Comment fabriquer une éolienne de vos propres mains: appareil, principe de fonctionnement + meilleurs produits faits maison

Installation d'une usine qui transformera le vent en énergie

Pour installer la structure assemblée sur un long mât (et ce sera assez lourd), vous devez procéder comme suit :

1. Une fondation fiable est bétonnée dans le sol.
2. Lors de la coulée, des goujons y sont coulés pour y fixer une charnière puissante (facile à faire de vos propres mains).
3. Après durcissement complet, la charnière est posée sur les goujons et fixée avec des écrous.
4. Le mât est fixé à la moitié mobile de la charnière.
5. Dans la partie supérieure du mât, à l'aide d'une bride (soudée), trois à quatre extensions sont fixées. Vous aurez besoin d'un câble en acier.
6. Pour l'un des câbles, le mât sur la charnière se lève (vous pouvez tirer la voiture).
7. Les vergetures fixent la position strictement verticale du mât.

Éolienne d'un générateur de tracteur

Comment faire une éolienne 220V à faire soi-même

Pour fournir à une maison privée un flux constant d'électricité à une vitesse de vent moyenne de 4 m/s, il suffit :

• 0,15-0,2 kW, qui vont aux besoins de base ;
• 1-5 kW pour les équipements électriques ;
• 20 kW pour toute la maison avec chauffage.

modèle fait maison

Dans le même temps, il convient de garder à l'esprit que le vent ne souffle pas toujours, par conséquent, de vos propres mains, une éolienne pour la maison doit être équipée d'une batterie avec un régulateur de charge, ainsi que d'un onduleur auquel le appareils sont connectés.

Pour tout modèle de moulin à vent fait maison, les principaux éléments seront nécessaires:

• rotor - la partie qui tourne du vent;
• les lames, généralement montées en bois ou en métal léger;
• un générateur qui convertira l'énergie éolienne en électricité;
• une queue qui aide à déterminer la direction du flux d'air (pour une version horizontale) ;
• rail horizontal pour maintenir le générateur, la queue et la turbine ;
• match;
• fil de connexion et blindage.

Vous pouvez utiliser ce schéma pour construire

Dans l'ensemble complet du bouclier, il y aura une batterie, un contrôleur et un onduleur. Considérez deux options pour construire une éolienne de vos propres mains.

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Quelle forme de lame est optimale

L'un des principaux éléments d'une éolienne est un ensemble de pales. Il existe un certain nombre de facteurs associés à ces détails qui affectent l'efficacité d'une éolienne :

• le poids;
• la taille;
• la forme;
• Matériel;
• montant.

Si vous décidez de concevoir des pales pour un moulin à vent fait maison, assurez-vous de prendre en compte tous ces paramètres. Certains pensent que plus il y a d'ailes sur l'hélice du générateur, plus on peut obtenir d'énergie éolienne. En d'autres termes, plus il y en a, mieux c'est.

Cependant, ce n'est pas le cas. Chaque pièce individuelle se déplace contre la résistance de l'air. Ainsi, un grand nombre de pales sur une hélice nécessite plus de force de vent pour effectuer une révolution. De plus, trop d'ailes larges peuvent provoquer la formation du soi-disant "chapeau d'air" devant l'hélice, lorsque le flux d'air ne traverse pas l'éolienne, mais la contourne.

La forme compte beaucoup. Cela dépend de la vitesse de la vis. Un mauvais écoulement provoque des tourbillons qui ralentissent la roue du vent

La plus efficace est une éolienne monopale. Mais le construire et l'équilibrer de vos propres mains est très difficile. La conception n'est pas fiable, mais avec une efficacité élevée. Selon l'expérience de nombreux utilisateurs et fabricants d'éoliennes, le modèle le plus optimal est un modèle à trois pales.

Le poids de la lame dépend de sa taille et du matériau à partir duquel elle sera fabriquée. La taille doit être choisie avec soin, guidée par les formules de calcul. Les bords sont mieux traités pour qu'il y ait un arrondi d'un côté et que le côté opposé soit net

Une forme de pale correctement sélectionnée pour une éolienne est la base de son bon travail. Pour le fait maison, les options suivantes conviennent:

• type de voile ;
• type d'aile.

Les pales de type voile sont de simples bandes larges, comme sur un moulin à vent.Ce modèle est le plus évident et le plus facile à fabriquer. Cependant, son efficacité est si faible que cette forme n'est pratiquement pas utilisée dans les éoliennes modernes. L'efficacité dans ce cas est d'environ 10-12%.

Une forme beaucoup plus efficace est celle des pales à profil d'aube. Les principes de l'aérodynamique sont impliqués ici, qui soulèvent d'énormes avions dans les airs. Une vis de cette forme est plus facile à mettre en mouvement et tourne plus vite. Le flux d'air réduit considérablement la résistance que l'éolienne rencontre sur son chemin.

Le profil correct doit ressembler à une aile d'avion. D'une part, la lame a un épaississement et, d'autre part, une descente douce. Les masses d'air circulent autour d'une partie de cette forme très doucement

L'efficacité de ce modèle atteint 30-35%. La bonne nouvelle est que vous pouvez construire une lame ailée de vos propres mains en utilisant un minimum d'outils. Tous les calculs et dessins de base peuvent être facilement adaptés à votre éolienne et profiter d'une énergie éolienne gratuite et propre sans restrictions.

Variétés d'éoliennes

Il existe plusieurs types d'éoliennes. Selon le nombre de pales, les éoliennes sont à trois, deux, une ou plusieurs pales. Les appareils sont produits sans pales du tout, où la «voile», ressemblant à une grande assiette, sert de partie coupe-vent. Un tel équipement a une efficacité plus élevée que d'autres appareils, mais il n'est pas encore largement utilisé. Fait intéressant, moins une éolienne a de pales, plus elle produit d'énergie.

Exemples d'éoliennes plates

Selon le matériau utilisé, les pales sont rigides (en métal ou en fibre de verre) et en tissu.Le deuxième type est ce qu'on appelle les éoliennes à voile, elles sont moins chères, mais elles perdent face aux plus difficiles en termes de praticité et d'efficacité.

Une autre caractéristique importante est la caractéristique de pas de l'hélice, qui permet de modifier la vitesse de rotation des pales. Les dispositifs à pas variable vous permettent de maintenir l'efficacité à différentes vitesses de vent. Mais en même temps, le coût du système augmente et la fiabilité diminue en raison de la complexité de la conception. Par conséquent, dans la plupart des cas, des dispositifs à pas fixe sont utilisés, faciles à entretenir et fiables.

Types d'éoliennes selon l'emplacement de l'axe de travail

L'axe de rotation de travail de l'éolienne peut être situé à la fois verticalement et horizontalement

Dans les deux cas, il y a des avantages et des inconvénients auxquels vous devez faire attention lors du choix.

Il existe plusieurs types d'éoliennes verticales :

1. Éoliennes Savonius, dont la conception se compose de plusieurs demi-cylindres, qui sont fixés sur un axe en position verticale. La force d'un tel appareil est la capacité de travailler dans n'importe quelle direction du vent. Mais il y a aussi un sérieux inconvénient - l'énergie éolienne n'est utilisée que par 25 à 30%.
2. Dans le rotor Darrieus, des bandes élastiques sont utilisées comme pales, fixées sur des poutres sans utiliser de cadre. L'efficacité du modèle est la même que celle de la variété précédente, mais une installation supplémentaire est nécessaire pour démarrer le système.
3. Les éoliennes multipales sont les plus efficaces parmi les appareils verticaux.
4. L'option la plus rare est celle des appareils à rotor hélicoïdal.Des pales spécialement torsadées assurent une rotation uniforme de l'éolienne, mais la complexité de la conception rend le prix trop élevé, ce qui limite l'utilisation de mécanismes de ce type.

Les éoliennes à axe horizontal sont plus courantes que les éoliennes à axe vertical car elles sont plus efficaces mais plus chères.

Types d'éoliennes le long de l'axe de travail

Les inconvénients incluent la dépendance de l'efficacité à la direction du vent et la nécessité d'ajuster la position de la structure à l'aide d'une girouette. Il est conseillé d'installer une éolienne de ce type dans une zone dégagée où elle ne sera pas couverte d'arbres et de bâtiments, et il vaut mieux s'éloigner du lieu de résidence permanent des personnes. Il est assez bruyant et présente un danger pour les oiseaux qui passent.

Fabricants d'éoliennes

Le marché comprend à la fois des appareils d'origine étrangère (principalement Amérique du Nord, Europe et Chine) et des installations domestiques. Le prix dépend de la puissance et de la configuration - par exemple, la présence de batteries solaires, et varie entre des dizaines et des centaines de milliers de roubles.

Évaluation de la faisabilité de l'installation

Avant de procéder à la fabrication d'une éolienne de type vertical, ils étudient la situation météorologique de leur région et tentent de déterminer si l'unité peut fournir la quantité de ressource requise.

Les experts recommandent d'évaluer les paramètres suivants :

• le nombre de jours venteux - prenez la valeur moyenne de l'année lorsque la rafale dépasse 3 m / s;
• la quantité d'électricité consommée par jour par les ménages ;
• un endroit approprié sur votre propre terrain pour l'équipement éolien.

Le premier indicateur est tiré des données obtenues à la station météo la plus proche ou trouvées sur Internet sur les portails concernés. De plus, ils consultent les publications géographiques imprimées et dressent un tableau complet de la situation du vent dans leur région.

Les statistiques ne sont pas prises pour un an, mais pour 15 à 20 ans, alors seulement les chiffres moyens seront aussi corrects que possible et montreront si le générateur peut satisfaire pleinement les besoins en électricité du ménage ou si sa puissance est seulement suffisante pour alimenter un individu. besoins du ménage.

Si le propriétaire a un grand terrain situé sur une pente, près de la rive du fleuve ou dans une zone dégagée, il n'y aura aucun problème d'installation.

Lorsque la maison est située dans les profondeurs de la colonie et que la cour est de taille compacte et étroitement adjacente aux bâtiments voisins, il ne sera pas facile d'installer de vos propres mains un modèle vertical de moulin à vent. La structure devra être surélevée de 3 à 5 m au-dessus du sol et renforcée afin qu'elle ne tombe pas avec une forte rafale.

Il est nécessaire de prendre en compte toutes ces informations au stade de la planification, afin qu'il devienne clair si l'éolienne pourra prendre en charge la totalité de l'approvisionnement énergétique ou si son rôle restera dans le cadre d'une source d'énergie auxiliaire. Au préalable, il est souhaitable d'effectuer le calcul du moulin à vent.

Utiliser un moteur asynchrone pour fabriquer une éolienne de vos propres mains

Lors de l'utilisation d'un moteur à induction comme générateur, il faudra une légère mise à niveau. En fait, un moteur à induction est beaucoup plus adapté à la fabrication d'un générateur qu'un moteur électrique qui ne peut tourner que dans un sens.

Moteur asynchrone idéal pour éolienne

Afin de transformer le moteur électrique en générateur, l'aide d'un tourneur est nécessaire. Cela devrait être pris en charge à l'avance en s'entendant avec des spécialistes. Vous devez également préparer des aimants oblongs (6-8 pièces). Mieux s'ils sont en néodyme. C'est à leur épaisseur qu'il faudra meuler le rotor du moteur asynchrone, puis coller les bandes magnétiques le long de l'axe. Les aimants sont collés avec une polarité alternée. L'époxy est parfait pour cela. Une fois complètement sec, vous pouvez assembler le moteur électrique, qui est déjà devenu un générateur, dans l'ordre inverse.

Une des options d'installation d'aimants sur le stator pour convertir le moteur en générateur

Pièces et consommables

Pour la fabrication d'une éolienne rotative de faible puissance (pas plus de 1,5 kW), les composants suivants seront nécessaires :

• alternateur de voiture de 12 volts ;
• batterie 12 volts;
• convertisseur de 12 V à 220 V, conçu pour une puissance de 700 W à 1500 W ;
• récipient cylindrique en métal. Vous pouvez utiliser un seau ordinaire ou un pot assez grand ;
• un relais pour charger les batteries d'une voiture et une ampoule pour le contrôle de la charge ;
• interrupteur à bouton-poussoir pour 12 V;
• voltmètre;
• détails pour les connexions filetées ;
• fils avec une section de 2,5 et 4 carrés;
• pinces pour la fixation de l'éolienne au mât.

Vous aurez également besoin des outils suivants :

• cisailles pour le traitement de la tôle (peuvent être remplacées par des meuleuses d'angle);
• roulette;
• marqueur;
• Tournevis;
• différentes clés;
• percer avec des perceuses;
• pinces et pinces coupantes latérales.

Photo DIY d'éoliennes

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Le dispositif et le principe de fonctionnement du générateur de gaz

Toutes les alimentations autonomes fonctionnent sur le principe de la conversion d'une énergie en une autre.

La conception du générateur de gaz se compose de trois parties :

1. Moteur à essence à combustion interne. Les unités de faible puissance sont équipées d'un moteur à deux temps et les unités puissantes sont équipées d'un moteur à quatre temps.
2. Générateur de courant.
3. Bloc de modulation électrique.

Tous les éléments sont montés sur un seul support.En plus des pièces principales, le générateur à essence est équipé d'éléments supplémentaires:

• élément combustible.
• la batterie.
• Démarreur manuel.
• Filtre à air.
• Silencieux.

Les principales étapes du fonctionnement d'un générateur de gaz

1. L'essence est versée dans le réservoir du générateur.
2. Dans le moteur, après avoir brûlé du carburant carbonique, du gaz se forme. Il fait tourner le vilebrequin avec le volant.
3. Tournant, le vilebrequin transmet la puissance à l'arbre du générateur.
4. Lorsque la rotation à haute fréquence de l'enroulement primaire est atteinte, les flux magnétiques sont décalés - les charges sont redistribuées.
5. Des potentiels de l'amplitude requise sont créés à différents pôles. Cependant, pour obtenir du courant alternatif, à partir duquel les appareils industriels et ménagers peuvent fonctionner, un dispositif supplémentaire est nécessaire - une unité de modulation électrique. Vous pouvez utiliser un transformateur ou un onduleur.
6. Grâce à l'onduleur, vous pouvez amener la tension à la valeur requise - 220 V avec une fréquence de 50 Hz. En plus de l'objectif principal, à l'aide d'une unité de modulation électrique, les surtensions et les interférences impulsives sont supprimées. L'unité surveille également les fuites de courant. Le bloc protège l'unité contre les courts-circuits et les surcharges.

Générateur d'essence maison: avantages et inconvénients

Certains experts affirment que si un générateur à essence est assemblé avec soin et compétence, il durera aussi longtemps que son homologue d'usine. Ils fournissent les arguments suivants à leur appui :

• modernisation possible - l'appareil peut être ajusté à tout moment pour répondre à vos propres besoins;
• économies - par exemple, pour l'achat d'un générateur de gaz assemblé en usine de petite capacité (0,75–1 kW), vous devrez dépenser de 9 000 à 12 000 roubles;
• satisfaction du projet réalisé.

Les tenants du montage en usine sont sceptiques sur les modèles « artisanaux » et les contre-arguments, arguant des défauts des produits faits maison :

• Les économies pratiques liées à l'assemblage des générateurs sont négligeables. L'achat séparé de pièces d'un groupe électrogène à essence coûtera très cher. Pour assembler le générateur, il est préférable d'utiliser les pièces d'appareils inutiles.
• Il est difficile de trouver un moteur et un générateur qui ont des paramètres optimaux.
• Pour fabriquer un groupe électrogène à essence, vous devez avoir des connaissances, des compétences particulières et être capable de travailler avec des outils. La mise en œuvre du projet lui-même peut prendre beaucoup de temps.
• Les générateurs de gaz assemblés en usine sont équipés d'un autodiagnostic - cette unité surveille les paramètres de fonctionnement de l'appareil. De plus, le générateur comprend un dispositif de démarrage automatique - l'unité commence à fonctionner dès que l'électricité est perdue dans le réseau. De plus, le générateur de gaz peut être équipé d'autres dispositifs supplémentaires qui ne sont pas disponibles dans les modèles "artisanaux".
• Contrairement aux générateurs à essence faits maison en usine, ils ont généralement des dimensions et un poids importants.

Classification des types de générateurs d'énergie

Il existe plusieurs critères selon lesquels les éoliennes sont classées.

Ainsi, les moulins à vent diffèrent par:

• le nombre de pales de l'hélice ;
• matériaux pour la fabrication de lames;
• l'emplacement de l'axe de rotation par rapport à la surface de la terre ;
• signe de pas de la vis.

Il existe des modèles à une, deux, trois lames et multi-lames.

Les produits avec un grand nombre de pales commencent à tourner même avec un petit vent. Ils sont généralement utilisés dans de tels travaux, lorsque le processus de rotation lui-même est plus important que la production d'électricité.Par exemple, pour extraire l'eau de puits profonds.

Les pales peuvent être voilées ou rigides. Les produits de voile sont beaucoup moins chers que les produits rigides, qui sont en métal ou en fibre de verre. Mais il faut les réparer très souvent : ils sont fragiles.

En ce qui concerne l'emplacement de l'axe de rotation par rapport à la surface terrestre, il existe des modèles verticaux et horizontaux. Et dans ce cas, chaque variété a ses propres avantages : les verticales sont plus sensibles à chaque souffle de vent, mais les horizontales sont plus puissantes.

Les éoliennes sont divisées selon les caractéristiques de pas en modèles avec un pas fixe et variable.

Un pas variable vous permet d'augmenter considérablement la vitesse de rotation, mais une telle installation se distingue par une conception complexe et massive. Les éoliennes à pas fixe sont plus simples et plus fiables.

Galerie d'images
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De l'oscillateur gravement endommagé après le démontage, il ne restait que le stator, pour lequel le boîtier a été soudé séparément

Afin de restaurer les caractéristiques techniques du moteur, il est nécessaire de rembobiner 36 bobines de stator. Lors du rembobinage, un fil d'un diamètre de 0,56 mm est nécessaire. Les tours doivent être faits en 35 morceaux

Avant de fixer les pales, le moteur réparé doit être assemblé, verni ou au moins revêtu d'époxy, la surface doit être peinte

Les fils sont connectés en parallèle, trois fils sont sortis pour être connectés à une source d'alimentation

L'axe, destiné à assurer la rotation, est réalisé à partir d'un tuyau de sortie 15. Des roulements sont soudés à l'axe, lesquels sont fixés par l'intermédiaire d'un tronçon de tuyau 52

Dans la fabrication de la queue, une tôle d'acier galvanisée de 4 mm d'épaisseur a été utilisée, pliée sur les bords et installée dans la rainure choisie dans le rail

Les lames sont découpées dans un tuyau d'égout en polymère, fixées au triangle relié au moteur avec des vis

Une éolienne pratiquement gratuite peut être fabriquée à partir de pièces de rebut : un moteur d'une vieille voiture et la coupe d'un tuyau d'égout

Étape 1 : Démontage du générateur usagé

Étape 2 : Restauration des capacités du moteur

Étape 3 : Construire un moteur d'éolienne reconstruit

Étape 4 : connexion des câbles du moteur et acheminement vers la ligne d'alimentation

Étape 5 : Spécificités du dispositif pivotant

Étape 6 : faire en sorte que la queue réponde au vent

Étape 7 : Fixation des mini pales de moulin à vent

Étape 8 : Construire un générateur d'énergie presque gratuit

Sur quoi repose la production éolienne ?

La production éolienne est la capacité de produire de l'électricité à partir de l'énergie éolienne. Une éolienne est en fait un générateur solaire : les vents se forment du fait du réchauffement inégal de la surface de la Terre par le soleil, de la rotation de la planète et de son relief. Les générateurs utilisent le mouvement des masses d'air et le convertissent en électricité grâce à l'énergie mécanique.

Sur la base du principe de la production éolienne, une centrale électrique complète peut être construite et des dispositifs autonomes peuvent être construits pour fournir de l'électricité à certaines zones et même à des maisons. Aujourd'hui, 45% de toute l'énergie est produite par des éoliennes. Le plus grand parc éolien est situé en Allemagne et produit chaque année jusqu'à 7 millions de kWh d'énergie par heure. Par conséquent, de plus en plus souvent, les propriétaires de maisons de campagne dans les régions et villages éloignés envisagent d'utiliser l'énergie éolienne à des fins domestiques. Dans le même temps, les éoliennes peuvent être utilisées comme source d'énergie unique ou supplémentaire.

Photo DIY d'éoliennes

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Choisir un emplacement pour une éolienne

Choisir le bon endroit pour installer une éolienne est une étape importante. Il est préférable de placer l'appareil sur un point ouvert et aussi haut que possible et de veiller soigneusement à ce qu'il ne tombe pas en dessous du niveau des bâtiments résidentiels et commerciaux adjacents. Sinon, les bâtiments deviendront un obstacle à la circulation de l'air et l'efficacité de l'unité sera fortement réduite.

Si le site se dirige vers une rivière ou un lac, le moulin à vent est placé sur le rivage, où les vents soufflent particulièrement souvent. Les collines disponibles sur le territoire ou les grands espaces vides où il n'y a pas d'obstructions artificielles ou naturelles du flux d'air conviennent parfaitement à l'emplacement du générateur.

Lorsque l'immobilier résidentiel (maison, chalet, appartement, etc.) est situé dans la ville ou est situé à l'extérieur de la ville, mais dans des zones densément bâties, le complexe éolien est placé sur le toit.

Pour installer un groupe électrogène sur le toit d'un immeuble, ils demandent l'accord écrit des voisins et obtiennent l'autorisation officielle des autorités compétentes.

Lors de l'installation d'un générateur vertical sur le toit d'un immeuble d'habitation, il convient de rappeler que l'unité est assez bruyante et peut causer des désagréments aux propriétaires et au reste des résidents. Par conséquent, il est nécessaire de placer l'appareil plus près du centre du toit, afin que les propriétaires d'appartements situés aux étages supérieurs ne souffrent pas du bourdonnement émis par le moulin à vent pendant le fonctionnement.

Dans une maison privée avec un grand terrain de jardin, choisir un endroit approprié est beaucoup plus facile. La principale chose à considérer est que la structure se trouve à une distance de 15 à 25 mètres des quartiers d'habitation. Ensuite, les effets sonores des pales rotatives ne dérangeront personne.

Générateur et loi : faut-il formaliser une éolienne

La réponse à cette question dépendra de diverses nuances. A ce titre, l'autorisation officielle d'installer une éolienne n'est pas nécessaire, mais l'envie ou la nocivité habituelle des voisins peut devenir un problème. Ils peuvent se plaindre du bruit excessif des pales et du générateur lui-même, ou que le moteur interfère avec les ondes radio. De plus, les services environnementaux peuvent prendre la pose si, par exemple, une éolienne interfère avec la migration des oiseaux migrateurs.

Les éoliennes sont respectueuses de l'environnement, productives et utilisent une source d'énergie renouvelable

Autre nuance concernant la hauteur du mât de l'éolienne. S'il y a un aéroport ou une école de pilotage à proximité, l'installation de structures supérieures à 15 m sera interdite. Sinon, il n'y a pas d'obstacles à l'installation d'une éolienne sur votre site.

Un moulin à vent dans la cour d'une maison privée ne semble plus exotique - chacun économise du mieux qu'il peut

Résumant ce qui précède

Les éoliennes, si elles sont bien faites, peuvent aider à économiser sur la consommation d'électricité. Et s'ils sont connectés au réseau électrique d'une maison privée via des batteries de grande capacité, il est fort possible que le propriétaire oublie complètement de payer les factures d'électricité. De plus, ici, il sera déjà possible de ne pas avoir peur des surtensions qui peuvent désactiver les appareils électroménagers et électroniques. Mais chaque jour, il y a de plus en plus de gadgets de haute technologie dans les maisons. Ainsi, vous ne devriez pas vous sentir désolé pour le temps libre que vous souhaitez passer sur le canapé devant le panneau plasma. Il vaut mieux le dépenser juste pour protéger ce panneau. Sinon, il peut arriver que le week-end prochain vous deviez l'emmener en réparation voire en acheter un nouveau. Demandez-vous si vous avez besoin de perdre de l'argent au lieu de l'économiser.

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