A atividade de ambos os indivíduos e de toda a humanidade de hoje é quase impossível sem eletricidade. Infelizmente, o rápido aumento do consumo de petróleo e gás, carvão e turfa leva a uma diminuição das reservas desses recursos no planeta. O que pode ser feito enquanto os terráqueos ainda têm tudo isso? De acordo com as conclusões dos especialistas, é o desenvolvimento de complexos energéticos que pode resolver os problemas das crises econômicas e financeiras mundiais. Portanto, o mais relevante é a busca e uso de fontes de energia sem combustível.
Renovável, sustentável, verde
Talvez não valha a pena lembrar que tudo que é novo é um velho esquecido. As pessoas aprenderam a usar a força do fluxo do rio e a velocidade do vento para obter energia mecânica por muito tempo. O sol aquece a água para nós e move carros, alimenta naves espaciais. Rodas, instaladas nos leitos de córregos e pequenos rios, forneciam água aos campos já na Idade Média. Um moinho de vento poderia fornecer farinha para várias aldeias vizinhas.
No momento, estamos interessados em uma pergunta simples: como garantirsua casa com luz e calor baratos, como fazer um moinho de vento com suas próprias mãos? 5 kW de potência ou um pouco menos, o principal é que você pode fornecer corrente à sua casa para o funcionamento de aparelhos elétricos.
É interessante que exista uma classificação das construções no mundo de acordo com o nível de eficiência dos recursos:
- convencional, construído antes de 1980-1995;
- com baixo e ultrabaixo consumo de energia - até 45-90 kWh por 1 kV/m;
- passiva e não volátil, recebendo corrente de fontes renováveis (por exemplo, instalando um gerador eólico rotativo (5 kW) com suas próprias mãos ou um sistema de painel solar, você pode resolver esse problema);
- edifícios energeticamente ativos que geram mais eletricidade do que precisam, ganham dinheiro dando-o através da rede para outros consumidores.
Acontece que as próprias miniestações domésticas instaladas nos telhados e nos pátios podem eventualmente concorrer com grandes fornecedores de eletricidade. E os governos de diferentes países incentivam de todas as formas possíveis a criação e o uso ativo de fontes alternativas de energia.
Como determinar a rentabilidade da sua própria usina
Pesquisadores provaram que a capacidade de reserva dos ventos é muito maior do que todas as reservas acumuladas de combustível secular. Dentre as formas de obtenção de energia a partir de fontes renováveis, os moinhos de vento têm um lugar especial, pois sua fabricação é mais simples do que a criação de painéis solares. De fato, um gerador eólico de 5 kW pode ser montado com suas próprias mãos, tendo o necessáriocomponentes, incluindo ímãs, fio de cobre, madeira compensada e lâminas de metal.
Connoisseurs dizem que uma estrutura não só da forma correta, mas também construída no lugar certo pode se tornar produtiva e, consequentemente, lucrativa. Isso significa que é necessário levar em consideração a presença, constância e até velocidade dos fluxos de ar em cada caso individual e até mesmo em uma determinada região. Se a área for periodicamente calma, dias calmos e calmos, a instalação de um mastro com gerador não trará nenhum benefício.
Antes de começar a fazer um moinho de vento com suas próprias mãos (5 kW), você precisa considerar seu modelo e aparência. Não espere uma grande produção de energia de um design fraco. Por outro lado, quando você só precisa alimentar algumas lâmpadas no país, não faz sentido construir um enorme moinho de vento com suas próprias mãos. 5 kW é energia suficiente para fornecer eletricidade a quase todo o sistema de iluminação e eletrodomésticos. Haverá um vento constante - haverá luz.
Como fazer uma turbina eólica com suas próprias mãos: uma sequência de ações
No local escolhido para o mastro alto, o próprio moinho de vento é reforçado com um gerador acoplado a ele. A energia gerada passa pelos fios até a sala desejada. Acredita-se que quanto maior o projeto do mastro, maior o diâmetro da roda eólica e quanto mais forte o fluxo de ar, maior a eficiência de todo o dispositivo. Na verdade, nem tudo é bem assim:
- por exemplo, um forte furacão pode facilmente quebrar as lâminas;
- alguns modelos podem ser instalados no teto de umaem casa;
- A turbina certa arranca facilmente e funciona bem mesmo com ventos muito fracos.
Principais tipos de moinhos de vento
Classic são projetos com um eixo horizontal de rotação do rotor. Geralmente eles têm 2-3 lâminas e são instalados a uma grande altura do solo. A maior eficiência de tal instalação é manifestada com um fluxo de ar de direção constante e sua velocidade de 10 m/s. Uma desvantagem significativa deste projeto de pás é a falha na rotação das pás em uma direção de vento com rajadas que muda frequentemente. Isso leva a um trabalho improdutivo ou à destruição de toda a instalação. Para iniciar esse gerador após a parada, é necessário um giro inicial forçado das lâminas. Além disso, com a rotação ativa, as lâminas emitem sons específicos desagradáveis ao ouvido humano.
Gerador eólico vertical ("Whirlwind" 5 kW ou outro) tem um posicionamento diferente do rotor. Turbinas em forma de H ou em forma de barril capturam o vento de qualquer direção. Esses projetos são menores, funcionam mesmo nas correntes de ar mais fracas (a 1,5-3 m / s), não requerem mastros altos, podem ser usados mesmo em áreas urbanas. Além disso, as turbinas eólicas montadas do tipo faça você mesmo (5 kW - isso é real) atingem sua potência nominal com um vento de 3-4 m / s.
As velas não estão em navios, mas em terra
Uma das tendências mais quentes em energia eólica hojefoi a criação de um gerador horizontal com pás macias. A principal diferença é tanto o material de fabricação quanto a própria forma: os moinhos de vento do tipo faça você mesmo (5 kW, tipo vela) têm 4-6 lâminas de tecido triangulares. Além disso, diferentemente das estruturas tradicionais, sua seção transversal aumenta na direção do centro para a periferia. Esse recurso permite não apenas "pegar" um vento fraco, mas também evitar perdas durante o fluxo de ar de um furacão.
Os seguintes indicadores podem ser chamados de vantagens dos veleiros:
- alta potência com rotação lenta;
- autoorientação e ajuste a qualquer vento;
- palheta alta e baixa inércia;
- não há necessidade de giro forçado da roda;
- rotação completamente silenciosa mesmo em altas velocidades;
- ausência de vibrações e perturbações sonoras;
- design relativamente barato.
Moinhos de vento faça você mesmo
5kW de eletricidade necessária pode ser obtido de várias maneiras:
- construa a estrutura rotativa mais simples;
- para montar um complexo de várias rodas de vela localizadas sucessivamente no mesmo eixo;
- Use a construção do eixo de neodímio.
É importante lembrar que a potência da roda eólica é proporcional ao produto do valor cúbico da velocidade do vento e a área varrida da turbina. Então, como fazer um gerador eólico de 5 kW? Seguem as instruções.
Você pode tomar como basecubo do carro e discos de freio. 32 ímãs (25 por 8 mm) são colocados em paralelo em um círculo nos futuros discos do rotor (parte móvel do gerador) para cada disco, 16 peças, além disso, os positivos necessariamente alternam com os negativos. Ímãs opostos devem ter valores de pólos diferentes. Após a marcação e colocação, tudo no círculo é preenchido com epóxi.
Bobinas de fio de cobre são colocadas no estator. Seu número deve ser menor que o número de ímãs, ou seja, 12. Primeiro, todos os fios são trazidos e conectados uns aos outros com uma estrela ou triângulo, depois também são preenchidos com cola epóxi. Recomenda-se inserir pedaços de plasticina nas bobinas antes de despejar. Após o endurecimento e remoção da resina, permanecerão os orifícios necessários para ventilação e resfriamento do estator.
Como tudo funciona
Os discos do rotor, girando em relação ao estator, formam um campo magnético e uma corrente elétrica aparece nas bobinas. E o moinho de vento, conectado por meio de um sistema de roldanas, é necessário para movimentar essas partes da estrutura de trabalho. Como fazer um gerador eólico com suas próprias mãos? Alguns começam a construir sua própria usina montando um gerador. Outros - desde a criação da peça rotativa com lâmina.
O eixo do moinho de vento é acoplado com uma junta deslizante a um dos discos do rotor. Um segundo disco inferior com ímãs é colocado em um rolamento forte. O estator está localizado no meio. Todas as peças são presas ao círculo de madeira compensada com parafusos longos e fixadas com porcas. Entre todas as "panquecas" certifique-se de deixar o mínimofolgas para rotação livre dos discos do rotor. O resultado é um gerador trifásico.
Barril
Resta fazer moinhos de vento. Com suas próprias mãos, uma estrutura rotativa de 5 kW pode ser feita de 3 círculos de madeira compensada e uma folha do duralumínio mais fino e leve. As asas retangulares de metal são presas à madeira compensada com parafusos e cantos. Preliminarmente, ranhuras de guia em forma de onda são escavadas em cada plano do círculo, no qual as folhas são inseridas. O rotor de dois andares resultante tem 4 pás onduladas presas umas às outras em ângulos retos. Ou seja, entre cada dois cubos fixados com panquecas de compensado, existem 2 lâminas de duralumínio em forma de onda.
Este projeto é montado no centro em um pino de aço, que transmitirá torque ao gerador. Moinhos de vento DIY (5 kW) deste projeto pesam aproximadamente 16-18 kg com uma altura de 160-170 cm e um diâmetro de base de 80-90 cm.
Coisas a considerar
Moinho de vento-"barril" pode ser instalado mesmo no telhado do edifício, embora uma torre de 3-4 metros de altura seja suficiente. No entanto, é imperativo proteger a carcaça do gerador da precipitação natural. Também é recomendado instalar uma bateria.
Para obter CA de uma corrente trifásica CC, um conversor também deve ser incluído no circuito.
Com um número suficiente de dias de vento na região, um moinho de vento automontado (5 kW) pode fornecer corrente não apenas para uma TV e lâmpadas, mas também para um sistema de videovigilância, ar condicionado, geladeira e outros equipamentos elétricos.
