluctuent, mais le calcul dans mon cas a montré qu'il est plus facile de payer l'électricité à l'État. Les coûts seront 4 fois inférieurs.

Je crois que vous pouvez créer de vos propres mains une éolienne pour une maison privée. Il existe de nombreux exemples de son travail. Cependant, il est nécessaire d’examiner attentivement la faisabilité de son utilisation et d’en justifier les avantages économiques.

Sans un calcul préliminaire précis, l'argent nécessaire à sa création peut littéralement être gaspillé et n'apportera aucun avantage au propriétaire. Si je me suis trompé dans mes prédictions, veuillez me corriger dans les commentaires.

Veuillez noter que votre expérience m'intéresse non seulement, mais aussi un grand nombre de les autres gens. Cela leur profitera également.

La Russie occupe une double position en ce qui concerne les ressources en énergie éolienne. D'une part, en raison de l'immense superficie totale et de l'abondance des zones plates, il y a généralement beaucoup de vent, et il est généralement uniforme. En revanche, nos vents sont majoritairement faibles et lents, voir Fig. Le troisième, dans les zones peu peuplées, les vents sont violents. Sur cette base, la tâche d'installer une éolienne sur la ferme est tout à fait pertinente. Mais pour décider d'acheter un appareil assez cher ou de le fabriquer vous-même, vous devez bien réfléchir au type (et il y en a beaucoup) choisir dans quel but.

Concepts de base

1. KIEV – coefficient d'utilisation de l'énergie éolienne. Si un modèle mécaniste de vent plat est utilisé pour les calculs (voir ci-dessous), il est égal à l'efficacité du rotor d'une centrale éolienne (WPU).
2. Efficacité – efficacité de bout en bout de l'APU, depuis le vent venant en sens inverse jusqu'aux bornes du générateur électrique, ou jusqu'à la quantité d'eau pompée dans le réservoir.
3. La vitesse minimale de fonctionnement du vent (MRS) est la vitesse à laquelle l'éolienne commence à fournir du courant à la charge.
4. La vitesse maximale autorisée du vent (MAS) est la vitesse à laquelle la production d'énergie s'arrête : soit l'automatisme éteint le générateur, soit place le rotor dans une girouette, soit le plie et le cache, soit le rotor lui-même s'arrête, soit l'APU est simplement détruit.
5. Vitesse du vent de démarrage (SW) - à cette vitesse, le rotor est capable de tourner sans charge, de tourner et de passer en mode de fonctionnement, après quoi le générateur peut être allumé.
6. Vitesse de démarrage négative (OSS) - cela signifie que l'APU (ou l'éolienne - unité d'énergie éolienne, ou WEA, unité d'énergie éolienne) pour démarrer à n'importe quelle vitesse de vent nécessite une mise en rotation obligatoire à partir d'une source d'énergie externe.
7. Le couple de démarrage (initial) est la capacité d'un rotor, freiné de force dans le flux d'air, à créer un couple sur l'arbre.
8. L'éolienne (WM) fait partie de l'APU, du rotor à l'arbre du générateur ou de la pompe, ou de tout autre consommateur d'énergie.
9. Éolienne rotative - un APU dans lequel l'énergie éolienne est convertie en couple sur l'arbre de prise de force en faisant tourner le rotor dans le flux d'air.
10. La plage de vitesses de fonctionnement du rotor correspond à la différence entre MMF et MRS lors d'un fonctionnement à charge nominale.
11. Moulin à vent à basse vitesse - dans celui-ci, la vitesse linéaire des parties du rotor dans le flux ne dépasse pas de manière significative la vitesse du vent ou y est inférieure. La pression dynamique du flux est directement convertie en poussée de pale.
12. Moulin à vent à grande vitesse - la vitesse linéaire des pales est nettement (jusqu'à 20 fois ou plus) supérieure à la vitesse du vent et le rotor forme sa propre circulation d'air. Le cycle de conversion de l’énergie du flux en poussée est complexe.

Remarques:

1. En règle générale, les APU à basse vitesse ont un KIEV inférieur à celui des APU à grande vitesse, mais ont un couple de démarrage suffisant pour faire tourner le générateur sans déconnecter la charge et un TAC nul, c'est-à-dire Absolument autonome et utilisable dans les vents les plus légers.
2. La lenteur et la vitesse sont des concepts relatifs. Une éolienne domestique à 300 tr/min peut être constituée d'APU à faible vitesse, mais puissants du type EuroWind, à partir desquels sont assemblés les champs de centrales éoliennes et de parcs éoliens (voir figure) et dont les rotors tournent environ 10 tr/min, sont à grande vitesse, parce que avec un tel diamètre, la vitesse linéaire des pales et leur aérodynamisme sur la majeure partie de l'envergure sont assez « proches d'un avion », voir ci-dessous.

De quel générateur avez-vous besoin ?

Un générateur électrique pour une éolienne domestique doit produire de l'électricité sur une large plage de vitesses de rotation et être capable de démarrer automatiquement sans automatisation ni source d'alimentation externe. Dans le cas de l'utilisation d'APU avec des OSS (éoliennes spin-up), qui ont généralement un KIEV et un rendement élevés, elles doivent également être réversibles, c'est-à-dire être capable de travailler comme moteur. A des puissances allant jusqu'à 5 kW, cette condition est remplie par les machines électriques à aimants permanents à base de niobium (superaimants) ; sur les aimants en acier ou en ferrite, vous ne pouvez pas compter sur plus de 0,5 à 0,7 kW.

Note: les générateurs de courant alternatif asynchrones ou à collecteur avec un stator non magnétisé sont totalement inadaptés. Lorsque la force du vent diminue, ils « s'éteignent » bien avant que sa vitesse ne descende au MPC, et ils ne démarreront alors pas d'eux-mêmes.

L'excellent « cœur » de l'APU d'une puissance de 0,3 à 1-2 kW est obtenu à partir d'un autogénérateur de courant alternatif avec redresseur intégré ; ils constituent désormais la majorité. Premièrement, ils maintiennent une tension de sortie de 11,6 à 14,7 V sur une plage de vitesse assez large sans stabilisateurs électroniques externes. Deuxièmement, les vannes en silicium s'ouvrent lorsque la tension sur l'enroulement atteint environ 1,4 V, et avant cela, le générateur « ne voit pas » la charge. Pour ce faire, le générateur doit tourner assez décemment.

Dans la plupart des cas, un autogénérateur peut être directement connecté, sans engrenage ni entraînement par courroie, à l'arbre d'un moteur haute pression à grande vitesse, en sélectionnant la vitesse en sélectionnant le nombre de pales, voir ci-dessous. Les « trains à grande vitesse » ont un couple de démarrage faible ou nul, mais le rotor, même sans déconnecter la charge, aura le temps de tourner suffisamment avant que les vannes ne s'ouvrent et que le générateur ne produise du courant.

Choisir selon le vent

Avant de décider quel type d’éolienne fabriquer, décidons de l’aérologie locale. En gris-verdâtre zones (sans vent) de la carte des vents, seul un moteur éolien à voile sera d'une quelconque utilité(Nous en reparlerons plus tard). Si vous avez besoin d'une alimentation constante, vous devrez ajouter un booster (redresseur avec stabilisateur de tension), un chargeur, une batterie puissante, un onduleur 12/24/36/48 V DC à 220/380 V 50 Hz AC. Une telle installation ne coûtera pas moins de 20 000 dollars et il est peu probable qu'il soit possible de supprimer à long terme une puissance supérieure à 3 à 4 kW. De manière générale, avec une envie inébranlable d’énergie alternative, il vaut mieux chercher une autre source.

Dans les endroits jaune-vert et peu venteux, si vous avez besoin d'électricité jusqu'à 2-3 kW, vous pouvez utiliser vous-même une éolienne verticale à faible vitesse. Il en existe d'innombrables développés, et certains modèles sont presque aussi bons que les « lames de lame » fabriquées industriellement en termes de KIEV et d'efficacité.

Si vous envisagez d'acheter une éolienne pour votre maison, alors il vaut mieux se concentrer sur une éolienne avec un rotor à voile. Il existe de nombreuses controverses et, en théorie, tout n'est pas encore clair, mais elles fonctionnent. En Fédération de Russie, des « voiliers » d'une puissance de 1 à 100 kW sont produits à Taganrog.

Dans les régions rouges et venteuses, le choix dépend de la puissance requise. Dans la plage de 0,5 à 1,5 kW, les « verticales » faites maison sont justifiées ; 1,5-5 kW – « voiliers » achetés. « Vertical » peut également être acheté, mais coûtera plus cher qu'un APU horizontal. Et enfin, si vous avez besoin d'une éolienne d'une puissance de 5 kW ou plus, alors vous devez choisir entre des « pales » ou des « voiliers » achetés horizontalement.

Note: De nombreux fabricants, notamment de deuxième rang, proposent des kits de pièces à partir desquels vous pouvez assembler vous-même une éolienne d'une puissance allant jusqu'à 10 kW. Un tel kit coûtera 20 à 50 % de moins qu'un kit prêt à l'emploi avec installation. Mais avant d'acheter, vous devez étudier attentivement l'aérologie du lieu d'installation proposé, puis sélectionner le type et le modèle appropriés en fonction des spécifications.

À propos de la sécurité

Les parties d'une éolienne à usage domestique en fonctionnement peuvent avoir une vitesse linéaire supérieure à 120 et même 150 m/s, et un morceau de tout matériau solide pesant 20 g, volant à une vitesse de 100 m/s, avec un « succès » " frappé, tuera sur le coup un homme en bonne santé. Une plaque d'acier ou de plastique dur de 2 mm d'épaisseur, se déplaçant à une vitesse de 20 m/s, la coupe en deux.

De plus, la plupart des éoliennes d’une puissance supérieure à 100 W sont assez bruyantes. Beaucoup génèrent des fluctuations de pression atmosphérique de fréquences ultra-basses (moins de 16 Hz) – les infrasons. Les infrasons sont inaudibles, mais sont nocifs pour la santé et voyagent très loin.

Note: à la fin des années 80, il y a eu un scandale aux États-Unis : le plus grand parc éolien du pays à cette époque a dû être fermé. Des Indiens d'une réserve située à 200 km du terrain de son parc éolien ont prouvé devant le tribunal que leurs troubles de santé, qui se sont fortement accrus après la mise en service du parc éolien, étaient causés par ses infrasons.

Pour les raisons ci-dessus, l'installation des APU est autorisée à une distance d'au moins 5 de leur hauteur des bâtiments résidentiels les plus proches. Dans les cours des ménages privés, il est possible d'installer des éoliennes de fabrication industrielle et dûment certifiées. Il est généralement impossible d'installer des APU sur les toits - pendant leur fonctionnement, même de faible puissance, des charges mécaniques alternées apparaissent qui peuvent provoquer une résonance de la structure du bâtiment et sa destruction.

Note: La hauteur de l'APU est considérée comme le point le plus élevé du disque balayé (pour les rotors aubagés) ou de la figure géométrique (pour les APU verticaux avec un rotor sur l'arbre). Si le mât de l'APU ou l'axe du rotor dépasse encore plus haut, la hauteur est calculée par leur sommet - le sommet.

Vent, aérodynamique, KIEV

Une éolienne artisanale obéit aux mêmes lois de la nature qu'une éolienne d'usine, calculées sur un ordinateur. Et un travailleur à domicile doit très bien comprendre les bases de son travail - le plus souvent, il ne dispose pas de matériaux et d'équipements technologiques coûteux et de pointe. L'aérodynamisme de l'APU est ô combien difficile...

Le vent et KIEV

Pour calculer les APU d'usine en série, ce qu'on appelle. modèle mécaniste plat du vent. Elle repose sur les hypothèses suivantes :

• La vitesse et la direction du vent sont constantes sur la surface effective du rotor.
• L'air est un milieu continu.
• La surface effective du rotor est égale à la surface balayée.
• L'énergie du flux d'air est purement cinétique.

Dans de telles conditions, l'énergie maximale par unité de volume d'air est calculée par formule scolaire, en supposant la densité de l'air à conditions normales 1,29 kg*cub. m. À une vitesse de vent de 10 m/s, un cube d'air transporte 65 J, et d'un carré de la surface efficace du rotor, avec une efficacité de 100 % de l'ensemble de l'APU, 650 W peuvent être extraits. Il s’agit d’une approche très simplifiée : tout le monde sait que le vent n’est jamais parfaitement uniforme. Mais cela doit être fait pour garantir la répétabilité des produits – une chose courante dans la technologie.

Le modèle plat ne doit pas être ignoré ; il donne un minimum évident d'énergie éolienne disponible. Mais l'air, d'une part, est compressible, et d'autre part, il est très fluide (la viscosité dynamique n'est que de 17,2 µPa*s). Cela signifie que le flux peut circuler autour de la zone balayée, réduisant ainsi la surface effective et le KIEV, ce qui est le plus souvent observé. Mais en principe, la situation inverse est aussi possible : le vent circule vers le rotor et la surface effective sera alors supérieure à la surface balayée, et le KIEV sera supérieur à 1 par rapport à elle pour un vent plat.

Donnons deux exemples. Le premier est un yacht de plaisance, assez lourd ; le yacht peut non seulement naviguer contre le vent, mais aussi plus vite que lui. Le vent signifie externe ; le vent apparent doit encore être plus rapide, sinon comment va-t-il tirer le navire ?

Le second est un classique de l’histoire de l’aviation. Lors des tests du MIG-19, il s'est avéré que l'intercepteur, qui pesait une tonne de plus que le chasseur de première ligne, accélère plus rapidement. Avec les mêmes moteurs dans la même cellule.

Les théoriciens ne savaient que penser et doutaient sérieusement de la loi de la conservation de l'énergie. En fin de compte, il s’est avéré que le problème venait du cône du radôme du radar dépassant de la prise d’air. De son orteil à la coque, un compactage d'air se produisait, comme s'il le ratissait des côtés jusqu'aux compresseurs du moteur. Depuis lors, l’utilité des ondes de choc est désormais fermement établie en théorie, et les fantastiques performances de vol des avions modernes sont dues en grande partie à leur utilisation habile.

Aérodynamique

Le développement de l'aérodynamique est généralement divisé en deux époques - avant N. G. Joukovski et après. Son rapport « Sur les vortex attachés » daté du 15 novembre 1905 marqua le début d'une nouvelle ère dans l'aviation.

Avant Joukovski, ils volaient avec des voiles plates : on supposait que les particules du flux venant en sens inverse donnaient tout leur élan au bord d'attaque de l'aile. Cela a permis de se débarrasser immédiatement de la quantité vectorielle - le moment cinétique - qui a donné lieu à des mathématiques casse-dents et le plus souvent non analytiques, de passer à des relations scalaires purement énergétiques beaucoup plus pratiques, et finalement d'obtenir un champ de pression calculé sur le plan porteur, plus ou moins semblable au vrai.

Cette approche mécaniste a permis de créer des appareils capables, à tout le moins, de s'envoler et de voler d'un endroit à un autre, sans nécessairement s'écraser au sol quelque part en cours de route. Mais le désir d'augmenter la vitesse, la capacité de charge et d'autres qualités de vol a révélé de plus en plus les imperfections de la théorie aérodynamique originale.

L'idée de Joukovski était la suivante : l'air parcourt un chemin différent le long des surfaces supérieure et inférieure de l'aile. De la condition de continuité du milieu (les bulles de vide ne se forment pas d'elles-mêmes dans l'air), il s'ensuit que les vitesses des flux supérieur et inférieur descendant du bord de fuite doivent être différentes. En raison de la viscosité faible mais limitée de l'air, un vortex devrait s'y former en raison de la différence de vitesse.

Le vortex tourne, et la loi de conservation de la quantité de mouvement, tout aussi immuable que la loi de conservation de l'énergie, est également valable pour les grandeurs vectorielles, c'est-à-dire Il faut également tenir compte du sens du mouvement. Par conséquent, juste là, sur le bord de fuite, un vortex contrarotatif avec le même couple devrait se former. A cause de quoi ? En raison de l'énergie générée par le moteur.

Pour la pratique aéronautique, cela signifiait une révolution : en choisissant le profil d'aile approprié, il était possible d'envoyer un vortex attaché autour de l'aile sous la forme d'une circulation G, augmentant ainsi sa portance. C'est-à-dire qu'en dépensant une partie, et pour des vitesses et des charges élevées sur l'aile – la majeure partie de la puissance du moteur, vous pouvez créer un flux d'air autour de l'appareil, vous permettant d'obtenir de meilleures qualités de vol.

Cela a fait de l'aviation l'aviation, et non plus une partie de l'aéronautique : l'avion pouvait désormais créer l'environnement dont il avait besoin pour voler et ne plus être un jouet de courants d'air. Il suffit d'un moteur plus puissant, et de plus en plus puissant...

KIEV encore

Mais le moulin à vent n’a pas de moteur. Au contraire, elle doit prélever l’énergie du vent et la restituer aux consommateurs. Et voilà, il s'avère que ses jambes ont été arrachées, sa queue s'est coincée. Nous avons utilisé trop peu d'énergie éolienne pour la propre circulation du rotor - elle sera faible, la poussée des pales sera faible et le KIEV et la puissance seront faibles. Nous donnons beaucoup à la circulation - par vent faible, le rotor tournera comme un fou au ralenti, mais encore une fois les consommateurs en reçoivent peu : ils viennent de mettre une charge, le rotor a ralenti, le vent a emporté la circulation et le rotor cessé de travailler.

La loi de conservation de l'énergie donne le « juste milieu » : nous donnons 50 % de l'énergie à la charge, et pour les 50 % restants, nous augmentons le débit jusqu'à l'optimum. La pratique confirme les hypothèses : si l'efficacité d'une bonne hélice de traction est de 75 à 80 %, alors l'efficacité d'un rotor aubagé, également soigneusement calculé et soufflé dans une soufflerie, atteint 38 à 40 %, c'est-à-dire jusqu'à la moitié de ce qui peut être réalisé avec un excès d'énergie.

La modernité

De nos jours, l'aérodynamique, armée des mathématiques et des ordinateurs modernes, s'éloigne de plus en plus des modèles inévitablement simplificateurs pour se tourner vers une description précise du comportement d'un corps réel dans un écoulement réel. Et ici, en plus de la ligne générale - de la puissance, de la puissance, et encore de la puissance ! – des voies secondaires sont découvertes, mais prometteuses précisément lorsque la quantité d'énergie entrant dans le système est limitée.

Le célèbre aviateur alternatif Paul McCready a créé un avion dans les années 80 avec deux moteurs de tronçonneuse d'une puissance de 16 ch. affichant 360 km/h. De plus, son châssis était tricycle, non rétractable, et ses roues étaient dépourvues de carénages. Aucun des appareils de McCready n'a été mis en ligne ni en service de combat, mais deux - l'un avec des moteurs à pistons et des hélices, et l'autre un avion à réaction - ont pour la première fois de l'histoire fait le tour du monde sans atterrir dans la même station-service.

Le développement de la théorie a également affecté de manière assez significative les voiles qui ont donné naissance à l’aile originale. L'aérodynamique « en direct » a permis aux yachts d'opérer dans des vents de 8 nœuds. se tenir debout sur des hydroptères (voir figure) ; pour accélérer un tel monstre à la vitesse requise avec une hélice, il faut un moteur d'au moins 100 ch. Les catamarans de course naviguent à une vitesse d'environ 30 nœuds dans le même vent. (55km/h).

Il y a aussi des trouvailles qui ne sont absolument pas anodines. Les amateurs du sport le plus rare et le plus extrême - le base jumping - portent une combinaison ailée spéciale, une combinaison ailée, volent sans moteur, manœuvrent à une vitesse supérieure à 200 km/h (photo de droite), puis atterrissent en douceur dans un pré -lieu sélectionné. Dans quel conte de fées les gens volent-ils seuls ?

De nombreux mystères de la nature ont également été résolus ; en particulier, le vol d'un coléoptère. D’après l’aérodynamique classique, il n’est pas capable de voler. Tout comme le fondateur de l'avion furtif, le F-117, avec son aile en forme de losange, est également incapable de décoller. Et les MIG-29 et Su-27, qui peuvent voler en premier pendant un certain temps, ne correspondent à aucune idée.

Et pourquoi alors, lorsqu'on travaille sur des éoliennes, non pas une chose amusante et non un outil de destruction des siennes, mais une source d'une ressource vitale, faut-il s'éloigner de la théorie des flux faibles avec son modèle de vent plat ? N'y a-t-il vraiment aucun moyen d'avancer ?

Qu’attendre des classiques ?

Cependant, il ne faut en aucun cas abandonner les classiques. Il fournit une base sans laquelle on ne peut s’élever plus haut sans s’appuyer sur elle. Tout comme la théorie des ensembles n’abolit pas la table de multiplication, et la chromodynamique quantique ne fera pas voler les pommes des arbres.

Alors, à quoi peut-on s’attendre avec l’approche classique ? Regardons la photo. Sur la gauche se trouvent les types de rotors ; ils sont représentés sous condition. 1 – carrousel vertical, 2 – vertical orthogonal (éolienne) ; 2-5 – rotors à pales avec différents nombres de pales avec des profils optimisés.

À droite le long de l’axe horizontal se trouve la vitesse relative du rotor, c’est-à-dire le rapport entre la vitesse linéaire de la pale et la vitesse du vent. Vertical vers le haut - KIEV. Et vers le bas - encore une fois, le couple relatif. Un couple unique (100 %) est considéré comme celui créé par un rotor freiné de force dans le flux à 100 % KIEV, c'est-à-dire lorsque toute l’énergie du flux est convertie en force de rotation.

Cette approche nous permet de tirer des conclusions de grande portée. Par exemple, le nombre de pales doit être choisi non seulement et pas tant en fonction de la vitesse de rotation souhaitée : les 3 et 4 pales perdent tout de suite beaucoup en terme de KIEV et de couple par rapport aux 2 et 6 pales qui fonctionnent bien dans approximativement la même plage de vitesse. Et le carrousel et l'orthogonal extérieurement similaires ont des propriétés fondamentalement différentes.

En général, la préférence doit être donnée aux rotors à pales, sauf dans les cas où un coût extrêmement faible, une simplicité, un démarrage automatique sans entretien et sans automatisation sont requis et où le levage sur un mât est impossible.

Note: Parlons en particulier des rotors à voile, ils ne semblent pas rentrer dans les classiques.

Verticales

Les APU à axe de rotation vertical présentent un avantage indéniable au quotidien : leurs composants nécessitant une maintenance sont concentrés en bas et aucun levage n'est nécessaire. Il reste, et même pas toujours, un roulement à alignement automatique de support de poussée, mais il est solide et durable. Par conséquent, lors de la conception d’une éolienne simple, la sélection des options doit commencer par les verticales. Leurs principaux types sont présentés dans la Fig.

Soleil

Dans la première position se trouve le plus simple, le plus souvent appelé rotor Savonius. En fait, il a été inventé en 1924 en URSS par J. A. et A. A. Voronin, et l'industriel finlandais Sigurd Savonius s'est approprié sans vergogne l'invention, ignorant le certificat de droit d'auteur soviétique, et a commencé la production en série. Mais l'introduction d'une invention dans le futur signifie beaucoup, donc afin de ne pas remuer le passé et de ne pas perturber les cendres du défunt, nous appellerons ce moulin à vent un rotor de Voronin-Savonius, ou en abrégé VS.

L'avion est bon pour le bricoleur, à l'exception de la « locomotive » KIEV à 10-18 %. Cependant, en URSS, ils y ont beaucoup travaillé et il y a des développements. Ci-dessous, nous examinerons une conception améliorée, pas beaucoup plus complexe, mais selon KIEV, elle donne une longueur d'avance aux bladers.

Remarque : l'avion bipale ne tourne pas, mais saccade par saccades ; Le 4 pales n'est que légèrement plus lisse, mais perd beaucoup à KIEV. Pour améliorer, les pales à 4 auges sont le plus souvent divisées en deux étages - une paire de pales en dessous et une autre paire, tournée de 90 degrés horizontalement, au-dessus d'elles. KIEV est préservé et les charges latérales sur la mécanique s'affaiblissent, mais les charges de flexion augmentent quelque peu, et avec un vent de plus de 25 m/s, un tel APU est sur l'arbre, c'est-à-dire sans roulement tendu par des câbles au-dessus du rotor, il « démolit la tour ».

Daria

Vient ensuite le rotor Daria ; KIEV – jusqu'à 20 %. C'est encore plus simple : les lames sont constituées d'un simple ruban élastique sans aucun profil. La théorie du rotor de Darrieus n'est pas encore suffisamment développée. Il est seulement clair qu'il commence à se dérouler en raison de la différence de résistance aérodynamique de la bosse et de la poche du ruban, puis il devient en quelque sorte à grande vitesse, formant sa propre circulation.

Le couple est faible et dans les positions de départ du rotor parallèlement et perpendiculairement au vent, il est complètement absent, donc l'auto-rotation n'est possible qu'avec un nombre impair de pales (ailes ?) Dans tous les cas, la charge du générateur doit être déconnecté pendant la mise en marche.

Le rotor Daria a deux autres mauvaises qualités. Premièrement, lors de la rotation, le vecteur poussée de la pale décrit une rotation complète par rapport à son foyer aérodynamique, et non pas en douceur, mais par saccades. Par conséquent, le rotor Darrieus tombe rapidement en panne, même par vent constant.

Deuxièmement, Daria non seulement fait du bruit, mais crie et couine, au point que la bande se brise. Cela se produit en raison de sa vibration. Et plus il y a de lames, plus le rugissement est fort. Ainsi, s'ils fabriquent un Daria, c'est avec deux pales, à partir de matériaux insonorisants coûteux et à haute résistance (carbone, mylar), et un petit avion est utilisé pour tourner au milieu du mât.

Orthogonal

À la pos. 3 – rotor vertical orthogonal à pales profilées. Orthogonal car les ailes dépassent verticalement. La transition de BC à orthogonal est illustrée sur la Fig. gauche.

L'angle d'installation des pales par rapport à la tangente au cercle touchant les foyers aérodynamiques des ailes peut être soit positif (sur la figure), soit négatif, selon la force du vent. Parfois, les pales tournent et des girouettes sont placées dessus, retenant automatiquement «l'alpha», mais ces structures se brisent souvent.

Le corps central (bleu sur la figure) permet d'augmenter le KIEV à près de 50 %. Dans un tripale orthogonal, il doit avoir la forme d'un triangle en section transversale avec des côtés légèrement convexes et des coins arrondis, et avec un un plus grand nombre de pales, un simple cylindre suffit. Mais la théorie de l'orthogonal donne un nombre optimal sans ambiguïté de pales : il devrait y en avoir exactement 3.

Orthogonal fait référence aux éoliennes à grande vitesse avec OSS, c'est-à-dire nécessite nécessairement une promotion lors de la mise en service et après le calme. Selon le schéma orthogonal, des APU en série sans entretien d'une puissance allant jusqu'à 20 kW sont produits.

Hélicoïde

Le rotor hélicoïdal, ou rotor Gorlov (élément 4), est un type d'orthogonal qui assure une rotation uniforme ; un orthogonal aux ailes droites ne « déchire » que légèrement plus faiblement qu'un avion bipale. Le pliage des pales le long d'un hélicoïde permet d'éviter les pertes de CIEV dues à leur courbure. Bien que la lame incurvée rejette une partie du flux sans l’utiliser, elle en ramène également une partie dans la zone de vitesse linéaire la plus élevée, compensant ainsi les pertes. Les hélicoïdes sont moins souvent utilisés que les autres éoliennes, car En raison de la complexité de fabrication, ils sont plus chers que leurs homologues de qualité égale.

Ratissage de barils

Pour 5 pos. – Rotor de type BC entouré d’une aube directrice ; son schéma est présenté sur la Fig. sur la droite. On le trouve rarement dans les applications industrielles, car l'acquisition coûteuse de terrains ne compense pas l'augmentation de la capacité, et la consommation de matériaux et la complexité de la production sont élevées. Mais un bricoleur qui a peur du travail n'est plus un maître, mais un consommateur, et si vous n'avez pas besoin de plus de 0,5 à 1,5 kW, alors pour lui, un « ratissage de barils » est une friandise :

• Un rotor de ce type est absolument sûr, silencieux, ne crée pas de vibrations et peut être installé n'importe où, même sur une aire de jeux.
• Plier une « auge » galvanisée et souder un cadre de tuyaux est un travail absurde.
• La rotation est absolument uniforme, les pièces mécaniques peuvent être récupérées chez les moins chères ou à la poubelle.
• Je n'ai pas peur des ouragans - un vent trop fort ne peut pas pousser dans le « tonneau » ; un cocon vortex profilé apparaît autour de lui (nous reviendrons sur cet effet plus tard).
• Et le plus important est que comme la surface du « baril » est plusieurs fois plus grande que celle du rotor à l'intérieur, le KIEV peut être sur-unitaire, et le moment de rotation déjà à 3 m/s pour un « baril » de le diamètre de trois mètres est tel qu'un générateur de 1 kW avec une charge maximale de On dit qu'il vaut mieux ne pas trembler.

Vidéo : Éolienne de Lenz

Dans les années 60, en URSS, E. S. Biryukov a breveté un APU à carrousel avec un KIEV de 46 %. Un peu plus tard, V. Blinov a obtenu 58 % de KIEV à partir d'une conception basée sur le même principe, mais il n'existe aucune donnée sur ses tests. Et des tests à grande échelle de l'APU de Biryukov ont été effectués par des employés du magazine "Inventeur et Innovateur". Un rotor à deux étages d'un diamètre de 0,75 m et d'une hauteur de 2 m dans un vent frais a fait tourner un générateur asynchrone de 1,2 kW à pleine puissance et a résisté à 30 m/s sans panne. Des dessins de l'APU de Biryukov sont présentés sur la Fig.

1. rotor en toiture galvanisée;
2. roulement à billes à double rangée à alignement automatique ;
3. haubans – câble en acier de 5 mm ;
4. axe-arbre – tuyaux en acier avec une épaisseur de paroi de 1,5 à 2,5 mm;
5. leviers de contrôle de vitesse aérodynamiques ;
6. lames de contrôle de vitesse – contreplaqué ou feuille de plastique de 3 à 4 mm ;
7. barres de contrôle de vitesse;
8. charge du régulateur de vitesse, son poids détermine la vitesse de rotation ;
9. poulie motrice - une roue de vélo sans pneu avec chambre à air ;
10. palier de butée - palier de butée;
11. poulie menée – poulie de générateur standard ;
12. Générateur.

Biryukov a reçu plusieurs certificats de droits d'auteur pour son APU. Tout d’abord, faites attention à la coupe du rotor. Lors de l'accélération, il fonctionne comme un avion, créant un couple de démarrage important. Lors de sa rotation, un coussin vortex est créé dans les poches extérieures des pales. Du point de vue du vent, les pales se profilent et le rotor devient orthogonal à grande vitesse, le profil virtuel changeant en fonction de la force du vent.

Deuxièmement, le canal profilé entre les pales fait office de corps central dans la plage de vitesse de fonctionnement. Si le vent s'intensifie, un coussin vortex s'y crée également, s'étendant au-delà du rotor. Le même cocon vortex apparaît qu'autour de l'APU avec une aube directrice. L'énergie nécessaire à sa création provient du vent et elle ne suffit plus à briser le moulin à vent.

Troisièmement, le variateur de vitesse est destiné principalement à la turbine. Il maintient sa vitesse optimale du point de vue de KIEV. Et la vitesse de rotation optimale du générateur est assurée par le choix du rapport de transmission mécanique.

Remarque : après des publications dans l'IR pour 1965, les Forces armées ukrainiennes Biryukova ont sombré dans l'oubli. L'auteur n'a jamais reçu de réponse des autorités. Le sort de nombreuses inventions soviétiques. On dit que certains Japonais sont devenus milliardaires en lisant régulièrement des magazines techniques populaires soviétiques et en brevetant tout ce qui mérite l'attention.

Lopastniki

Comme indiqué, selon les classiques, une éolienne horizontale avec un rotor à pales est la meilleure. Mais tout d’abord, il lui faut un vent stable, d’une force au moins moyenne. Deuxièmement, la conception d'un bricoleur est semée d'embûches, c'est pourquoi souvent, le fruit d'un long travail acharné, au mieux, illumine les toilettes, le couloir ou le porche, ou s'avère même pouvoir se détendre. .

D'après les schémas de la Fig. Regardons de plus près; postes :

• Figue. UN:

1. des pales de rotor;
2. Générateur;
3. cadre de générateur ;
4. girouette de protection (pelle anti-ouragan);
5. collecteur de courant;
6. châssis;
7. unité pivotante;
8. girouette fonctionnelle;
9. mât;
10. pince pour les haubans.

• Figue. B, vue de dessus :

1. girouette de protection ;
2. girouette fonctionnelle;
3. régulateur de tension de ressort de girouette de protection.

• Figue. G, collecteur de courant :

1. collecteur avec jeux de barres à anneau continu en cuivre ;
2. brosses en cuivre-graphite à ressort.

Note: Une protection contre les ouragans pour une pale horizontale d'un diamètre supérieur à 1 m est absolument nécessaire, car il n'est pas capable de créer un cocon vortex autour de lui. Avec des tailles plus petites, il est possible d'atteindre une endurance de rotor allant jusqu'à 30 m/s avec des pales en propylène.

Alors, où trébuchons-nous ?

Lames

S'attendre à atteindre une puissance sur l'arbre du générateur supérieure à 150-200 W sur des pales de toute taille découpées dans un tuyau en plastique à paroi épaisse, comme cela est souvent conseillé, est l'espoir d'un amateur désespéré. Une lame de tuyau (à moins qu'elle ne soit si épaisse qu'elle soit simplement utilisée comme ébauche) aura un profil segmenté, c'est-à-dire son sommet ou ses deux surfaces seront des arcs de cercle.

Les profils segmentés conviennent aux supports incompressibles, tels que les hydroptères ou les pales d'hélice. Pour les gaz, une pale à profil et pas variables est nécessaire, pour un exemple, voir Fig. ; portée - 2 m. Il s'agira d'un produit complexe et exigeant en main-d'œuvre, nécessitant des calculs minutieux en théorie complète, un soufflage dans un tuyau et des tests à grande échelle.

Générateur

Si le rotor est monté directement sur son arbre, le roulement standard se brisera rapidement : il n'y a pas de charge égale sur toutes les pales des éoliennes. Vous avez besoin d'un arbre intermédiaire avec un roulement de support spécial et d'une transmission mécanique de celui-ci au générateur. Pour les grandes éoliennes, le palier de support est un palier à double rangée auto-alignant ; V meilleurs modèles– à trois niveaux, fig. D sur la fig. plus haut. Cela permet à l'arbre du rotor non seulement de se plier légèrement, mais également de se déplacer légèrement d'un côté à l'autre ou de haut en bas.

Note: Il a fallu environ 30 ans pour développer un palier de support pour l'APU EuroWind.

Girouette d'urgence

Le principe de son fonctionnement est présenté sur la Fig. B. Le vent, en s'intensifiant, exerce une pression sur la pelle, le ressort s'étire, le rotor se déforme, sa vitesse diminue et finalement il devient parallèle au flux. Tout semble aller bien, mais c'était fluide sur le papier...

Par temps venteux, essayez de tenir le couvercle d’une chaudière ou une grande casserole par la poignée parallèlement au vent. Soyez juste prudent : le morceau de fer agité peut vous frapper au visage si fort qu'il vous blessera le nez, vous coupera la lèvre ou même vous arrachera l'œil.

Le vent plat n'apparaît que dans les calculs théoriques et, avec une précision suffisante pour la pratique, dans les souffleries. En réalité, un ouragan endommage davantage les moulins à vent avec une pelle anti-ouragan que ceux qui sont complètement sans défense. Il vaut mieux changer les lames endommagées que de tout refaire. Dans les installations industrielles, c'est une autre affaire. Là, le pas des pales, chacune individuellement, est surveillé et ajusté automatiquement sous le contrôle de l'ordinateur de bord. Et ils sont fabriqués à partir de composites robustes, et non de conduites d’eau.

Collecteur de courant

Il s'agit d'une unité régulièrement entretenue. Tout ingénieur électricien sait que le collecteur avec balais doit être nettoyé, lubrifié et ajusté. Et le mât est constitué d'une conduite d'eau. Si vous ne pouvez pas grimper, une fois tous les mois ou deux, vous devrez jeter le moulin à vent au sol puis le reprendre. Combien de temps résistera-t-il à une telle « prévention » ?

Vidéo : éolienne à pales + panneau solaire pour l'alimentation électrique d'une datcha

Mini et micro

Mais à mesure que la taille de la pagaie diminue, les difficultés diminuent en fonction du carré du diamètre de la roue. Il est déjà possible de fabriquer soi-même un APU à lames horizontales d'une puissance allant jusqu'à 100 W. Un modèle à 6 pales serait optimal. Avec plus de pales, le diamètre du rotor conçu pour la même puissance sera plus petit, mais elles seront difficiles à fixer solidement au moyeu. Les rotors de moins de 6 pales ne sont pas à prendre en compte : un rotor bipale de 100 W nécessite un rotor d'un diamètre de 6,34 m, et un rotor quadripale de même puissance nécessite 4,5 m. La relation puissance-diamètre s’exprime comme suit :

• 10 W – 1,16 m.
• 20 W – 1,64 m.
• 30 W – 2 m.
• 40 W – 2,32 m.
• 50 W – 2,6 m.
• 60 W – 2,84 m.
• 70 W – 3,08 m.
• 80 W – 3,28 m.
• 90 W – 3,48 m.
• 100 W – 3,68 m.
• 300 W – 6,34 m.

Il serait optimal de compter sur une puissance de 10 à 20 W. Premièrement, une pale en plastique d’une envergure supérieure à 0,8 m ne résistera pas à des vents supérieurs à 20 m/s sans mesures de protection supplémentaires. Deuxièmement, avec une envergure de pale allant jusqu'à 0,8 m, la vitesse linéaire de ses extrémités ne dépassera pas la vitesse du vent de plus de trois fois et les exigences de profilage avec torsion sont réduites de plusieurs ordres de grandeur ; ici un « creux » avec un profil de tuyau segmenté, pos. B sur la fig. Et 10 à 20 W alimenteront une tablette, rechargeront un smartphone ou éclaireront une ampoule économe en énergie.

Ensuite, sélectionnez un générateur. Un moteur chinois est parfait - moyeu de roue pour vélos électriques, pos. 1 sur la fig. Sa puissance en tant que moteur est de 200 à 300 W, mais en mode générateur, elle donnera jusqu'à environ 100 W. Mais est-ce que cela nous conviendra en termes de vitesse ?

L'indice de vitesse z pour 6 pales est 3. La formule pour calculer la vitesse de rotation sous charge est N = v/l*z*60, où N est la vitesse de rotation, 1/min, v est la vitesse du vent et l est la circonférence du rotor. Avec une envergure de pale de 0,8 m et un vent de 5 m/s, on obtient 72 tr/min ; à 20 m/s – 288 tr/min. Une roue de vélo tourne également à peu près à la même vitesse, nous allons donc prélever nos 10-20 W sur un générateur capable d'en produire 100. Vous pouvez placer le rotor directement sur son arbre.

Mais ici se pose le problème suivant : après avoir dépensé beaucoup de travail et d'argent, au moins pour un moteur, nous avons obtenu... un jouet ! Qu'est-ce que 10-20, enfin, 50 W ? Mais vous ne pouvez pas fabriquer une éolienne à pales capable d’alimenter ne serait-ce qu’un téléviseur à la maison. Est-il possible d’acheter une mini-éolienne toute prête, et ne serait-ce pas moins cher ? Autant que possible et au moindre coût, voir pos. 4 et 5. De plus, il sera également mobile. Placez-le sur une souche et utilisez-le.

La deuxième option est si un moteur pas à pas provenant d'un ancien lecteur de disquettes de 5 ou 8 pouces traîne quelque part, ou d'un lecteur de papier ou du chariot d'une imprimante à jet d'encre ou matricielle inutilisable. Il peut fonctionner comme un générateur et y attacher un rotor de carrousel depuis des boîtes de conserve(pos. 6) est plus facile que d'assembler une structure comme celle montrée en pos. 3.

En général, la conclusion concernant les « lames de lame » est claire : les lames faites maison sont plus susceptibles de bricoler à volonté, mais pas pour une réelle production d'énergie à long terme.

Vidéo : l'éolienne la plus simple pour éclairer une datcha

Voiliers

L'éolienne à voile est connue depuis longtemps, mais des panneaux souples sur ses pales (voir figure) ont commencé à être fabriqués avec l'avènement de tissus et de films synthétiques à haute résistance et résistants à l'usure. Les éoliennes multipales à voiles rigides sont largement utilisées dans le monde entier pour entraîner des pompes à eau automatiques de faible puissance, mais leurs spécifications techniques sont même inférieures à celles des carrousels.

Cependant, une voile souple comme une aile de moulin à vent ne semble pas être si simple. Il ne s'agit pas ici de résistance au vent (les constructeurs ne limitent pas la vitesse maximale autorisée du vent) : les marins de voiliers savent déjà qu'il est quasiment impossible que le vent déchire le panneau d'une voile des Bermudes. Très probablement, l'écoute sera arrachée, ou le mât sera brisé, ou le navire tout entier fera un « virage excessif ». C'est une question d'énergie.

Malheureusement, les données de test exactes ne peuvent pas être trouvées. Sur la base des avis des utilisateurs, il a été possible de créer des dépendances « synthétiques » pour l'installation d'une éolienne-4.380/220.50 de fabrication Taganrog avec un diamètre de roue éolienne de 5 m, un poids de tête de vent de 160 kg et une vitesse de rotation allant jusqu'à à 40 1/min ; ils sont présentés dans la Fig.

Bien sûr, il ne peut y avoir aucune garantie de fiabilité à 100 %, mais il est clair qu'il n'y a pas ici d'odeur de modèle à mécanisme plat. Il n'est pas possible qu'une roue de 5 mètres dans un vent plat de 3 m/s puisse produire environ 1 kW, à 7 m/s atteindre un plateau de puissance et ensuite le maintenir jusqu'à une violente tempête. Les fabricants affirment d'ailleurs que la puissance nominale de 4 kW peut être obtenue à une vitesse de 3 m/s, mais lorsqu'elle est installée par des forces basées sur les résultats d'études d'aérologie locale.

Il n’existe pas non plus de théorie quantitative ; Les explications des développeurs ne sont pas claires. Cependant, étant donné que les gens achètent des éoliennes de Taganrog et qu'elles fonctionnent, nous ne pouvons que supposer que la circulation conique et l'effet propulsif déclarés ne sont pas une fiction. En tout cas, ils sont possibles.

Ensuite, il s'avère que DEVANT le rotor, selon la loi de conservation de l'impulsion, un vortex conique devrait également apparaître, mais en expansion et lent. Et un tel entonnoir poussera le vent vers le rotor, sa surface effective sera plus balayée et le KIEV sera plus qu'un.

Des mesures sur le terrain du champ de pression devant le rotor, même avec un anéroïde domestique, pourraient éclairer cette question. S'il s'avère plus haut que sur les côtés, alors, en effet, les APU à voile fonctionnent comme un scarabée vole.

Générateur fait maison

D'après ce qui a été dit ci-dessus, il est clair qu'il est préférable pour les artisans artisanaux de s'attaquer soit à des verticales, soit à des voiliers. Mais les deux sont très lents et la transmission à un générateur à grande vitesse représente un travail supplémentaire, coûts supplémentaires et les pertes. Est-il possible de fabriquer soi-même un générateur électrique à basse vitesse efficace ?

Oui, c'est possible, sur les aimants en alliage de niobium, ce qu'on appelle. super-aimants. Le processus de fabrication des pièces principales est illustré à la Fig. Bobines - chacune de 55 tours de fil de cuivre de 1 mm dans un isolant en émail haute résistance résistant à la chaleur, PEMM, PETV, etc. La hauteur des enroulements est de 9 mm.

Faites attention aux rainures pour les clés dans les moitiés du rotor. Ils doivent être positionnés de manière à ce que les aimants (ils sont collés au noyau magnétique avec de l'époxy ou de l'acrylique) convergent avec des pôles opposés après assemblage. Les « crêpes » (noyaux magnétiques) doivent être constituées d'un ferromagnétique magnétique doux ; L’acier de construction ordinaire fera l’affaire. L'épaisseur des « crêpes » est d'au moins 6 mm.

En général, il est préférable d'acheter des aimants avec un trou axial et de les serrer avec des vis ; les superaimants s'attirent avec une force terrible. Pour la même raison, une entretoise cylindrique de 12 mm de hauteur est placée sur l'arbre entre les « crêpes ».

Les enroulements qui composent les sections du stator sont connectés selon les schémas également présentés sur la Fig. Les extrémités soudées ne doivent pas être étirées, mais doivent former des boucles, sinon l'époxy dont le stator sera rempli pourrait durcir et casser les fils.

Le stator est coulé dans le moule sur une épaisseur de 10 mm. Il n'y a pas besoin de centrer ou d'équilibrer, le stator ne tourne pas. L'écart entre le rotor et le stator est de 1 mm de chaque côté. Le stator dans le boîtier du générateur doit être solidement protégé non seulement contre le déplacement le long de l'axe, mais également contre la rotation ; un champ magnétique puissant avec du courant dans la charge l'entraînera avec elle.

Vidéo : Générateur d'éolienne DIY

Conclusion

Et qu’avons-nous au final ? L'intérêt pour les « blades blades » s'explique davantage par leur aspect spectaculaire que par de réelles performances dans une conception artisanale et à faible puissance. Un APU carrousel fait maison fournira une alimentation « de secours » pour charger la batterie d’une voiture ou alimenter une petite maison.

Mais avec les APU à voile, cela vaut la peine d'expérimenter avec des artisans créatifs, notamment dans la version mini, avec une roue de 1 à 2 m de diamètre. Si les hypothèses des développeurs sont correctes, il sera alors possible de supprimer tous les 200 à 300 W de celui-ci, en utilisant le moteur-générateur chinois décrit ci-dessus.

Andreï a dit :

Merci pour votre consultation gratuite... Et les prix « auprès des entreprises » ne sont pas vraiment chers, et je pense que les artisans de l'outback pourront fabriquer des générateurs similaires aux vôtres. Et les batteries Li-po peuvent être commandées en Chine, les onduleurs à Chelyabinsk en fabriquent de très bons (avec un sinus lisse). Et les voiles, les pales ou les rotors sont une autre raison de la fuite des pensées de nos bricoleurs russes.

Ivan a dit :

question:
Pour les éoliennes à axe vertical (position 1) et l'option "Lenz", il est possible d'ajouter une pièce supplémentaire - une roue qui pointe dans la direction du vent et en recouvre le côté inutile (vers le vent). . C'est-à-dire que le vent ne ralentira pas la pale, mais cet « écran ». Positionnement sous le vent avec la « queue » située derrière le moulin à vent lui-même, en dessous et au-dessus des pales (crêtes). J'ai lu l'article et une idée est née.

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Source d'électricité

Les tarifs des services d'électricité augmentent au moins une fois par an, souvent plusieurs fois. Cela frappe les poches des citoyens dont les salaires n’augmentent pas aussi rapidement. Les artisans à domicile avaient l'habitude de recourir à un moyen simple, mais plutôt dangereux et illégal, d'économiser de l'électricité. Ils ont fixé un aimant en néodyme à la surface du débitmètre, après quoi le fonctionnement du débitmètre a été suspendu.

Si ce système fonctionnait initialement sans problème, des problèmes ultérieurs sont survenus. Cela s'explique par plusieurs raisons :

1. Les inspecteurs ont commencé à visiter les maisons plus souvent et à effectuer des inspections imprévues.
2. Des autocollants spéciaux ont commencé à être collés sur les compteurs, sous l'influence desquels les champs magnétiques ont commencé à s'assombrir. L’identification d’un tel intrus ne posait donc aucun problème.
3. De nouveaux compteurs ont commencé à être produits, insensibles aux champs magnétiques. Au lieu de modèles standards, des unités électroniques sont apparues.

Tout cela a poussé les gens à rechercher des sources alternatives d'électricité, par exemple des éoliennes. Si une personne vit dans des zones où les vents soufflent régulièrement, de tels appareils deviennent pour elle une « bouée de sauvetage ». L'appareil utilise l'énergie éolienne pour produire de l'énergie.

Le corps est équipé de pales qui entraînent les rotors. L'électricité ainsi obtenue est transformée en courant continu. À l'avenir, il passe aux consommateurs ou s'accumule dans la batterie.

Une éolienne faite maison peut servir de source d’énergie principale ou supplémentaire. En tant qu'appareil auxiliaire, il peut chauffer l'eau d'une chaudière ou alimenter des lampes domestiques, tandis que tous les autres appareils électroniques fonctionnent à partir du réseau principal. Il est également possible de faire fonctionner de tels générateurs comme source principale là où les maisons ne sont pas connectées à l'électricité. Ici les appareils sont alimentés :

• lampes et lustres;
• équipement de chauffage;
• électronique grand public.

Une centrale éolienne est capable d’alimenter des appareils basse tension et classiques. Les premiers fonctionnent sur une tension de 12-24 Volts, et l'éolienne est capable de fournir de l'énergie à 220 Volts. Il est fabriqué selon un circuit utilisant des convertisseurs onduleurs. L'électricité est stockée dans sa batterie. Il existe des modifications pour 12-36 Volts. Ils ont un design plus simple. Ils utilisent des contrôleurs de charge de batterie standard. Pour assurer le chauffage de la maison, il suffit de fabriquer soi-même des éoliennes à 220 V. 4 kW est la puissance que fournira leur moteur.

Quelle éolienne choisir pour une maison privée

Une éolienne (moulin à vent) est un appareil qui convertit l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique puis la convertit en électricité. La production d'éoliennes en Russie a considérablement augmenté ces dernières années, parallèlement à l'intérêt des consommateurs. Aujourd'hui, le marché propose des éoliennes importées et russes d'une capacité de 0,1 à 70 kW. Vous pouvez acheter des éoliennes pour votre maison auprès des entreprises répertoriées ci-dessous, dont les produits sont les plus populaires auprès des consommateurs :

• Vetro Svet LLC (Saint-Pétersbourg), puissance éolienne 0,25-1,5 kW ;
• SKB Iskra LLC (Moscou), puissance 0,5 kW ;
• LLC "GRC-Vertical" (région de Chelyabinsk, Miass), puissance 1,5-30 kW ;
• Sapsan-Energia LLC (région de Moscou), puissance 0,5 à 5 kW ;
• CJSC « Wind Energy Company » (Saint-Pétersbourg), puissance 5 et 30 kW ;
• LMV "Énergie éolienne" (Khabarovsk), puissance 0,1-10 kW.

Il existe des éoliennes domestiques et industrielles :

• Les éoliennes domestiques sont des éoliennes de petite puissance, suffisantes pour fournir de l’énergie à une habitation privée. Pour leur fonctionnement, une vitesse de vent constante de 4 m/sec est requise, et les développements récents des équipements permettent de produire de l'électricité par vent faible.
• Les éoliennes industrielles ont une puissance de plusieurs mW. De telles installations fonctionnent dans l'extrême nord, dans des zones soumises à des vents forts et constants.

Conditions nécessaires au fonctionnement du générateur d'hélicoptère :

1. vitesse annuelle moyenne du vent d'au moins 4 m/sec ;
2. espace libre pour installer une éolienne (de préférence sur une colline) ;
3. il n'est pas nécessaire de coordonner formellement l'installation avec l'administration locale, il suffit de l'en informer ;
4. consentement des voisins à l'installation - le bruit créé par le moulin à vent peut provoquer le mécontentement des personnes vivant à proximité ;
5. En plus de l'installation elle-même, vous aurez besoin de nombreux équipements supplémentaires : batteries, inventaire d'installation, système de contrôle, mât.

Comment fabriquer un moulin à vent de vos propres mains

Les éoliennes verticales sont les plus efficaces et les plus simples à fabriquer et à exploiter, ce qui les rend assez courantes, qu'il s'agisse d'un mécanisme en spirale ou direct.

L'objectif de la création d'une éolienne et la zone sur laquelle elle sera installée sont d'une grande importance, ce qui doit être pris en compte lors de la planification.

Il y a des points principaux qui nécessitent une attention particulière lors de la création d'une éolienne. La première chose à déterminer est, bien sûr, le moteur de tout progrès, le cœur de tout le système - un générateur, que vous pouvez soit acheter, soit fabriquer vous-même, ce qui, en substance, nécessite une certaine dextérité et compétences, cependant, avec la bonne envie, un débutant peut le faire. Selon l'objectif, vous souhaitez un appareil sérieux de 10 kW, 5 kW (5 kW) ou un appareil moins puissant de 12 V, ou une éolienne de type vélo plus petite et plus simple, utilisée comme installation électrique sur le balcon d'un appartement.

L'éolienne peut être équipée de presque n'importe quel générateur :

• Qu'il s'agisse du célèbre tracteur-générateur rural ;
• Pièce provenant d'un ancien ordinateur ou ordinateur ;
• Ou peut-être s’agit-il d’un moteur de voiture peu bruyant ;
• Elément moteur de la machine à laver, seules ses performances comptent.

Ensuite, nous décidons des lames - ces objets très rotatifs qui ressemblent aux lames d'un moulin. Les pales peuvent également être fabriquées à partir d'un grand nombre de matériaux, dont les plus prometteurs et les plus courants sont par exemple le contreplaqué, le plastique, parfois l'étain (bords de canon par exemple), le PVC, etc. Lors de la fabrication, tous les facteurs importants doivent être pris en compte - à la fois l'influence de la force centrifuge et la taille des pales, le flux du vent au sol et autres. Il est plus rationnel de créer une structure à ailes, en raison d'une efficacité accrue, en influençant la répartition du flux de vent.

La prochaine étape est la fabrication d'un dispositif permettant de déterminer la vitesse et la direction du vent - une girouette. C'est une sorte de drapeau métallique qui change de position en fonction des courants de vent. Presque n’importe quelle couche de métal relativement solide mais légère peut servir de girouette.

Mât – une large gamme de moyens improvisés peut également être utilisée dans son rôle, par exemple une conduite d'eau durable. Il est tout à fait possible de fabriquer soi-même une éolienne artisanale (faite maison), comme cela a déjà été décrit, avec le maximum de moyens disponibles, et la solidité de l'éolienne dépend des matériaux utilisés et du bien-fondé de son utilisation dans des conditions particulières. Le représentant le plus simple de ces appareils est tout à fait capable de créer de l'électricité pour éclairer une pièce, charger des appareils et, si vous le souhaitez, même pour répondre aux besoins fondamentaux d'une maison de campagne relativement petite.

Des modèles puissants

Production indépendante de modèles puissants d'éoliennes demande beaucoup d’efforts et de préparation théorique. Tout d'abord, cela nécessite la création d'un générateur puissant, ce qui nécessite des calculs, un assemblage correct et l'utilisation de matériaux de haute qualité. De plus, il est nécessaire de réaliser un rotor qui fonctionne par vent faible, mais qui soit capable de créer une force suffisante pour le générateur. Vous aurez également besoin de dispositifs de traitement du courant électrique appropriés, d'un châssis, d'un mât et d'autres éléments structurels et électroniques.

Éolienne d'une capacité de plus de 1 kilowatt

Des éoliennes de puissance similaire sont disponibles dans le commerce. L'achat d'une installation permet d'obtenir un appareil fini avec des paramètres pré-connus, constitué de matériaux appropriés. Les prix de ces équipements commencent à 30 000 roubles, ce qui n'est pas abordable pour tous les utilisateurs.

De plus, des appareils électroniques, des batteries et d’autres équipements seront nécessaires, ce qui doublera environ les coûts. Le coût élevé des installations est la principale raison de la prolifération des modèles d'éoliennes à faire soi-même.

Moulin à vent vertical à faire soi-même (5 kW)

Il existe plusieurs options pour fabriquer un appareil de cette puissance :

• conception du rotor
• chaîne de roues à voile installées en série
• utilisation d'un générateur axial sur aimants néodyme

Le choix de l'option la plus pratique dépend du niveau de formation et de la base technique de l'utilisateur. Il est recommandé d'installer des structures verticales indépendantes de la direction du vent et qui ne nécessitent pas d'être installées sur des mâts hauts.

Les conceptions de carrousel multipales basées sur le rotor Savonius répondent le mieux aux exigences. Il existe également des installations industrielles de cette classe, dont l'achat accélérera la résolution du problème et vous permettra d'obtenir un complexe de fabrication professionnelle avec des paramètres garantis.

Verticales

Éoliennes à axe de rotation vertical constituent le groupe d'appareils le plus approprié pour l'autoproduction. Ils ont un design simple et compréhensible. Ils ne nécessitent pas un grand nombre d'unités de rotation et sont peu exigeants en matière de direction du vent. Les capacités de ce groupe ont donné lieu à un grand nombre d'options de conception, dont certaines méritent d'être examinées plus en détail.

Soleil

L'éolienne Savonius est l'un des développements les plus anciens, qui a vu le jour dans les années 20 du siècle dernier. Le dispositif est constitué de deux lames d'une surface assez grande, courbées dans le sens longitudinal. En coupe transversale, ils ressemblent à la lettre latine S. En même temps, ils sont légèrement décalés les uns vers les autres, chevauchant quelque peu les côtés de travail.

Lorsqu'elle est exposée au vent, l'une des pales reçoit une force sur la partie active et la seconde sur verso. La forme de la lame permet de couper le flux, dont une partie va sur le côté, et l'autre partie glisse sur la surface de travail de la deuxième lame, augmentant ainsi le couple.

Opinion d'expert
Expert Energo.House Fomin O.A.
Ingénieur des mines, constructeur.

Sur la base de la conception Savonius, de nombreux modèles d'éoliennes ont été développés avec un nombre accru de pales, une plus grande efficacité et une plus grande sensibilité aux vents faibles.

Daria

La conception de Darrieus a été proposée presque simultanément avec le rotor Savonius. Sa base est constituée de pales en forme d'aile d'avion et situées verticalement tangentiellement au cercle de rotation. Un nombre impair de lames est nécessaire, sinon une force de contrepoids trop élevée se produira. La force de levage des pales contribue à une vitesse de rotation élevée, 3 à 4 fois supérieure à celle d'un rotor Savonius.

Il n'existe pas encore de description mathématique du fonctionnement de l'appareil, mais des développements basés sur la conception existent et sont constamment mis à jour. Il existe un grand nombre de modèles d’éoliennes privées offrant suffisamment de puissance pour alimenter une petite maison.

Orthogonal

Les conceptions orthogonales sont les plus efficaces de tous les modèles de base d’éoliennes verticales. Ils ont des vitesses, une sensibilité et des performances élevées. La conception se compose de plusieurs pales (généralement trois ou plus), situées à une certaine distance de l'axe qui lui est parallèle. Le rotor Darrieus évoqué ci-dessus est l'un des représentants des dispositifs orthogonaux. Les inconvénients incluent des charges élevées sur l'unité de rotation, qui contribuent à la défaillance rapide des pièces mobiles.

Hélicoïde

Les conceptions hélicoïdales sont basées sur le modèle de type orthogonal de base, mais avec des changements importants dans la géométrie des pales. Ils sont courbés le long du cercle de rotation, obtenant une forme proche d'une spirale. En conséquence, une stabilisation significative de la rotation est obtenue, l'usure des éléments mobiles est réduite et la structure dans son ensemble acquiert durabilité, résistance et fiabilité.

Le mode de rotation plus fluide offre génération uniforme de courant électrique, ce qui permet d'utiliser les appareils pour alimenter directement certains consommateurs (appareils d'éclairage, pompes, etc.). Pour l'autoproduction, la conception est une tâche assez difficile en raison de la forme géométrique complexe des pales.

Ratissage de barils

C’est le nom « populaire » d’une éolienne rotative (verticale) multipale. L'appareil a un bon équilibre, capture efficacement le flux du vent et un faible niveau sonore. Pour ceux qui veulent s'essayer à la fabrication d'un moulin à vent de leurs propres mains, cette option de conception est recommandée comme l'un des types de conception de base. Les lames sont fabriquées à partir de tôles d'acier galvanisées, découpées le long des fûts ou d'autres matériaux disponibles.

Cadre - soudé à partir d'un profilé métallique - cornière, tuyau, etc. La particularité de l'appareil est son invulnérabilité aux fortes rafales de vent - lorsque le débit augmente, un cocon vortex se forme autour de la roue, empêchant le vent de pénétrer à l'intérieur de la roue. Le flux circule simplement autour de l’appareil comme un tuyau.

Éolienne Lenz

Une particularité de la conception de Lenz est l'utilisation de puissants aimants en néodyme au lieu de roulements. Ils maintiennent l'unité de rotation dans un état « suspendu », ce qui garantit une rotation facile. L'absence de frottement contribue à la grande durabilité de l'équipement. Les indicateurs sont très impressionnants : la rotation démarre à une vitesse du vent de 0,17 m/s et l'éolienne atteint sa performance nominale à 3,4 m/s.

L'assemblage final

Le cadre du générateur est soudé à partir d'un tube profilé. La queue est en tôle galvanisée. L'axe rotatif est un tube à deux roulements. Le générateur est fixé au mât de manière à ce que la distance entre la pale et le mât soit d'au moins 25 cm. Pour des raisons de sécurité, il convient de choisir une journée calme pour l'assemblage final et l'installation du mât. Lorsqu'elles sont exposées à des vents violents, les pales peuvent se plier et se briser contre le mât.

Pour utiliser des batteries pour alimenter des équipements fonctionnant sur un réseau 220 V, vous devrez installer un onduleur de conversion de tension. La capacité de la batterie est sélectionnée individuellement pour l'éolienne. Cet indicateur dépend de la vitesse du vent dans la zone, de la puissance de l'équipement connecté et de la fréquence de son utilisation.

Dispositif générateur de vent

Pour éviter que la batterie ne soit endommagée par une surcharge, vous aurez besoin d'un contrôleur de tension. Vous pouvez le fabriquer vous-même si vous avez des connaissances suffisantes en électronique, ou en acheter un tout fait. Il existe de nombreux contrôleurs disponibles à la vente pour les mécanismes de production d'énergie alternative.

Conseil. Pour éviter que la pale ne se brise par vent fort, installez un dispositif simple : une girouette de protection.

Comment fabriquer une éolienne à partir d'un générateur de voiture

L'option la plus simple consiste à utiliser un générateur de voiture comme générateur d'éolienne. Les générateurs sont peu coûteux, peuvent être facilement réparés et il existe un large choix sur le marché. Le coût est d'environ 20 $ pour 1 kW. Ils produisent une tension stable à partir d'une certaine vitesse et sont connectés à des batteries de 12 volts.

Défauts:

• nécessitent des vitesses élevées - de 1,5 à 2,0 mille et plus par minute ;
• fiabilité inférieure aux générateurs d'usine pour éoliennes ;
• Ils ont une durée de vie relativement courte (jusqu'à 4 000 heures de fonctionnement), compensée par leur faible coût.

Pour assembler une éolienne de vos propres mains à partir d'un générateur automobile de 1,5 kW, vous aurez besoin de :

1. Générateur de voiture 12 V ;
2. batterie correspondant à la tension ;
3. convertisseur de 12 à 220V, puissance 1,3 kW ;
4. un petit baril (seau) en aluminium ou en acier ;
5. relais de charge et voyant d'avertissement de voiture ;
6. interrupteur protégé contre l'humidité, 12 V ;
7. dispositif de surveillance de la tension (ancien voltmètre) ;
8. fil de cuivre d'une section de 2 mm;
9. fixations (boulons, rondelles, écrous, colliers).

Outils à main dont vous aurez besoin : ciseaux à métaux, meuleuse, ruban à mesurer, crayon, tournevis, clés en jeu, pinces, perceuse électrique avec perceuses.

Plusieurs points fondamentaux dans la fabrication d’une éolienne :

1. Une efficacité maximale peut être obtenue en convertissant un générateur de voiture pour utiliser des aimants permanents. Pour ce faire, le bobinage inducteur doit être remplacé par plusieurs aimants en ferrite.
2. En fraisant un rotor non magnétique à partir de titane ou d'un autre matériau non magnétique, la magnétisation du rotor peut être évitée.
3. Pour augmenter la génération de courant à basse vitesse, vous devez rembobiner le stator, en augmentant le nombre de tours de 5 fois et en réduisant le diamètre du fil.
4. L'installation d'aimants en néodyme sur le rotor augmentera la puissance du générateur à basse vitesse. Un nombre pair d'aimants sont fixés à une bande d'acier qui doit être fixée à la base de l'intérieur du générateur. Lors de l'installation d'aimants pour augmenter la puissance, vous devez alterner la polarité.
5. Un tuyau en duralumin convient à la fabrication de lames ; les fixations sont en acier. Les lames doivent être équilibrées, et la structure doit être allégée au maximum en éliminant l'excédent à l'aide d'une meuleuse et d'une toile émeri.

Il y a suffisamment de matériel sur le réseau avec une description détaillée du travail, il n'est donc pas nécessaire de répéter

Comment fabriquer une éolienne de vos propres mains

Pour installer cet appareil chez vous, vous aurez besoin de :

• Connaissance approfondie d'un électricien;
• Source de courant. Il peut s'agir d'un alternateur ou d'un moteur asynchrone.
• Un endroit sûr pour installer l'appareil. Puisque le poids des unités domestiques individuelles peut atteindre de 200 à 800 kg.
• Aimants en niodyme. Cette classe d'aimants a de plus grandes performances ;

Différents types de formes. Dans notre cas, les rectangulaires ou ronds conviennent mieux

• Fils de section appropriée ;
• Matériaux pour monter le cadre et le moulin à vent lui-même.

Comme décrit ci-dessus, il existe de nombreuses options de conception. Le bruit de fond créé par l'unité dépend des dimensions et de la méthode de connexion des nœuds. Si vous ne voulez pas de problèmes avec vos voisins, discutez-en à l'avance, car les unités individuelles fonctionnent assez bruyamment, par exemple, comme l'éolienne auto-assemblée dans la vidéo suivante.

Une fois toutes les étapes préliminaires terminées, vous devrez sélectionner une source d’alimentation adaptée à vos besoins. Si les ressources financières sont limitées, deux options budgétaires sont possibles :

• Générateur de voiture ;
• Moteur asynchrone d'une machine à laver.

Chaque option a ses côtés positifs et négatifs.

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Stabilisateur de tension 220V pour la maison : lequel choisir. Dans l'article, nous examinerons en détail à quoi sert cet équipement, ses types, ses schémas de connexion, ses prix moyens et ses caractéristiques techniques, et comment le faire vous-même.

Version DIY d'une éolienne à partir d'une machine à laver

Pour augmenter la puissance, le moteur est amélioré en remplaçant les aimants en ferrite par des aimants en néodyme. Il convient de noter que l'installation d'aimants est un processus plutôt laborieux qui nécessite certaines compétences.

Un exemple d'emplacement d'aimants en néodyme dans un moteur de machine à laver

Afin de gagner du temps et des nerfs, une option plus simple consiste à acheter un rotor prêt à l'emploi de taille appropriée. Il est rationnel d'utiliser un tel moteur dans un appareil de petites dimensions.

Fabriquer une éolienne de vos propres mains à partir d'un générateur de voiture

Cette option doit également être améliorée, puisque le modèle standard fonctionne à 5 000 - 6 000 tr/min. La modernisation comprend :

• L'appareil est équipé d'aimants en néodyme. Ils sont installés dans un ordre strict, c'est-à-dire que les pôles alternent. Pour plus de commodité, un gabarit est découpé dans du carton épais ;

Modèle d'aimant

• L'enroulement du stator est rembobiné. Le nombre de tours augmente donc la section du fil diminue.
• Il n'y a pas d'aimants en standard, l'arbre central doit donc être constitué d'un matériau non magnétique, comme le titane.

Mais même si toutes les conditions sont remplies, pour une tension optimale, le rotor doit tourner au moins 500 fois par minute.

Caractéristiques générales négatives :

• Les deux options sont de courte durée et nécessitent des réparations ou un remplacement annuels ;
• La puissance générée n’est pas suffisante pour un approvisionnement énergétique complet ;
• Nécessite une amélioration significative.

Si vous possédez déjà les connaissances nécessaires et savez à peu près comment fabriquer vous-même une éolienne de 220 V, il sera plus rationnel de monter une unité de puissance supérieure.

Lors de l'assemblage de vos propres mains d'une éolienne horizontale ou verticale, assurez-vous de la rigidité de l'ensemble de la structure, des pales aux entretoises de commande. Des composants structurels peu fiables peuvent conduire à un accident.

Un accident parmi tant d'autres

Vidéo : éolienne DIY 24V 2500W

Comment calculer et sélectionner une éolienne

Le vent n’est pas du gaz naturel pompé dans des tuyaux ni de l’électricité qui circule sans interruption dans notre maison à travers des câbles. Il est capricieux et inconstant. Aujourd'hui, un ouragan arrache les toits et brise les arbres, et demain il laisse place au calme complet.

Par conséquent, avant d’acheter ou de fabriquer votre propre éolienne, vous devez évaluer le potentiel de l’énergie aérienne dans votre région. Pour ce faire, il faut déterminer la force annuelle moyenne du vent. Cette valeur peut être trouvée sur Internet sur demande.

Après avoir reçu un tel tableau, nous trouvons la superficie de notre résidence et regardons l'intensité de sa couleur en la comparant à l'échelle de notation. Si la vitesse annuelle moyenne du vent est inférieure à 4,0 mètres par seconde, il ne sert à rien d’installer une éolienne. Il ne donnera pas quantité requiseénergie.

Si la force du vent est suffisante pour installer une centrale éolienne, alors vous pouvez passer à l'étape suivante : sélectionner la puissance du générateur.

Si nous parlons d'approvisionnement énergétique autonome à la maison, alors la consommation électrique statistique moyenne d'une famille est prise en compte. Elle varie de 100 à 300 kWh par mois. Dans les régions à faible potentiel éolien annuel (5-8 m/sec), une éolienne d'une puissance de 2-3 kW peut produire cette quantité d'électricité.

Il faut tenir compte du fait que la vitesse moyenne du vent est plus élevée, la production d'énergie pendant cette période sera donc plus importante qu'en été.

Fabriquer un générateur pour un moulin à vent

Pour assembler une centrale éolienne, nous avons besoin d'un générateur et d'un autre avec auto-excitation. En d’autres termes, sa conception doit contenir des aimants qui induisent de l’électricité dans les enroulements. C’est exactement ainsi que sont conçus certains moteurs électriques, par exemple ceux des tournevis. Mais vous ne pourrez pas fabriquer une éolienne décente à partir d'un tournevis - la puissance sera tout simplement ridicule et suffira tout au plus à faire fonctionner une petite lampe LED.

Il ne sera pas non plus possible de réaliser une centrale éolienne à partir d'un auto-générateur - il utilise un enroulement d'excitation alimenté par une batterie, il ne nous convient donc pas. A partir d'un ventilateur domestique, on ne peut fabriquer qu'un épouvantail pour les oiseaux attaquant le jardin. Par conséquent, vous devez rechercher un générateur auto-excitant normal d’une puissance appropriée. Mieux encore, faites des folies et achetez un modèle acheté en magasin.

Il est vraiment plus rentable d'acheter un générateur que de le fabriquer - l'efficacité d'un modèle fabriqué en usine sera supérieure à celle d'un modèle fabriqué maison.

Voyons comment fabriquer de nos propres mains un générateur pour notre éolienne.

Sa puissance maximale est de 3 à 3,5 kW. Pour cela nous avons besoin de :

• Stator - il est composé de deux pièces tôle, découpé en forme de cercles d'un diamètre de 500 mm. 12 aimants néodyme d'un diamètre de 50 mm sont collés sur chaque cercle le long du bord (légèrement en retrait du bord). Leurs pôles doivent alterner. Nous préparons le deuxième cercle de la même manière, mais ici seuls les pôles doivent être décalés ;
• Rotor - c'est une structure de 9 bobines enroulées avec du fil de cuivre d'un diamètre de 3 mm dans un vernis isolant. Nous effectuons 70 tours dans chaque bobine, bien que certaines sources recommandent de faire 90 tours. Pour placer les bobines, il est nécessaire de réaliser une base en matériau amagnétique ;
• Axe - il doit être réalisé exactement au centre du rotor. De plus, il ne doit y avoir aucun battement ; la structure doit être soigneusement centrée, sinon elle sera rapidement brisée par le vent.

Nous plaçons les stators et le rotor - le rotor lui-même tourne entre les stators. Une distance de 2 mm est maintenue entre ces éléments. Nous connectons tous les enroulements selon le schéma ci-dessous afin d'obtenir une source de courant alternatif monophasé.

Éolienne DIY à partir d'un moteur pas à pas

Un moteur pas à pas produit environ 3 W même à faible vitesse de rotation. La tension peut dépasser 12 V, ce qui permet de charger une petite batterie. Vous pouvez utiliser un moteur pas à pas de l'imprimante comme générateur. En mode générateur, le moteur pas à pas produit du courant alternatif et peut facilement être converti en courant continu à l'aide de plusieurs ponts de diodes et condensateurs. Vous pouvez facilement assembler le circuit de vos propres mains. Le stabilisateur est installé derrière les ponts, ce qui donne une tension de sortie constante. Pour surveiller la tension visuelle, vous pouvez installer une LED. Afin de réduire la perte de 220 V, des diodes Schottky sont utilisées pour la redresser.

Les pales seront constituées de tuyaux en PVC. Le flan est dessiné sur le tuyau puis découpé avec un disque à tronçonner. L'envergure de l'hélice doit être d'environ 50 cm et la largeur des pales doit être de 10 cm. Vous devez usiner un manchon avec une bride à la taille de l'arbre du moteur. Il est monté sur l'arbre du moteur et fixé avec des vis ; des « vis » en plastique seront fixées directement sur les brides. Il est également nécessaire de procéder à un équilibrage - des morceaux de plastique sont coupés aux extrémités des lames et l'angle d'inclinaison est modifié par chauffage et pliage. Le générateur lui-même est inséré dans un morceau de tuyau auquel il est également boulonné. Quant au tableau électrique, il est préférable de le placer en bas et d'y connecter l'alimentation du générateur. Il y a jusqu'à 6 fils sortant du moteur pas à pas, qui correspondent à deux bobines. Ils nécessitent des bagues collectrices pour transférer l’électricité de la partie mobile. Après avoir connecté toutes les pièces ensemble, nous procédons au test de la conception, qui commencera à tourner à 1 m/s.

Installation éolienne-électrique de type rotor

Voyons comment fabriquer de vos propres mains une éolienne simple avec un axe de rotation vertical du type rotor.

Ce modèle pourrait bien répondre aux besoins en électricité abri de jardin, diverses dépendances, ainsi qu'illuminer le quartier et les allées du jardin la nuit.

Les pales de cette installation de type rotor à axe de rotation vertical sont clairement constituées d'éléments découpés dans un fût métallique

Notre objectif est de produire une éolienne d'une puissance maximale de 1,5 kW. Pour ce faire, nous aurons besoin des éléments et matériaux suivants :

• Générateur de voiture 12 V ;
• Batterie gel ou acide 12 V ;
• interrupteur semi-hermétique de type « bouton » pour 12 V ;
• convertisseur 700 W – 1500 W et 12V – 220V ;
• un seau, une casserole de grande capacité ou tout autre récipient de grande capacité en acier inoxydable ou en aluminium ;
• relais de lampe d'avertissement de charge de voiture ou de charge de batterie ;
• voltmètre de voiture (vous pouvez en utiliser n'importe lequel) ;
• boulons avec écrous et rondelles;
• fils d'une section de 4 mm carrés et 2,5 mm carrés ;
• deux pinces pour fixer le générateur au mât.

Pour terminer les travaux, nous aurons besoin d'une meuleuse ou de ciseaux à métaux, d'un crayon ou d'un marqueur de construction, d'un ruban à mesurer, d'une pince coupante, d'une perceuse, d'une perceuse, de clés et d'un tournevis.

Étape de démarrage de la fabrication de l'installation

On commence à fabriquer un moulin à vent fait maison en prenant un grand récipient en métal cylindrique. Habituellement, de l'eau bouillante ancienne, un seau ou une casserole est utilisé à cet effet. Ce sera la base de nos futures éoliennes.

A l'aide d'un mètre ruban et d'un crayon de chantier (marqueur), appliquez des marquages ​​: divisez notre récipient en quatre parties égales.

Lorsque vous effectuez des découpes conformément aux instructions contenues dans le texte, ne coupez en aucun cas le métal sur toute sa longueur.

Le métal devra être coupé. Vous pouvez utiliser un broyeur pour cela. Il n'est pas utilisé pour couper des récipients en acier galvanisé ou en tôle peinte, car ce type de métal surchauffera certainement.

Dans de tels cas, il est préférable d'utiliser des ciseaux. Nous découpons les lames, mais ne les coupons pas complètement.

Maintenant, pendant que nous continuons à travailler sur le réservoir, nous allons remodeler la poulie du générateur.

Au fond de l'ancien bac et dans la poulie, vous devez marquer et percer des trous pour les boulons. Les travaux à ce stade doivent être traités avec le plus grand soin : tous les trous doivent être situés symétriquement afin qu'aucun déséquilibre ne se produise lors de la rotation de l'installation.

Voici à quoi ressemblent les pales d'une autre conception avec un axe de rotation vertical. Chaque lame est fabriquée séparément puis montée dans un appareil commun

Nous plions les lames pour qu'elles ne dépassent pas trop. Lorsque nous effectuons cette partie du travail, nous veillons à prendre en compte le sens de rotation du générateur.

Habituellement, le sens de sa rotation est dans le sens des aiguilles d'une montre. L'angle de courbure des pales affecte la zone d'influence des flux d'air et la vitesse de rotation de l'hélice.

Vous devez maintenant attacher à la poulie un godet avec des lames préparées pour le travail. Nous installons le générateur sur le mât en le fixant avec des pinces. Il ne reste plus qu'à connecter les fils et assembler le circuit.

Soyez prêt à noter le schéma de câblage, les couleurs des fils et le marquage des broches. Vous en aurez certainement besoin plus tard. Nous fixons les fils sur le mât de l'appareil.

Ce dessin contient des recommandations détaillées pour l'assemblage de la structure générale et une vue générale de l'appareil déjà assemblé et prêt à l'emploi.

Pour connecter la batterie, vous devez utiliser des fils d'une section de 4 mm². Il suffit de prendre un segment de 1 mètre de longueur. C'est assez.

Et pour connecter une charge au réseau, qui comprend, par exemple, des appareils d'éclairage et électriques, des fils d'une section de 2,5 mm² suffisent. Installez l'onduleur (convertisseur). Pour cela vous aurez également besoin d'un fil de 4 mm².

Avantages et inconvénients du modèle d'éolienne rotative

Si vous avez tout fait avec soin et cohérence, cette éolienne fonctionnera avec succès. Dans ce cas, aucun problème ne surviendra lors de son fonctionnement.

Si vous utilisez un convertisseur de 1 000 W et une batterie de 75 A, cette installation fournira de l'électricité aux appareils de vidéosurveillance, aux alarmes de sécurité et même à l'éclairage public.

Les avantages de ce modèle sont :

• économique;
• les éléments peuvent être facilement remplacés par des neufs ou réparés ;
• aucune condition particulière n'est requise pour le fonctionnement ;
• fonctionnement fiable;
• offre un confort acoustique complet.

Il y a aussi des inconvénients, mais pas trop : les performances de cet appareil ne sont pas très élevées et il dépend fortement des rafales de vent soudaines. Les courants d'air peuvent simplement perturber une hélice improvisée.

Moulin à vent DIY. Des économies ludiques ou réelles

Disons tout de suite que fabriquer soi-même une éolienne complète et efficace n’est pas facile. Le calcul correct de la roue éolienne, du mécanisme de transmission, la sélection d'un générateur adapté à la puissance et à la vitesse est un sujet distinct. Nous ne donnerons que de brèves recommandations sur les principales étapes de ce processus.

Générateur

Les générateurs de voiture et les moteurs électriques des machines à laver à entraînement direct ne conviennent pas à cet effet. Ils sont capables de générer de l’énergie à partir d’une éolienne, mais celle-ci sera insignifiante. Pour fonctionner efficacement, les autogénérateurs ont besoin de vitesses très élevées, qu’une éolienne ne peut pas développer.

Les moteurs des machines à laver ont un autre problème. Il y a des aimants en ferrite là-bas, mais l'éolienne a besoin d'aimants plus efficaces - ceux en néodyme. Le processus d'auto-installation et d'enroulement des enroulements porteurs de courant nécessite de la patience et une grande précision.

En règle générale, la puissance d'un appareil assemblé par vos soins ne dépasse pas 100 à 200 watts.

Récemment, les roues motrices pour vélos et scooters sont devenues populaires parmi les bricoleurs. Du point de vue de l'énergie éolienne, il s'agit de puissants générateurs au néodyme, parfaitement adaptés au travail avec des éoliennes verticales et au chargement de batteries. À partir d'un tel générateur, vous pouvez extraire jusqu'à 1 kW d'énergie éolienne.

Moteur-roue - un générateur prêt à l'emploi pour une centrale éolienne faite maison

Source d'électricité éolienne

Les tarifs des services publics sont augmentés au moins une fois par an. Et si l’on y regarde de plus près, certaines années, le prix de la même électricité augmente deux fois – les chiffres sur les documents de paiement poussent comme des champignons après la pluie. Naturellement, tout cela frappe la poche du consommateur, dont les revenus n'affichent pas une croissance aussi durable. Et les revenus réels, comme le montrent les statistiques, affichent une tendance à la baisse.

Jusqu'à récemment, il était possible de lutter contre la hausse des tarifs de l'électricité d'une manière simple mais illégale : en utilisant un aimant en néodyme. Ce produit a été appliqué sur le corps du débitmètre provoquant son arrêt. Mais nous vous déconseillons fortement d'utiliser cette technique - elle est dangereuse, illégale et l'amende en cas de capture sera telle qu'elle ne semblera pas minime.

Le système était tout simplement génial, mais plus tard, il a cessé de fonctionner pour les raisons suivantes :

Des rondes de contrôle de plus en plus fréquentes ont permis d'identifier en masse des propriétaires sans scrupules.

• Les rondes de contrôle sont devenues plus fréquentes : des représentants des autorités de régulation visitent les maisons ;
• Des autocollants spéciaux ont commencé à être collés sur les compteurs ; sous l'influence d'un champ magnétique, ils s'assombrissent, exposant le contrevenant ;
• Les compteurs sont désormais insensibles au champ magnétique et des compteurs électroniques y sont installés.

Par conséquent, les gens ont commencé à s’intéresser aux sources alternatives d’électricité, par exemple les éoliennes. .
Une autre façon de dénoncer un contrevenant qui vole de l'électricité est de procéder à un examen du niveau de magnétisation du compteur, qui révèle facilement les faits de vol.

Une autre façon de dénoncer un contrevenant qui vole de l'électricité est de procéder à un examen du niveau de magnétisation du compteur, qui révèle facilement les faits de vol.

Les éoliennes à usage domestique deviennent monnaie courante dans les régions où le vent souffle fréquemment. Un générateur éolien utilise l’énergie des flux d’air éoliens pour produire de l’électricité. Pour ce faire, ils sont équipés de pales qui entraînent les rotors du générateur. L'électricité obtenue est convertie en courant continu, après quoi elle est transférée aux consommateurs ou stockée dans des batteries.

Les éoliennes pour une maison privée, fabriquées à la fois de manière artisanale et assemblées en usine, peuvent constituer la source d'électricité principale ou auxiliaire. Voici un exemple typique de fonctionnement d'une source auxiliaire : elle chauffe l'eau d'une chaudière ou alimente des lampes domestiques basse tension, tandis que le reste appareils électroménagers fonctionne à partir de l’alimentation principale. Il est également possible de travailler comme source principale d’électricité dans des habitations non raccordées aux réseaux électriques. Ici, ils se nourrissent :

• Lustres et lampes;
• Gros électroménager;
• Appareils de chauffage et bien plus encore.

Par conséquent, pour chauffer votre maison, vous devez fabriquer ou acheter une centrale éolienne de 10 kW - cela devrait suffire à tous les besoins.

Une centrale éolienne peut alimenter aussi bien des appareils électriques traditionnels que des appareils basse tension : ils fonctionnent sur 12 ou 24 volts. Une éolienne de 220 V est fabriquée selon un schéma utilisant des convertisseurs onduleurs avec de l'électricité stockée dans des batteries. Les éoliennes pour 12, 24 ou 36 V sont plus simples : elles utilisent des contrôleurs de charge de batterie plus simples avec stabilisateurs.

Portez une attention particulière au choix du nombre approprié de lames. Les plus populaires sont les éoliennes à 2 et 3 pales.

De telles installations présentent cependant un certain nombre d'inconvénients.

Lorsqu'un générateur à 2 ou 3 pales fonctionne, de puissantes forces centrifuges et gyroscopiques se produisent. Sous l'influence des forces mentionnées, la charge sur les principaux éléments de l'éolienne augmente considérablement. De plus, à certains moments, les forces agissent en opposition les unes aux autres.

Pour niveler les charges entrantes et maintenir l'intégrité de la structure de l'éolienne, vous devez effectuer calcul aérodynamique compétent des pales et les fabriquer en parfaite conformité avec les données calculées. Même des erreurs minimes réduisent plusieurs fois l'efficacité de l'installation et augmentent le risque de panne précoce de l'éolienne.

Lors de l'utilisation de données provenant d'ouvrages de référence aérodynamiques, il est nécessaire de procéder aux ajustements appropriés

Lorsque les éoliennes à grande vitesse fonctionnent, beaucoup de bruit est créé, surtout lorsqu'il s'agit d'installations artisanales. Plus les pales sont grandes, plus le bruit sera fort. Ce point impose un certain nombre de restrictions. Par exemple, il ne sera plus possible d'installer une structure aussi bruyante sur le toit d'une maison, à moins bien sûr que le propriétaire n'aime la sensation de vivre sur un aérodrome.

Gardez à l’esprit qu’à mesure que le nombre de pales augmente, le niveau de vibration généré pendant le fonctionnement de l’éolienne augmentera. Les unités à deux pales sont plus difficiles à équilibrer, surtout pour un utilisateur inexpérimenté. Par conséquent, les éoliennes à deux pales produiront beaucoup de bruit et de vibrations.

Donnez votre choix à une éolienne à 5-6 pales. La pratique montre que ces modèles sont les plus optimaux pour l'autoproduction et l'utilisation à la maison.

Il est recommandé de réaliser une vis d'un diamètre d'environ 2 m. Presque tout le monde peut effectuer le travail d’assemblage et d’équilibrage. Une fois que vous aurez acquis de l'expérience, vous pourrez essayer d'assembler et d'installer une roue à 12 pales. L'assemblage d'une telle unité nécessitera plus d'efforts. La consommation de matériaux et les coûts de temps augmenteront également. Cependant, 12 pales vous permettront de recevoir une puissance de 450 à 500 W même avec un vent léger de 6 à 8 m/s.

Gardez à l’esprit qu’avec 12 pales, la roue sera assez lente, ce qui peut entraîner divers problèmes. Par exemple, vous devrez assembler une boîte de vitesses spéciale, plus complexe et plus coûteuse à fabriquer.

Ainsi, la meilleure option pour un débutant bricoleur à domicile est une éolienne avec une roue d'un diamètre de 200 cm, équipée de 6 pales de longueur moyenne.

Installation rotative

Une telle éolienne DIY est capable de générer suffisamment d'électricité pour éclairer une petite maison de jardin, des dépendances, ainsi que plusieurs lanternes dans la cour. De telles éoliennes sont fabriquées à partir d'un générateur ou d'un démarreur de voiture et, par conséquent, afin de ne pas acheter d'équipement coûteux pour sa fabrication, nous envisagerons un appareil qui générera jusqu'à un kilowatt et demi. Pour ce faire, vous aurez besoin du matériel suivant :

• Générateur de voiture 12 volts ;
• batterie au gel ou à l'acide (il vous en faut également une de 12 volts) ;
• interrupteur scellé ;
• convertisseur de tension de 12 à 220 V et 700-1 500 watts ;
• grand récipient en acier inoxydable ou en aluminium pour fabriquer des lames. Un tuyau en plastique d'un diamètre de 20 à 25 cm peut également convenir ;
• relais de charge de batterie avec voltmètre ;
• ferrures de fixation, c'est-à-dire boulons et écrous;
• fils d'une section de 4 et 2,5 mètres carrés. mm;
• deux pinces pour le montage sur le mât de l'appareil ;
• un tuyau métallique d'une longueur suffisante pour être utilisé comme mât ;
• et bien sûr divers outils : des ciseaux à métaux, des meuleuses, des clés, des tournevis et une perceuse avec un jeu de forets.

Algorithme de fabrication

Un exemple de découpe de pales d'éolienne

La première étape consiste à fabriquer de vos propres mains les pales du ventilateur de la future éolienne pour une maison privée. Une grande poêle en aluminium convient parfaitement à cela, mais il existe des variantes. Vous devez le marquer avec un crayon, puis couper le récipient le long des lignes marquées à l'aide d'une meuleuse ou de ciseaux métalliques, en laissant de petites sections non coupées en haut et en bas, c'est-à-dire comme le montre l'image. Les lames doivent être les mêmes et leur nombre dépend uniquement des préférences du maître.

Les lames coupées sont pliées dans la direction souhaitée. Il ne faut pas oublier que le sens de rotation dépend du sens dans lequel les pales sont tournées et que la vitesse à laquelle l'hélice fera tourner le générateur dépend de l'angle de rotation et de la taille. Il est plus pratique de les couper avec une meuleuse, mais si le métal est fin, des ciseaux à métal conviennent également.

La situation est un peu plus compliquée avec un tuyau en plastique. Il doit être divisé en quatre parties dans le sens de la longueur, après quoi des « bouchons en haut et en bas » doivent être réalisés pour chacune des sections semi-circulaires, puis assemblés en une seule vis pour obtenir quelque chose de similaire à la première option.

Ensuite, à l'aide d'une perceuse, des trous de montage sont pratiqués dans l'arbre du générateur et l'hélice finie, après quoi les pales sont fixées à l'arbre du rotor à l'aide de boulons. Vous pouvez effectuer un travail similaire à l'aide d'une boîte de vitesses, en augmentant la vitesse de rotation du générateur - ceci est à la discrétion du maître lui-même.

Une fois les travaux terminés, il ne reste plus qu'à fixer l'éolienne à l'aide de pinces au mât et à tendre les fils le long de celui-ci.

Schéma de conception d'éolienne

Montage du matériel au sol

Parce que La longueur optimale d'un mât de centrale éolienne est de 5 à 13 mètres ; sa base doit être remplie de béton pour une bonne stabilité. Il est également judicieux de réfléchir aux options permettant d'abaisser l'éolienne de votre maison ou d'y accéder en cas de panne.

Les fils provenant de l'éolienne elle-même sont connectés via un relais de charge à la batterie. Ensuite dans le circuit se trouve un convertisseur, à partir duquel une tension de 220 volts circulera déjà dans le tableau de distribution.

Tout le matériel doit être protégé des précipitations et de l'accès direct des enfants. L'interrupteur est installé sur le mât, à une hauteur accessible, et coupe le fil positif de l'éolienne au relais de charge. Ainsi, si cela n'est pas nécessaire ou si le vent est faible, vous pouvez soulager la charge en laissant les pales tourner « au ralenti ».

Il est très important d'éteindre la charge lorsque le vent est trop fort, ce qui peut endommager à la fois le générateur lui-même et le relais de charge de la batterie. . Mais il existe une option plus puissante pour fabriquer une éolienne de vos propres mains à la maison.

Bien sûr, c'est un peu plus compliqué, mais quand même, si l'on suit les règles et modes opératoires, il est tout à fait possible de réaliser un tel appareil.

Mais il existe une option plus puissante pour fabriquer une éolienne de vos propres mains à la maison. Bien sûr, c'est un peu plus compliqué, mais quand même, si l'on suit les règles et modes opératoires, il est tout à fait possible de réaliser un tel appareil.

Circuit électrique du générateur

Le principe de fonctionnement d'une éolienne

Une éolienne ou une centrale éolienne (WPP) est un dispositif utilisé pour convertir l'énergie cinétique du flux éolien en énergie mécanique. L'énergie mécanique qui en résulte fait tourner le rotor et est convertie en la forme électrique dont nous avons besoin.

L'éolienne comprend :

• pales formant hélice,
• rotor de turbine tournant,
• l'axe du générateur et le générateur lui-même,
• un onduleur qui convertit le courant alternatif en courant continu, utilisé pour charger les batteries,
• batterie.

L’essence des éoliennes est simple. Lorsque le rotor tourne, un courant alternatif triphasé est généré, qui traverse ensuite le contrôleur et charge la batterie CC. L'onduleur convertit ensuite le courant afin qu'il puisse être consommé pour alimenter des lumières, des radios, des téléviseurs, des micro-ondes, etc.

La conception détaillée d'une éolienne à axe de rotation horizontal permet d'imaginer clairement quels éléments contribuent à la conversion de l'énergie cinétique en énergie mécanique, puis en électrique.

Ce schéma de fonctionnement d'une éolienne permet de comprendre ce qu'il advient de l'électricité produite par le fonctionnement de l'éolienne : une partie est accumulée, et l'autre est consommée.

En général, le principe de fonctionnement d'une éolienne de tout type et de toute conception est le suivant : pendant le processus de rotation, trois types d'effets de force se produisent sur les pales : le freinage, l'impulsion et le levage. Les deux dernières forces dépassent la force de freinage et mettent le volant en mouvement. Sur la partie fixe du générateur, le rotor forme un champ magnétique afin que le courant électrique circule dans les fils.

Galerie d'images
Photo de

Pour la fabrication d'un générateur d'énergie éolienne, un moteur à partir d'un inutile appareils ménagers. Plus il y a de volts par tour, plus le système sera efficace.
Une bague est fixée au rotor du moteur, sur laquelle sont fixées les pales de l'appareil. Il est préférable de recouvrir l'ensemble frontal d'une housse de protection
La partie avant avec le moteur et les pales doit être équilibrée avec la partie arrière. L'épaule de la queue constituée d'un tuyau ou d'une latte doit être plus longue ; une tige de n'importe quelle forme est attachée à son bord ;

Moteur pour un simple moulin à vent

Spécificités de connexion du moteur aux pales

Équilibre entre la queue et l'avant

Règles d'installation de l'éolienne

Schéma d'une éolienne maison - principaux composants

Fabriquer une éolienne maison à la maison est relativement simple. Ci-dessous, vous pouvez voir un dessin simple expliquant l’emplacement des différents composants. D'après ce dessin, nous devons réaliser ou préparer les composants suivants :

Schéma d'un moulin à vent fait maison.

• Lames - elles peuvent être fabriquées à partir d'une variété de matériaux ;
• Générateur pour éolienne - vous pouvez en acheter un prêt à l'emploi ou le fabriquer vous-même ;
• Section arrière – dirige les pales dans la direction du vent, permettant une efficacité maximale ;
• Multiplicateur – augmente la vitesse de rotation de l'arbre du générateur (rotor) ;
• Mât de montage - tous les composants ci-dessus y seront maintenus ;
• Câbles de tension - maintiennent toute la structure et l'empêchent de tomber sous l'effet des rafales de vent ;
• Le contrôleur de charge, les batteries et l'onduleur assurent la conversion, la stabilisation et l'accumulation de l'électricité reçue.

Nous allons essayer de fabriquer avec vous une simple éolienne rotative.

Principe général de fonctionnement

Les principales parties actives d’une éolienne sont les pales, qui sont mises en rotation par le vent. Selon l'emplacement de l'axe de rotation, les éoliennes sont divisées en horizontales et verticales :

• Éoliennes horizontales la plus répandue. Leurs pales ont une conception similaire à celle d'une hélice d'avion : en première approximation, ce sont des plaques inclinées par rapport au plan de rotation, qui convertissent une partie de la charge de la pression du vent en rotation. Caractéristique importante L'éolienne horizontale est la nécessité d'assurer la rotation de l'ensemble de pales en fonction de la direction du vent, car une efficacité maximale est assurée lorsque la direction du vent est perpendiculaire au plan de rotation.
• Lames éolienne verticale avoir une forme convexe-concave. Le carénage du côté convexe étant plus important que celui du côté concave, une telle éolienne tourne toujours dans un sens, quelle que soit la direction du vent, ce qui rend le mécanisme de rotation inutile, contrairement aux éoliennes horizontales. En même temps, du fait qu'à un moment donné travail utile n'effectue qu'une partie des pales et le reste ne fait que contrecarrer la rotation, L’efficacité d’une éolienne verticale est nettement inférieure à celle d’une éolienne horizontale: si pour une éolienne horizontale tripale ce chiffre atteint 45%, alors pour une éolienne verticale il ne dépassera pas 25%.

Étant donné que la vitesse moyenne du vent en Russie est faible, même un grand moulin à vent tourne assez lentement la plupart du temps. Pour assurer une alimentation électrique suffisante, il doit être connecté au générateur via un réducteur élévateur, une courroie ou un engrenage. Dans une éolienne horizontale, l'ensemble pale-réducteur-générateur est monté sur une tête rotative, ce qui leur permet de suivre la direction du vent.

Il est important de prendre en compte que la tête rotative doit avoir un limiteur qui l'empêche d'effectuer une rotation complète, sinon le câblage du générateur sera cassé (l'option d'utiliser des rondelles de contact qui permettent à la tête de tourner librement est plus compliqué). Pour assurer la rotation, l'éolienne est complétée par une aube de travail dirigée le long de l'axe de rotation

Le matériau de lame le plus courant est un tuyau en PVC de grand diamètre coupé dans le sens de la longueur. Le long des bords, ils sont rivetés avec des plaques métalliques soudées au moyeu de l'ensemble lame. Les dessins de ce type de pales sont les plus largement diffusés sur Internet.

La vidéo parle d'une éolienne fabriquée par vous-même

Éoliennes à faire soi-même pour 220 V

Pour assembler un attrape-vent nous aurons besoin : d'un générateur 12 volts, de batteries, d'un convertisseur de 12 v à 220 v, d'un voltmètre, de fils de cuivre, de fixations (pinces, boulons, écrous).

Pour s'assurer que l'éolienne s'avère pratique et de haute qualité, il est préférable de lire les instructions détaillées avant de la fabriquer.

La fabrication de tout moulin à vent implique les étapes suivantes :

1. Fabrication de lames. Les pales d'une éolienne verticale peuvent être fabriquées à partir d'un baril. Vous pouvez couper des pièces à l'aide d'une meuleuse. Une hélice pour un petit moulin à vent peut être fabriquée à partir d'un tuyau en PVC d'une section de 160 mm.
2. Faire un mât. Le mât doit mesurer au moins 6 mètres de haut. Parallèlement, afin d'éviter que la force de torsion n'arrache le mât, celui-ci doit être sécurisé par 4 haubans. Chaque hauban doit être enroulé autour d'une bûche, qui doit être enfouie profondément dans le sol.
3. Installation d'aimants néodyme. Les aimants sont collés sur le disque du rotor. Il est préférable de choisir des aimants rectangulaires dans lesquels les champs magnétiques sont concentrés sur toute la surface.
4. Bobines de générateur d'enroulement. Le bobinage est réalisé avec un fil de cuivre d'un diamètre d'au moins deux mm. Dans le même temps, il ne devrait pas y avoir plus de 1 200 écheveaux.
5. Fixation des pales au tuyau à l'aide d'écrous.

Si vous disposez de batteries puissantes et d'un onduleur, l'appareil obtenu sera capable de générer une quantité d'électricité suffisante pour utiliser des appareils électroménagers (par exemple, un réfrigérateur et un téléviseur). Un tel générateur est parfait pour maintenir le fonctionnement des systèmes d'éclairage, de chauffage et de ventilation d'une petite maison de campagne, serres.

Si vous disposez d'un onduleur de 100 Volts et d'une batterie de 75 Ampères, l'éolienne sera beaucoup plus puissante et efficace : il y aura suffisamment d'électricité pour la vidéosurveillance et les systèmes d'alarme.

Pour fabriquer une éolienne, vous aurez besoin de pièces de conception, de consommables et d'outils. La première étape consiste à trouver des composants d’éoliennes adaptés, dont beaucoup se trouvent parmi d’anciens stocks :

• Générateur d'une voiture d'une puissance d'environ 12 V ;
• Batterie rechargeable 12 V ;
• Interrupteur semi-hermétique à bouton-poussoir ;
• Inventeur;
• Un relais de voiture utilisé pour charger la batterie.

Vous aurez également besoin de consommables :

• Fixations (boulons, écrous, ruban isolant) ;
• Conteneur en acier ou en aluminium ;
• Câblage d'une section de 4 mètres carrés. mm (deux mètres) et 2,5 m². mm (un mètre);
• Mât, trépied et autres éléments pour améliorer la stabilité ;
• Corde solide.

Il est conseillé de rechercher, d'étudier et d'imprimer de vos propres mains des dessins d'éoliennes. Vous aurez également besoin d'outils, notamment d'une meuleuse d'angle, d'un compteur, d'une pince, d'une perceuse, d'un couteau bien aiguisé, d'une perceuse électrique, de tournevis (Phillips, moins, indicateur) et de clés.

Après avoir préparé tout ce dont vous avez besoin, vous pouvez commencer l'assemblage en suivant les instructions étape par étape qui vous expliquent comment fabriquer une éolienne de vos propres mains :

• Coupez des lames de même taille dans un récipient métallique en laissant une bande de métal intacte de plusieurs centimètres à la base.
• Faites symétriquement des trous avec une perceuse pour les boulons existants dans le fond de la base du conteneur et la poulie du générateur.
• Pliez les lames.
• Fixez la lame à la poulie.
• Installez et fixez le générateur sur le mât avec des pinces ou une corde en reculant d'une dizaine de centimètres du haut.
• Réalisez le câblage (pour connecter la batterie, un fil d'un mètre de long avec une section de 4 mm² suffit, pour le chargement de l'éclairage et des appareils électriques - 2,5 mm²).


Les éoliennes 220 Volts à faire soi-même sont l'occasion de fournir de l'électricité gratuite à un chalet ou une maison de campagne dès que possible. Même un débutant peut mettre en place une telle installation, et la plupart des pièces de la structure restent longtemps inutilisées dans le garage.



УÑÑановки клаÑÑиÑиÑиÑÑÑÑÑÑ Ð¸ÑÑÐ¾Ð´Ñ Ð¸Ð· ÑледÑÑÑÐ¸Ñ ÐºÑиÑеÑиев веÑÑодвигаÑелÑ:

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Principaux types d'éoliennes et leurs caractéristiques

Il existe deux types d'éoliennes :

1. Avec un rotor horizontal.
2. Avec rotor vertical.

Le premier type est le plus courant. Il se caractérise par un rendement élevé (40-50 %), mais présente un niveau de bruit et de vibrations accru. De plus, son installation nécessite un grand espace libre (100 mètres) ou un mât haut (à partir de 6 mètres).

Les générateurs à rotor vertical sont moins efficaces énergétiquement (le rendement est presque 3 fois inférieur à celui des générateurs horizontaux).

Leurs avantages incluent une installation simple et une conception fiable. Le faible bruit permet d'installer des générateurs verticaux sur les toits des maisons et même au niveau du sol. Ces installations n'ont pas peur du givrage et des ouragans. Ils sont lancés à partir d'un vent faible (de 1,0 à 2,0 m/s), tandis qu'une éolienne horizontale nécessite un flux d'air de force moyenne (3,5 m/s et plus). Les éoliennes verticales sont très diverses dans la forme de la roue (rotor).

Roues de rotor d'éoliennes verticales

En raison de la faible vitesse du rotor (jusqu'à 200 tr/min), la durée de vie mécanique de telles installations dépasse largement celle des éoliennes horizontales.

Instructions de fabrication

Un moulin à vent peut même être fabriqué à partir de bouteilles en plastique. Il tournera sous l’influence du vent, faisant du bruit. Il existe de nombreux schémas possibles pour organiser de tels produits. L'axe de rotation peut y être placé verticalement ou horizontalement. Ces appareils sont principalement utilisés pour lutter contre les parasites dans le jardin.

Une éolienne faite maison est de conception similaire à un moulin à vent en bouteille, mais ses dimensions sont plus grandes et sa conception est plus solide.

Si vous attachez un moteur à un moulin à vent pour lutter contre les taupes dans le jardin, il pourra fournir de l'électricité et de l'énergie, par exemple des lampes LED.

Ensemble générateur

Pour assembler une centrale éolienne, vous aurez certainement besoin d'un générateur. Il est nécessaire d'installer des aimants dans son corps, qui fourniront de l'électricité aux enroulements. Ce type d'appareil dispose de certains types de moteurs électriques, par exemple ceux installés dans les tournevis. Mais il ne sera pas possible de fabriquer un générateur à partir d'un tournevis. Il ne fournira pas la puissance requise. C’est juste suffisant pour alimenter une petite lampe LED.

Il est également peu probable que vous puissiez fabriquer une centrale éolienne à partir d’un générateur automobile. Cela s'explique par le fait que dans ce cas, un enroulement d'excitation est utilisé, alimenté par une batterie, c'est pourquoi il n'est pas adapté à ces fins. Vous devez sélectionner un générateur auto-excitant de puissance optimale ou acheter un modèle prêt à l'emploi. Les experts recommandent de l'acheter prêt à l'emploi, car cet appareil offrira une efficacité élevée, mais personne ne vous dérange de le fabriquer vous-même. Sa puissance maximale sera de 3,5 kW.

Ce que vous devez prendre :

1. Stator. Il utilise 2 tôles découpées en cercles d'un diamètre de 500 mm. 12 aimants néodyme d'un diamètre de 50 mm sont collés sur chaque pièce. Ils sont fixes, légèrement en retrait des bords des produits, toujours avec des pôles alternés. On fait la même chose avec le deuxième cercle, mais les pôles sont décalés.
2. Rotor. La conception comprend 9 bobines enroulées avec du fil de cuivre d'un diamètre de 3 mm. Il faut faire 70 tours dans toutes les bobines. Pour les placer, vous devez équiper une base non magnétique.
3. Axe. Cela se fait au milieu du rotor. La structure doit être centrée, sinon elle s'effondrera sous l'influence du vent.

Placer le rotor et le stator à une distance de 2 mm. Les enroulements sont combinés de manière à obtenir une source de courant alternatif monophasé.

Création de lames

Par temps venteux, 3,5 kW de puissance peuvent être extraits de l'appareil fini. Avec une intensité moyenne du débit d'air, ce chiffre ne dépasse pas 2 kW. L'appareil est silencieux par rapport aux modèles équipés d'un moteur électrique.

Vous devriez réfléchir à l'endroit où monter les lames. Dans l'exemple considéré, une simple modification de l'éolienne est effectuée type horizontal avec trois lames. Vous pouvez essayer de réaliser une version verticale, mais son efficacité sera réduite. En moyenne, ce sera 0,3. Le seul avantage de cette conception est la possibilité de travailler dans n’importe quelle direction du vent. Les lames simples sont fabriquées à partir des matériaux suivants :

1. Bois. Son inconvénient est l'apparition de fissures quelque temps après le démarrage.
2. Polypropylène. Idéal pour les générateurs de faible puissance.
3. Métal. Il est considéré comme un matériau durable et fiable à partir duquel des lames de toutes tailles peuvent être fabriquées. Le Duralumin est le mieux adapté dans ce cas.

C’est une chose de fabriquer ses propres pales d’éolienne, et une autre de s’assurer que la conception est équilibrée. Si toutes les nuances ne sont pas prises en compte, un vent fort détruira facilement le mât. Dès que les pales sont fabriquées, elles sont installées avec le rotor sur la plate-forme de montage où sera fixée la section arrière.

Chaque année, les gens recherchent des sources alternatives. Une centrale électrique faite maison à partir d'un vieux générateur de voiture sera utile dans les zones reculées où il n'y a pas de connexion au réseau général. Il pourra recharger librement les batteries, et assurera également le fonctionnement de plusieurs appareils électroménagers et éclairages. Vous décidez où utiliser l'énergie qui sera générée, et vous la collectez vous-même ou vous l'achetez auprès de fabricants, qui sont nombreux sur le marché. Dans cet article, nous vous aiderons à comprendre comment assembler une éolienne de vos propres mains à partir des matériaux dont tout propriétaire dispose toujours.

Considérons le principe de fonctionnement d'une centrale éolienne. Sous un vent rapide, le rotor et les hélices sont activés, après quoi l'arbre principal commence à bouger, faisant tourner la boîte de vitesses, puis la génération se produit. A la sortie, nous obtenons de l'électricité. Par conséquent, plus la vitesse de rotation du mécanisme est élevée, plus la productivité est élevée. En conséquence, lors de la localisation des structures, tenez compte du terrain, du relief et connaissez les zones des territoires où la vitesse du vortex est élevée.

Instructions de montage à partir d'un générateur de voiture

Pour ce faire, vous devrez préparer tous les composants à l'avance. L'élément le plus important est le générateur. Il est préférable de prendre un tracteur ou un bus, cela peut générer beaucoup plus d'énergie. Mais si cela n’est pas possible, il est alors plus probable qu’on se contente d’unités plus faibles. Pour assembler l'appareil, vous aurez besoin de :
voltmètre
relais de charge de batterie
acier pour fabriquer des lames
batterie 12 volts
boîte à fils
4 boulons avec écrous et rondelles
pinces de fixation

Assemblage d'un appareil pour la maison 220V

Lorsque tout ce dont vous avez besoin est prêt, procédez au montage. Chaque option peut contenir des détails supplémentaires, mais ils sont clairement indiqués directement dans le manuel.
Tout d’abord, assemblez la roue éolienne – l’élément structurel principal, car c’est cette pièce qui va transformer l’énergie éolienne en énergie mécanique. Il est préférable qu'il ait 4 lames. N'oubliez pas que plus leur nombre est petit, plus les vibrations mécaniques sont importantes et plus il sera difficile de les équilibrer. Ils sont fabriqués à partir de tôle d'acier ou d'un fût en fer. Ils ne doivent pas avoir une forme semblable à celle que l'on voyait dans les anciens moulins, mais plutôt rappeler le type d'aile. Ils ont une traînée aérodynamique beaucoup plus faible et une efficacité plus élevée. Après avoir utilisé une meuleuse pour découper un moulin à vent avec des pales d'un diamètre de 1,2 à 1,8 mètres, vous devez le fixer avec le rotor à l'axe du générateur en perçant des trous et en le connectant avec des boulons.

Assemblage du circuit électrique

Nous sécurisons les fils et les connectons directement à la batterie et au convertisseur de tension. Vous devez utiliser tout ce qu'on vous a appris à réaliser dans les cours de physique à l'école lors de l'assemblage d'un circuit électrique. Avant de commencer à concevoir, réfléchissez au kW dont vous avez besoin. Il est important de noter que sans modification et rembobinage ultérieurs, le stator n'est pas du tout adapté ; la vitesse de fonctionnement est de 1,2 mille à 6 mille tr/min, et cela n'est pas suffisant pour produire de l'énergie. C’est pour cette raison qu’il faut se débarrasser de la bobine d’excitation. Pour augmenter le niveau de tension, rembobinez le stator avec un fil fin. En règle générale, la puissance résultante à 10 m/s sera de 150 à 300 watts. Après l'assemblage, le rotor se magnétisera bien, comme si l'alimentation y était connectée.

Les éoliennes rotatives faites maison sont très fiables en fonctionnement et rentables ; leur seule imperfection est la peur des fortes rafales de vent. Le principe de fonctionnement est simple : un vortex à travers les pales fait tourner le mécanisme. Au cours de ces rotations intenses, l'énergie est générée, la tension dont vous avez besoin. Une telle centrale électrique est un moyen très efficace de fournir de l'électricité à une petite maison ; bien sûr, sa puissance ne suffira pas à pomper l'eau d'un puits, mais il est possible de regarder la télévision ou d'allumer les lumières dans toutes les pièces avec son aide.

D'un fan local

Le ventilateur lui-même ne fonctionne peut-être pas, mais seules quelques pièces sont nécessaires : un support et la vis elle-même. Pour la conception, vous aurez besoin d'un petit moteur pas à pas soudé avec un pont de diodes afin qu'il produise une tension constante, d'une bouteille de shampoing, d'un tuyau d'eau en plastique d'environ 50 cm de long, d'un bouchon et d'un couvercle d'un seau en plastique.

Un manchon est réalisé sur machine et fixé dans le connecteur à partir des ailes du ventilateur démonté. Le générateur sera attaché à cette douille. Après la fixation, vous devez commencer à fabriquer le corps. Coupez le fond d'une bouteille de shampoing à l'aide d'une machine ou manuellement. Lors de la découpe, il faut également laisser un trou en 10 afin d'y insérer un axe usiné à partir d'une tige d'aluminium. Fixez-le à la bouteille avec un boulon et un écrou. Une fois tous les fils soudés, un autre trou est pratiqué dans le corps de la bouteille pour faire sortir ces mêmes fils. Nous les étirons et les fixons dans une bouteille au-dessus du générateur. Leur forme doit correspondre et le corps de la bouteille doit cacher de manière fiable toutes ses parties.

Tige pour notre appareil

Pour qu'à l'avenir, elle capte les flux de vent provenant de différentes directions, assemblez la tige à l'aide d'un tube pré-préparé. La section de queue sera fixée à l'aide d'un bouchon de shampoing à visser. Ils y font également un trou et, après avoir d'abord mis un bouchon à une extrémité du tube, le tirent à travers et le fixent au corps principal de la bouteille. D'autre part, le tube est scié avec une scie à métaux et l'aile de la tige est découpée avec des ciseaux dans le couvercle du seau en plastique ; elle doit avoir une forme ronde ; Tout ce que vous avez à faire est simplement de couper les bords du seau qui le fixent au conteneur principal.

Nous attachons une sortie USB au panneau arrière du support et mettons toutes les pièces obtenues en une seule. Vous pouvez connecter la radio ou recharger votre téléphone via ce port USB intégré. Bien sûr, avec une forte puissance, cela vient de ventilateur domestique ne l'a pas, mais une ampoule peut toujours fournir de l'éclairage.

Éolienne DIY à partir d'un moteur pas à pas

Un moteur pas à pas produit environ 3 W même à faible vitesse de rotation. La tension peut dépasser 12 V, ce qui permet de charger une petite batterie. Vous pouvez utiliser un moteur pas à pas de l'imprimante comme générateur. Dans ce mode, le moteur pas à pas produit du courant alternatif et peut être facilement converti en courant continu à l'aide de plusieurs ponts de diodes et condensateurs. Vous pouvez assembler le circuit vous-même. Le stabilisateur est installé derrière les ponts, nous obtenons ainsi une tension de sortie constante. Pour surveiller la tension visuelle, vous pouvez installer une LED. Afin de réduire la perte de 220 V, des diodes Schottky sont utilisées pour la redresser.

Les pales seront constituées de tuyaux en PVC. Le flan est dessiné sur le tuyau puis découpé avec un disque à tronçonner. L'envergure de la vis doit être d'environ 50 cm et la largeur doit être de 10 cm. Il est nécessaire d'usiner un manchon avec une bride adaptée à la taille de l'arbre du moteur. Il est monté sur l'arbre du moteur et fixé avec des vis ; des « vis » en plastique seront fixées directement sur les brides. Effectuez également l'équilibrage - des morceaux de plastique sont coupés aux extrémités des ailes et l'angle d'inclinaison est modifié par chauffage et pliage. Un morceau de tuyau est inséré dans l'appareil lui-même, auquel il est également boulonné. Quant au tableau électrique, il est préférable de le placer en bas et d'y connecter l'alimentation. Il y a jusqu'à 6 fils sortant du moteur pas à pas, qui correspondent à deux bobines. Ils nécessiteront des bagues collectrices pour transférer l’électricité de la partie mobile. Après avoir connecté toutes les pièces ensemble, nous procédons au test de la conception, qui commencera à tourner à 1 m/s.

Moulin à vent composé d'une roue motrice et d'aimants

Tout le monde ne sait pas qu'une éolienne à partir d'un moteur-roue peut être assemblée de vos propres mains en peu de temps, l'essentiel est de s'approvisionner à l'avance le matériel nécessaire. Le rotor Savonius est le mieux adapté pour cela ; vous pouvez l'acheter prêt à l'emploi ou le fabriquer vous-même. Il se compose de deux pales semi-cylindriques et d'un chevauchement à partir duquel sont obtenus les axes de rotation du rotor. Choisissez vous-même le matériau de leur produit : bois, fibre de verre ou tuyau en PVC, qui est l'option la plus simple et la meilleure. Nous réalisons un emplacement pour connecter les pièces, où vous devez faire des trous pour la fixation en fonction du nombre de lames. Un mécanisme pivotant en acier sera nécessaire pour garantir que l'unité puisse résister à toutes les conditions météorologiques.

Fabriqué à partir d'aimants en ferrite

Une éolienne utilisant des aimants sera difficile à maîtriser pour des artisans inexpérimentés, mais vous pouvez toujours essayer. Il devrait donc y avoir quatre pôles, chacun contenant deux aimants en ferrite. Ils seront recouverts de revêtements métalliques d'un peu moins d'un millimètre d'épaisseur pour répartir un flux plus uniforme. Il doit y avoir 6 bobines principales, rembobinées avec un fil épais et placées à travers chaque aimant, occupant un espace correspondant à la longueur du champ. Les circuits de bobinage peuvent être fixés sur un moyeu provenant d'une meuleuse, au milieu de laquelle est installé un boulon pré-usiné.

Le flux d'alimentation en énergie est régulé par la hauteur du support du stator au-dessus du rotor ; plus il est haut, moins il colle, et en conséquence la puissance diminue. Pour un moulin à vent, vous devez souder un support et fixer 4 grandes pales au disque du stator, que vous pouvez découper dans un vieux tonneau en métal ou dans un couvercle d'un seau en plastique. À vitesse de rotation moyenne, il produit jusqu'à environ 20 watts.

Conception d'un moulin à vent utilisant des aimants en néodyme

Si vous souhaitez vous initier à la création, il faut réaliser la base d'un moyeu de voiture avec disques de frein ; ce choix est tout à fait justifié, car il est puissant, fiable et bien équilibré. Après avoir nettoyé le moyeu de la peinture et de la saleté, procédez à la disposition des aimants en néodyme. Vous en aurez besoin de 20 sur un disque, la taille doit être de 25x8 millimètres.

Les aimants doivent être placés en tenant compte de l'alternance des pôles ; avant le collage, il est préférable de créer un gabarit en papier ou de tracer des lignes divisant le disque en secteurs pour ne pas confondre les pôles. Il est très important qu'ils ami debout en face l'un de l'autre, ils avaient des pôles différents, c'est-à-dire qu'ils étaient attirés. Collez-les avec de la super colle. Relevez les bordures le long des bords des disques et enveloppez du ruban adhésif ou scellez avec de la pâte à modeler au centre pour éviter toute propagation. Pour que le produit fonctionne avec une efficacité maximale, les bobines du stator doivent être calculées correctement. Une augmentation du nombre de pôles entraîne une augmentation de la fréquence du courant dans les bobines, de ce fait, l'appareil produit plus de puissance même à faible fréquence de rotation. Les bobines sont enroulées avec des fils plus épais afin d'en réduire la résistance.

Lorsque la partie principale est prête, les pales sont réalisées comme dans le cas précédent et fixées au mât, qui peut être réalisé à partir d'un tuyau en plastique ordinaire d'un diamètre de 160 mm. Après tout, notre générateur, fonctionnant sur le principe de la sustentation magnétique, d'un mètre et demi de diamètre et de six ailes, à 8 m/s, est capable de fournir jusqu'à 300 W.

Le prix d’une déception ou d’une girouette coûteuse

Il existe aujourd'hui de nombreuses options pour fabriquer un dispositif de conversion de l'énergie éolienne, chaque méthode étant efficace à sa manière. Si vous connaissez la méthode de fabrication d'un équipement de production d'énergie, peu importe sur quelle base il est fabriqué, l'essentiel est qu'il réponde au circuit prévu et produise une bonne puissance à la sortie.