Desde os tempos antigos até os dias atuais, a humanidade vem tentando encontrar fontes alternativas de energia. Mas, apesar do progresso em absolutamente todas as indústrias sem exceção e da introdução regular de métodos inovadores de geração de energia na produção, os mais confiáveis e difundidos ainda são os recursos naturais - água, vento, etc. usina hidrelétrica, quase todos os proprietários podem equipar um mecanismo como um moinho de vento para uma casa particular. É sobre este dispositivo, suas características técnicas, tipos e recursos de instalação que serão discutidos mais adiante.
O que é uma turbina eólica?
Tal mecanismo é um produto cuja finalidade principal é converter energia eólica em tensão elétrica. Dispositivos semelhantes, que entre os consumidores são chamados de moinhos de vento, foram usados no início de nossa era, apenas sua forma, é claro, era diferente. Hoje, esse dispositivo melhorou significativamente.
Recurso principal paratal mecanismo é o vento. Com base nas observações feitas, com base em sua velocidade e densidade, os especialistas descobrem qual deve ser exatamente a altura para colocar esse dispositivo, quantas pás ele deve ter etc. Os geradores para um moinho de vento são produzidos em empresas especializadas, mas muitos proprietários preferem fazer tal mecanismo com suas próprias forças com a ajuda de meios improvisados. Mas antes de falar sobre as características desse processo, é necessário descobrir como esse mecanismo funciona.
Princípio de funcionamento de um moinho de vento caseiro
Muito semelhante ao sistema deste gerador é a conhecida turbina aeronáutica. A principal diferença é que a rotação das pás de um moinho de vento não ocorre devido ao funcionamento de um motor potente. A operação é baseada na energia livre do vento, que é absorvida e posteriormente convertida em energia elétrica que os proprietários necessitam.
Como regra, a forma das lâminas é selecionada de modo que qualquer respiração, mesmo a mais leve, seja perceptível, e o mecanismo reage imediatamente a ela. Apesar do fato de que a velocidade de rotação geralmente parece baixa, as engrenagens pequenas giram muito mais rápido que as grandes, o que nem sempre é perceptível à primeira vista. Trabalhando desta forma, o mecanismo lida perfeitamente com a aceleração das pás e a energia é produzida na quantidade certa.
As principais vantagens das turbinas eólicas
As vantagens inegáveis de tais produtos incluem o seguinte:
- segurança ambiental. Um moinho de vento para uma casa particular não afeta de forma alguma o estado da atmosfera e não emite substâncias nocivas no ar.emissões e gases, pois não necessita de combustível para seu funcionamento;
- como fica claro, esse mecanismo é muito benéfico do ponto de vista econômico, pois você não precisa gastar dinheiro com combustível. Todos os custos serão associados apenas à instalação das partes estruturais do aerogerador e, em particular, do seu gerador.
No entanto, um dispositivo tão funcional ainda possui algumas características negativas que não podem ser ignoradas.
Desvantagens das turbinas eólicas
A principal desvantagem do produto é a incapacidade de controlar a velocidade de seu funcionamento, o que explica a diferença constante na quantidade de energia produzida. Simplificando, na ausência de vento, há uma necessidade inevitável de usar outra fonte que já opere com algum tipo de combustível.
Além disso, do ponto de vista da ergonomia, tais instalações não são muito convenientes, pois ocupam muito espaço. Além disso, para efeito máximo, é melhor colocá-los em uma colina e não em terreno plano.
Ao instalar um aerogerador vertical, é extremamente importante coordenar sua instalação com os vizinhos, pois há casos em que esse mecanismo atua como um sério obstáculo às antenas de televisão e o nível de ruído às vezes é muito alto.
A seguir, devemos considerar dois tipos principais de moinhos de vento - horizontais e verticais. Cada um deles possui características próprias relacionadas à instalação e operação.
Dispositivo de turbina eólica horizontal
A diferença entreos dois tipos acima mencionados desses mecanismos reside na localização do eixo. A versão horizontal é mais comum para fornecer eletricidade a pequenos edifícios privados e consiste nos seguintes componentes estruturais:
- Eixo do rotor.
- Caixa de velocidades.
- Gerador direto.
- Sistema de freio.
Antes de fazer um moinho de vento, você deve entender claramente que as lâminas de tal produto devem ser feitas de metal durável que possa suportar os efeitos do mau tempo. Graças à caixa de engrenagens, todo o mecanismo funciona de forma confiável. Para evitar situações imprevistas, é permitida a instalação de um motor adicional capaz de gerar energia elétrica.
Operação vertical do moinho de vento
Este sistema está equipado com um eixo de rotor que não é mais horizontal, mas reto. A principal vantagem deste projeto é que a energia livre obtida do ar é produzida independentemente de qualquer força de vento em particular. Além disso, é totalmente opcional montar tal mecanismo em uma área aberta; diferentemente de uma amostra horizontal, ele pode ser instalado dentro de um prédio.
Geradores para um moinho de vento equipado verticalmente operam de forma muito simples. A energia de entrada é convertida em eletricidade por pás rotativas, que, por sua vez, funcionam graças ao eixo do rotor. Neste caso, a tensão resultante é semprenão só pode ser direcionado para uma área residencial, mas também levado para um equipamento ou dispositivo específico.
Materiais para montagem de uma turbina eólica
A embalagem de tal dispositivo caseiro não inclui peças difíceis de obter, como regra, todos os elementos estão disponíveis gratuitamente no mercado ou na fazenda. Assim, o mecanismo é montado com os seguintes materiais:
- gerador de carro para moinho de vento 12 V;
- bateria normal de mesma capacidade;
- utensílios feitos de alumínio ou aço inoxidável, como balde ou panela grande;
- relé do veículo;
- switch na forma de um botão;
- um dispositivo especial para medir tensão - um voltímetro;
- fios do comprimento necessário;
- ferramentas técnicas - furadeira, chave de fenda, alicate;
- fixadores em forma de porcas, parafusos e arruelas.
Tendo todos os materiais acima disponíveis, você pode começar a montar um moinho de vento horizontal ou vertical.
Processo de produção
Se as lâminas do dispositivo forem feitas de um balde, então ele deve ser dividido em 4 partes, observando as proporções das partes futuras, e então, sem chegar ao final, corte os elementos com uma tesoura especial projetada para metal.
Na parte inferior e na polia é necessário marcar e fazer furos para fixação dos parafusos. É importante que as aberturas obtidas estejam localizadas simetricamente umas às outras, caso contrário, ao girar, o aerogerador pode inclinar.
Depois disso, as lâminas devem ficar levemente dobradas. Os geradores de moinho de vento podem girar em direções diferentes, então aqui você deve considerar em qual direção ele se move para mover as peças de metal nessa direção. O ângulo da curva afeta diretamente a velocidade de rotação.
A caçamba com lâminas preparadas é fixada na polia por meio de parafusos.
A seguir, um gerador é conectado ao sistema. Ao combinar corretamente todos os fios, você pode obter uma operação ininterrupta do equipamento e fornecer eletricidade não apenas para instalações residenciais, mas também para comunicações adicionais, como alarme contra roubo, vigilância por vídeo, etc.
Existem outras opções de montagem que utilizam peças completamente diferentes, sendo uma delas um imã para um gerador aerogerador. Mas um produto feito a partir de uma bateria de carro é o mais fácil de instalar e operar.
Como proteger uma turbina eólica de um furacão?
Há momentos em que o uso de tal dispositivo é altamente indesejável. Em particular, isso se aplica a situações em que a velocidade das rajadas de vento excede 8-9 m/s. Neste caso, o produto caseiro precisa de alguma proteção.
Durante o mau tempo, os geradores eólicos são melhor cobertos com uma pá lateral. Tal mecanismo ganhou grande popularidade entre os consumidores, em grande parte devido à simplicidade de seu dispositivo. Esta pá é montada a partir de um tubo de perfil padrão com uma seção de 20x40x2,5 mm e uma chapa de aço comum, cuja espessura não deve exceder 1-2 mm.
Uma mola segurando tal elemento pode ser qualquer material feito deaço carbono e zinco tratado.
Ao instalar tal ferramenta de proteção, você pode ficar tranquilo quanto à integridade do gerador, pois mesmo o vento mais forte não poderá causar nenhum dano mecânico a ele. Isso também se aplica a todo o design do produto.
Cuidado adequado de um moinho de vento caseiro
Para que o equipamento caseiro funcione normalmente, as seguintes recomendações para seu funcionamento devem ser seguidas:
- Depois de algumas semanas após a primeira partida, o gerador eólico deve ser abaixado e todos os fixadores verificados quanto à confiabilidade.
- Todas as partes estruturais do gerador devem ser lubrificadas com óleo pelo menos duas vezes por ano.
- Observando que as pás giram tortas ou tremem constantemente, o moinho de vento deve ser imediatamente abaixado e qualquer mau funcionamento imediatamente reparado.
- As escovas coletoras atuais devem ser verificadas pelo menos uma vez por ano. Isso evitará possíveis problemas associados a um curto-circuito na rede.
- A pintura das partes estruturais de todo o mecanismo pode ser feita uma vez a cada 2-3 anos.
Assim, é seguro dizer que é muito mais fácil e barato operar moinhos de vento caseiros. Os geradores, cujos preços são bastante altos, são mais bem feitos à mão, em vez de adquirir equipamentos caros de fábrica. É importante apenas cumprir todas as convenções de montagem, e então o dispositivo resultante funcionará por um longo tempo e de forma confiável.
