Éolienne verticale à faire soi-même: comment assembler une éolienne à axe de rotation vertical

Renouvelable, écologique, vert

Cela ne vaut peut-être pas la peine de rappeler que tout ce qui est nouveau est un ancien bien oublié. Depuis très longtemps, les hommes ont appris à utiliser la force du débit du fleuve et la vitesse du vent pour obtenir de l'énergie mécanique. Le soleil chauffe l'eau pour nous et déplace les voitures, alimente les vaisseaux spatiaux. Des roues, installées dans le lit des ruisseaux et des petites rivières, alimentaient les champs en eau dès le Moyen Âge. Un moulin à vent pouvait fournir de la farine à plusieurs villages environnants.

Pour le moment, nous nous intéressons à une question simple: comment fournir à votre maison de la lumière et du chauffage bon marché, comment fabriquer un moulin à vent de vos propres mains? 5 kW de puissance ou un peu moins, l'essentiel est que vous puissiez alimenter votre maison en courant pour le fonctionnement des appareils électriques.

Il est intéressant de noter qu'il existe dans le monde une classification des bâtiments en fonction du niveau d'efficacité des ressources:

• conventionnel, construit avant 1980-1995 ;
• avec une consommation d'énergie faible et ultra-faible - jusqu'à 45-90 kWh par 1 kV / m;
• passif et non volatil, recevant du courant de sources renouvelables (par exemple, en installant de vos propres mains une éolienne rotative (5 kW) ou un système de panneaux solaires, vous pouvez résoudre ce problème);
• les bâtiments énergétiquement actifs qui génèrent plus d'électricité qu'ils n'en ont besoin reçoivent de l'argent en le distribuant via le réseau à d'autres consommateurs.

Il s'avère que nos propres mini-stations domestiques installées sur les toits et dans les cours peuvent éventuellement concurrencer les grands fournisseurs d'électricité. Et les gouvernements des différents pays encouragent de toutes les manières possibles la création et l'utilisation active de sources d'énergie alternatives.

Comment fabriquer une éolienne 220V de vos propres mains?

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

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 contrôleur de charge, ainsi que d'un onduleur auquel les 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.

Installation du générateur sur le châssis

Le moteur du vélo, lorsqu'il est utilisé conformément à sa destination, fonctionne sous des charges importantes. Les paramètres de la force calculée du moteur satisfont aux conditions d'utilisation du produit comme générateur d'éolienne maison. L'arbre du générateur est fixé par une connexion filetée à un cadre de bricolage en alliage d'aluminium de 10 mm d'épaisseur. Le lit est boulonné au cadre.

Les dimensions du lit, l'emplacement des trous sont déterminés par les dimensions du générateur sélectionné. Pour la fabrication du cadre, une section de canal d'une épaisseur de section de 6 à 10 mm est sélectionnée. Les dimensions structurelles du cadre dépendent des dimensions de l'unité de retournement.

Éléments structurels de base

Malgré la grande diversité des éoliennes et de leurs modes de fabrication, elles sont toutes constituées des mêmes éléments structuraux.

roue éolienne

Les pales sont considérées comme l'un des éléments les plus importants d'une éolienne. Leur conception affecte le fonctionnement des autres composants du générateur. Divers matériaux sont utilisés pour fabriquer des lames.

Avant la fabrication, vous devez calculer la longueur de la lame. Si un tuyau est pris pour la fabrication, son diamètre doit être d'au moins 20 cm, avec une longueur de lame prévue de 1 mètre. Ensuite, le tuyau est coupé en 4 parties à l'aide d'une scie sauteuse. Une partie est utilisée pour fabriquer un gabarit, selon lequel le reste des lames est coupé. Après cela, ils sont assemblés sur un disque commun et toute la structure est fixée sur l'arbre du générateur. L'éolienne assemblée doit être équilibrée.L'équilibrage doit être effectué dans un local protégé du vent. Si l'opération est effectuée correctement, la roue ne tournera pas spontanément. Dans le cas d'une rotation spontanée des pales, celles-ci sont minées jusqu'à ce que toute la structure soit en équilibre. À la toute fin, la précision de rotation des pales est vérifiée. Ils doivent tourner dans le même plan, sans aucune distorsion. L'erreur tolérée est de 2 mm.

Mât

Le prochain élément structurel de l'éolienne est le mât. Le plus souvent, il est fabriqué à partir d'une ancienne conduite d'eau, dont le diamètre ne doit pas être de 15 cm, mais la longueur doit aller jusqu'à 7 mètres. S'il y a des structures ou des bâtiments dans un rayon de 30 mètres du site d'installation prévu, dans ce cas, la hauteur du mât est augmentée.

Pour que l'ensemble de l'installation fonctionne le plus efficacement possible, la roue à aubes s'élève au-dessus des obstacles environnants d'au moins 1 mètre. Après l'installation, la base du mât et les piquets de fixation des haubans sont coulés avec du béton. Comme rallonges, il est recommandé d'utiliser un câble galvanisé d'un diamètre de 6 mm.

Générateur

Pour une éolienne, vous pouvez utiliser n'importe quel générateur de voiture, de préférence avec une puissance plus élevée. Ils ont tous un design identique et nécessitent des modifications. Une modification similaire d'un générateur de voiture pour une éolienne implique le rembobinage du conducteur du stator, ainsi que la fabrication d'un rotor à l'aide d'aimants en néodyme. Pour les fixer solidement, vous devez percer des trous dans les pôles du rotor. L'installation des aimants est réalisée avec une alternance de pôles.Le rotor lui-même est enveloppé de papier et tous les vides qui se forment entre les aimants sont remplis d'époxy.

Lors du collage des aimants, leur polarité doit être respectée. Par conséquent, le rotor est connecté à une source d'alimentation. Le rotor inclus crée un champ magnétique et chaque aimant est collé en place par le côté qui est attiré.

Pour connecter le rotor, vous pouvez utiliser n'importe quelle alimentation avec une tension de 12 volts et un courant de 1 à 3 ampères. La connexion est faite de telle sorte que l'anneau amovible situé plus près des crocs soit le moins, et le côté positif est situé plus près de l'extrémité du rotor. Les aimants installés dans les interstices du rotor ou des crocs provoquent l'auto-excitation du générateur, ce qui est considéré comme leur fonction principale.

Au tout début de la rotation du rotor, les aimants commencent à exciter le courant dans le générateur, qui pénètre également dans la bobine, entraînant une augmentation des champs magnétiques des crocs. En conséquence, le générateur produit un courant d'une valeur encore plus grande. Il s'avère une sorte de circulation de courant lorsque le générateur est excité et alimenté par son propre rotor, sur lequel sont installés des pôles électromagnétiques. Le générateur assemblé doit être testé et des mesures des données de sortie obtenues doivent être effectuées. Si l'unité à 300 tr/min produit environ 30 volts, cela est considéré comme un résultat normal.

Éolienne - une source d'électricité

Les tarifs des services publics sont augmentés au moins une fois par an. Et si vous regardez attentivement, certaines années, le même prix de l'électricité augmente deux fois - les chiffres des documents de paiement poussent comme des champignons après la pluie. Naturellement, tout cela frappe dans la poche du consommateur, dont les revenus n'affichent pas une croissance aussi régulière.Et les revenus réels, comme le montrent les statistiques, montrent une tendance à la baisse.

Jusqu'à tout récemment, il était possible de lutter contre la croissance des tarifs de l'électricité d'une manière simple mais illégale - à l'aide d'un aimant au néodyme. Ce produit a été appliqué sur le corps du débitmètre, à la suite de quoi il s'est arrêté. Mais nous déconseillons fortement d'utiliser cette technique - elle est dangereuse, illégale et l'amende lors de la capture sera telle qu'elle ne semblera pas petite.

Le schéma était tout simplement génial, mais par la suite, il a cessé de fonctionner pour les raisons suivantes :

Les fréquentes rondes de contrôle ont commencé à identifier massivement les propriétaires peu scrupuleux.

• Les rondes de contrôle sont devenues plus fréquentes - les représentants des autorités de régulation vont de maison en maison ;
• Des autocollants spéciaux ont commencé à être collés sur les comptoirs - sous l'influence d'un champ magnétique, ils s'assombrissent, exposant l'intrus;
• Les compteurs sont devenus insensibles au champ magnétique - des unités de comptabilité électronique sont installées ici.

Par conséquent, les gens ont commencé à prêter attention aux sources alternatives d'électricité, telles que les éoliennes. Une autre façon d'exposer le 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 d'exposer le 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 moulins à vent pour la maison deviennent monnaie courante dans les régions où les vents soufflent souvent. L'éolienne utilise l'énergie des courants d'air du vent pour produire de l'électricité. Pour ce faire, ils sont équipés de pales qui entraînent les rotors des générateurs.L'électricité qui en résulte est convertie en courant continu, après quoi elle est transmise aux consommateurs ou stockée dans des batteries.

Les éoliennes pour une maison privée, à la fois artisanales et assemblées en usine, peuvent être les sources d'électricité principales ou auxiliaires. Voici un exemple typique d'une source auxiliaire en marche - elle chauffe l'eau d'une chaudière ou alimente l'éclairage domestique basse tension, tandis que le reste des appareils électroménagers est alimenté par l'alimentation principale. Il est également possible de travailler comme source principale d'électricité dans les maisons qui ne sont pas connectées aux réseaux électriques. Ici, ils se nourrissent:

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

En conséquence, pour chauffer votre maison, vous devez fabriquer ou acheter un parc éolien de 10 kW - cela devrait suffire à tous les besoins.

Le parc éolien peut alimenter à la fois des appareils électriques traditionnels et des appareils à basse tension - ils fonctionnent sur 12 ou 24 volts. Une éolienne 220 V est réalisée selon un schéma utilisant des convertisseurs onduleurs avec accumulation d'électricité dans des batteries. Les éoliennes pour 12, 24 ou 36 V sont plus simples - des contrôleurs de charge de batterie plus simples avec des stabilisateurs sont utilisés ici.

dispositif générateur

Un moteur électrique pour vélo avec des paramètres de 24 V 250 W est utilisé comme générateur. Un produit similaire coûte de 5 à 15 mille roubles. peuvent être facilement commandés via Internet.

Tableau 2. Technique spécifications du moteur de vélo 250W

L'accouplement est relié au corps du moteur avec des boulons à travers les trous pour la fixation des rayons. Il est tout à fait possible de choisir un générateur à un prix plus adéquat, par exemple un moteur électrique à excitation par aimant permanent à partir d'un lecteur de bande d'un ordinateur électronique. Paramètres de l'appareil 300 W, 36 V, 1600 tr/min.

Les générateurs présentant les caractéristiques nécessaires peuvent être fabriqués à la main à partir d'un appareil automobile ayant un objectif similaire. Le stator n'est pas sujet à des modifications, le rotor est équipé d'aimants en néodyme. Les avis des maîtres sur de telles modifications du générateur sont positifs.

Exemples de générateurs maison

Chaque centrale éolienne est assemblée à partir de trois éléments principaux :

• Le générateur du moulin à vent est retiré de la vieille voiture, des appareils. En l'absence de pièces de machine, une éolienne est fabriquée à la main à partir d'un moteur asynchrone.
• Mât dont la taille dépend de la puissance de l'APU.
• Hélice montée directement sur le générateur ou maintenue par une alimentation par courroie.

Pour fabriquer une éolienne efficace de vos propres mains, vous aurez besoin de pièces auxiliaires:

• Batterie rechargeable qui remplit la fonction du récepteur - stockage d'énergie.
• Contrôleur et onduleur pour convertir différents types de courant.
• Interrupteur d'alimentation automatique pour une alimentation continue.

Hélice

L'hélice est conçue pour produire de la poussée. Il s'agit d'une hélice composée de pales et d'un manchon qui les relie à l'arbre moteur.

Pour la fabrication d'une hélice exploitable, 3 conditions sont prises en compte :

• Puissance du moteur;
• diamètre de la roue ;
• fréquence de rotation.

Diamètre pales pour moulin à vent calculé en tenant compte de la puissance requise selon des indicateurs tabulaires ou dans un calculateur en ligne.

Générateur

Les éoliennes abordables des voitures se sont généralisées. Mais ils sont inférieurs aux moteurs asynchrones compacts fabriqués à la main sur des aimants en néodyme. Cette conception est assemblée à partir de zéro avec la fabrication de bobinages ou le rotor est refait.

Le moteur électrique de la machine doit être finalisé.

Les moteurs électriques des installations industrielles, les ventilateurs, les équipements sont excellents. Pour une éolienne de faible puissance à partir d'un tournevis, vous aurez besoin de quelques pièces supplémentaires, les principales conditions de son fonctionnement sont le diamètre des pales doit être de 1,5 à 3 mètres.

Comme une sorte d'alternative miniature, une installation électrique portable peut facilement être réalisée à partir d'un moteur pas à pas d'imprimante. Un tel appareil sera un salut pour recharger votre téléphone hors de chez vous.

Mât

Le choix du type dépend des capacités financières et techniques du propriétaire. Une centrale électrique artisanale est installée sur l'un des types de mâts:

• élongation;
• soudé;
• conique;
• hydraulique.

Les vergetures d'un câble en acier sont attachées à des tuyaux de petit diamètre au même niveau ou à des niveaux différents. Les coins, les canaux, enterrés ou bétonnés conviennent aux piquets. Les supports lourds et hauts nécessitent une fondation solide avec des ancrages coulés. Avec une faible puissance de générateur allant jusqu'à 1 kW et une conception légère, la question de la résistance n'est pas significative.

Les éoliennes horizontales ne peuvent pas être montées sur le toit de la maison en raison de la propagation du bruit et des vibrations.

Lopatniki

L'efficacité énergétique d'une éolienne artisanale est affectée par le nombre, la forme, le poids et le matériau des ailes.Il est moins cher de fabriquer des pales pour une éolienne de vos propres mains avec les fonds disponibles. La source est généralement du plastique, du métal, du bois.

Les plus simples sont fabriqués à partir de bouteilles en plastique, une glacière domestique, mais ils ne sont pas durables. Pour une option peu coûteuse, des tuyaux en PVC coupés selon les schémas conviennent.

Les plaques en aluminium dureront plus longtemps. Pour donner une forme profilée et un cintrage correct, il est souhaitable de traiter une pièce métallique sur un laminoir.

Les maîtres peuvent être intéressés lames en fibre de verre. Cela nécessitera de la fibre de verre, de la colle époxy et une matrice en bois pour la modélisation. Cette conception convient à la fabrication d'une éolienne à voile ou d'un voilier de vos propres mains.

L'avancement des travaux

Mât

Avant d'installer toute la structure, nous remplissons une fondation en trois points du volume approprié, en tenant compte des nuances du climat et du sol. Nous installons un mât avec une éolienne après que le béton ait atteint sa résistance maximale (une semaine). Une option moins fiable consiste à enterrer le mât dans le sol sur un demi-mètre et à utiliser des extensions.

Rotor

Après cela, vous devez fabriquer un rotor et refaire la poulie (roue de friction avec une jante ou une rainure autour de la circonférence, qui transmet le mouvement à la courroie d'entraînement ou à la corde) du générateur. Le diamètre du rotor est choisi en fonction de la vitesse annuelle moyenne du vent. À des vitesses allant jusqu'à 6-7 m/s, l'efficacité du rotor de 5 m est supérieure à celle du rotor de 4 m.

lames

Nous divisons le canon en 4 parties égales à l'aide d'un ruban à mesurer et d'un marqueur, puis découpons les futures lames avec des ciseaux à métal ou une meuleuse. Ensuite, nous l'attachons au générateur avec des boulons à la poulie et au fond. Les emplacements des boulons doivent être mesurés très précisément, afin que vous ne souffriez pas plus tard du réglage de la rotation.Sur le canon, nous plions les pales, mais dans des limites raisonnables, afin d'éviter les fortes rafales de vent.

Composé

Nous connectons les fils au générateur et assemblons le circuit en une dose. Nous fixons le générateur au mât et les fils au mât et au générateur. Ensuite, nous connectons le générateur au circuit et connectons la batterie au circuit (la longueur des fils ne dépasse pas un mètre). Nous connectons la charge à l'aide de fils (section jusqu'à 2,5 kV). En option, vous pouvez installer un onduleur 12-220 V pour 700-1000 W. La vitesse de rotation de l'éolienne est fixée par la flexion des pales.

En 4-5 heures, l'ensemble de l'appareil sera assemblé. Une telle éolienne est suffisante pour alimenter entièrement une maison de campagne ou un chalet.

Augmenter la production d'énergie

Veuillez noter que l'augmentation de la hauteur du mât à 18-26 m augmente la vitesse annuelle moyenne du vent de 15 à 30 %. La production d'énergie augmente de 1,3 à 1,5 fois. Cette technique est utilisée lorsque la vitesse du vent est inférieure à 4 m/s. Le haut mât élimine l'influence des arbres et des bâtiments.

Le diamètre du rotor est choisi en fonction de la vitesse annuelle moyenne du vent. En effet, jusqu'à 6-7 m/s, le débit du rotor 3 m est supérieur à celui du rotor 2. Aux vitesses moyennes annuelles standard, le débit se stabilise.

Une telle éolienne est suffisante pour alimenter entièrement une maison de campagne ou un chalet.

Avantages et principe de fonctionnement des éoliennes

Un générateur vertical moderne est l'une des options d'énergie alternative pour la maison. L'unité est capable de convertir des rafales de vent en une ressource énergétique. Pour un fonctionnement correct, il n'a pas besoin de dispositifs supplémentaires qui déterminent la direction du vent.

Une éolienne rotative est très facile à fabriquer de vos propres mains.Bien sûr, il ne pourra pas entièrement prendre en charge la mise à disposition d'un chalet privé de grande taille avec de l'énergie, mais il s'occupera parfaitement de l'éclairage des dépendances, des allées de jardin et de la zone locale

Le dispositif de type vertical fonctionne à basse altitude. Pour sa maintenance, divers dispositifs ne sont pas nécessaires pour assurer la réalisation en toute sécurité des travaux de réparation et de maintenance à haute altitude.

Un minimum de pièces mobiles rend l'éolienne plus fiable et stable sur le plan opérationnel. Le profil optimal des pales et la forme originale du rotor confèrent à l'appareil un haut niveau d'efficacité, quelle que soit la direction du vent à un moment donné.

Les petits modèles domestiques se composent de trois pales légères ou plus, attrapent instantanément la rafale la plus faible et commencent à tourner dès que la force du vent dépasse 1,5 m / s. En raison de cette capacité, leur efficacité dépasse souvent l'efficacité des grandes installations qui nécessitent un vent plus fort.

Le générateur fonctionne de manière absolument silencieuse, n'interfère pas avec les propriétaires et les voisins, ne crée pas d'émissions nocives dans l'atmosphère et sert de manière fiable pendant de nombreuses années, fournissant avec précision de l'énergie aux locaux résidentiels.

Le générateur de type vent vertical fonctionne sur le principe de la lévitation magnétique. Pendant la rotation des turbines, des forces d'impulsion et de portance sont formées, ainsi que la force de freinage réelle. Les deux premiers font tourner les pales de l'appareil. Cette action active le rotor et crée un champ magnétique qui génère de l'électricité.

Une éolienne avec un axe de rotation vertical n'est pas inférieure en efficacité à ses homologues horizontaux.De plus, il ne revendique aucunement l'emplacement territorial et fonctionne pleinement dans presque tous les endroits pratiques pour les propriétaires.

L'appareil fonctionne de manière totalement indépendante et ne nécessite pas l'intervention des propriétaires dans le processus.

Avantages d'un générateur fait maison

Un générateur fait maison surpasse celui acheté à un coût plus abordable. Bien sûr, le côté financier est important, mais un appareil à faire soi-même est un appareil avec seulement les exigences nécessaires et énoncées.

Il convient de noter que la conception choisie affecte directement l'efficacité. Ainsi, dans les générateurs asynchrones, les pertes d'efficacité ne dépassent pas 5%. La conception laconique de son corps avec protection du moteur contre l'humidité et la saleté réduit le besoin d'entretien fréquent. Un générateur asynchrone est plus résistant aux surtensions dues au redresseur en sortie, ce qui évite d'endommager les équipements connectés.

Un générateur fait maison fonctionne quelle que soit la distance de la ligne électrique, fournissant de l'électricité dans toutes les conditions. Il convertit l'énergie en utilisant un type de combustible disponible.

Un tel appareil alimente efficacement les postes à souder, les lampes à incandescence, les équipements informatiques et mobiles sensibles aux chutes de tension. Il a de bonnes performances et des ressources motrices.

L'appareil est une bonne alternative aux sources d'alimentation conventionnelles, aide en cas de panne de courant d'urgence, permet d'économiser de l'argent. Mobile, de petite taille, de conception simple, facile à réparer - vous pouvez remplacer vous-même les pièces et les assemblages défectueux.

Entre autres choses, le fait maison a une petite taille, il peut donc être facilement installé même dans de petites pièces.

Vous pouvez placer un générateur fait maison dans une petite pièce, en raison de sa conception compacte, l'appareil ne nécessite pas beaucoup d'espace pour son installation

Selon le type de combustible utilisé, le groupe électrogène ne nécessite que des précautions d'utilisation. Lors du fonctionnement d'un groupe électrogène de fabrication artisanale, il est nécessaire de respecter les consignes de sécurité : surveiller les câbles électriques, éviter qu'ils ne se tordent, ne pas toucher les fils dénudés avec les mains, etc.

Lors du fonctionnement d'un groupe électrogène de fabrication artisanale, il est nécessaire de respecter les consignes de sécurité : surveiller les câbles électriques, éviter qu'ils ne se tordent, ne pas toucher les fils dénudés avec les mains, etc.

Pour terminer

Avec la bonne sélection d'éléments pour une éolienne maison, vous pouvez créer un bon modèle qui fournit à toute la maison une tension ininterrompue.

Si vous n'avez pas confiance en vos capacités ou si vous n'avez pas assez d'outils, vous pouvez acheter une éolienne domestique, qui sera rentable en économisant de l'électricité. Un tel équipement devient de plus en plus populaire dans l'économie d'aujourd'hui, il est parfait pour les maisons privées.

Les éoliennes artisanales ne sont généralement pas bruyantes et fiables, cependant, les performances sont bien inférieures à celles des éoliennes achetées. Choisissez et montez l'équipement à votre goût.

Gagnez du temps : articles en vedette chaque semaine par courrier