Sem eletricidade, uma vida confortável é impossível mesmo na casa de campo mais conveniente e maior. A primeira coisa que os proprietários de chalés recém-construídos fazem é conectá-los às linhas de energia. Mas e se o edifício foi construído em uma área remota e não há simplesmente nenhuma linha nas proximidades? Essas casas geralmente são eletrificadas usando um gerador a diesel ou a gás durante a instalação de um moinho de vento. Tal esquema permite que você torne a fonte de alimentação do edifício constante e relativamente barata. Além disso parques eólicos tem um design bastante simples. Se desejar, esse equipamento pode ser feito com as próprias mãos.
Princípio de funcionamento
O esquema de operação do moinho de vento é bastante simples e se parece com o seguinte:
- Quando o vento flui ao redor das pás, o rotor gera uma corrente elétrica alternada instável.
- A corrente alternada é retificada pelo controlador e é usada para recarregar as baterias.
- O inversor incluído no projeto converte a corrente das baterias em corrente alternada com uma frequência de 50 Hz (adequada para a maioria dos eletrodomésticos) e uma tensão de 220/380 V.
O rotor com pás é montado em um mastro especial. O princípio de operação de um parque eólico é, portanto, baseado na conversão de energia eólica em energia elétrica. O poder deste tipo de gerador também depende da altura do mastro. Afinal, quanto mais tempo, maior a velocidade do vento. O comprimento do poste em qualquer caso não deve ser inferior a 4 m (a partir do telhado do edifício). Mas na maioria das vezes este indicador é 14-24 M. Um moinho de vento é instalado em um local de concreto ou usando estrias. Às vezes, esse dispositivo é preso à parede da estrutura.
Os parques eólicos de alta potência (industriais) são muitas vezes construídos sob a forma de uma grande torre. Esses projetos são usados principalmente nos países pequenos, onde há poucas outras fontes de eletricidade.
Tipos de moinhos de vento
Existem apenas dois tipos principais de tais geradores de energia:
- com um eixo vertical;
- com um eixo horizontal.
Faça você mesmo pode fazer usinas eólicas de ambos os tipos. Modelos horizontais são geralmente complementados pela cauda. Tais modelos são bastante difíceis de fabricar, têm bom desempenho, mas produzem mais ruído que os verticais.
Como fazer um projeto
Qualquer parque eólico em casa é montado de acordo com desenhos pré-concebidos. Ao elaborar um diagrama desse gerador, você deve primeiro determinar:
- Com seu poder. Em casas de campo, geralmente são usados dispositivos de 200 a 500 watts.
- Com a forma, comprimento e número de lâminas. Esses parâmetros, juntamente com a energia eólica, em princípio, determinam a potência da instalação.
Lâminas para moinhos caseiros podem ser usadas:
- Vela Esta variedade é fácil de fabricar, mas não tem uma aerodinâmica muito boa. Essas lâminas têm a forma retangular usual e são simplesmente montadas em um círculo em um determinado ângulo.
- Alado Eles têm uma forma aerodinâmica que elimina a turbulência e permite que você faça um gerador poderoso e produtivo. Essas lâminas nas estações são usadas com mais frequência.
Moinho de vento vertical: seleção de equipamentos
Parques eólicos DIY são feitos usando uma variedade de materiais. Um modelo vertical bastante potente e produtivo pode ser feito usando:
- Gerador de carro 12V;
- gel ou bateria de ácido 12 V;
- relé de carregamento da bateria do carro;
- qualquer voltímetro.
As pás dos aerogeradores verticais são geralmente feitas de algum tipo de recipiente de metal ou plástico de grande volume (barris, baldes, panelas, etc.).
Dos elementos adicionais utilizados:
- Interruptor 12V;
- conversor (inversor) 12 V - 220 V a 700 W - 1500 W.
Além disso, é claro, você precisará de fios, um mastro e todos os tipos de fixadores (parafusos, grampos).
A tecnologia de fabricação de um gerador vertical
Eles começam a montar fazendas eólicas para a casa com a fabricação de um rotor com lâminas. Para completar esta operação, você precisará de uma fita métrica e um marcador. Com a ajuda deles, marque as lâminas. Um balde ou panela é dividido em quatro partes iguais. Então, usando um moedor ou uma tesoura, as lâminas são cortadas e dobradas para metal. Além disso, o procedimento deve ser o seguinte:
- Os furos para a polia e os parafusos são cortados no fundo do tanque.
- O balde está fixado na polia.
- Um gerador é montado no mastro usando grampos.
- Corrente indo. É aconselhável fixar os fios no mastro.
- A bateria está conectada. Neste caso, é desejável usar fios com uma seção transversal de 4 mm2. Seu comprimento não deve exceder 1 m.
- O inversor está montado. Deve ser conectado usando fios de 4 mm2.
- Com fios de 2,5 mm2 os consumidores se juntam.
- O mastro está instalado no local selecionado.
Usando esta tecnologia, fazendas eólicas verticais bastante confiáveis são montadas. Como tais modelos funcionam, nós consideramos acima. Usando equipamento montado de acordo com este esquema, é possível, por exemplo, fornecer iluminação para o pátio e dependências, a operação de um sistema de alarme, uma câmera de vídeo, etc. Mas, infelizmente, uma estação relativamente simples não será muito produtiva.
Elementos de construção de um gerador horizontal
Os parques eólicos deste tipo são, como já mencionado, um pouco mais difíceis de fabricar e, além disso, mais frequentemente têm melhor eficiência. O projeto do gerador de eixo horizontal inclui:
- Lâminas de roda Melhor se eles forem alados.
- Gerador
- Cama sob o eixo do gerador.
- Escápula lateral. Este elemento tem uma função de proteção quando o vento é muito forte.
- Quadro para fixar os nós da estação.
- Coletor atual.
- Unidade de giro da roda.
- Mastros
- Shank
Escolhendo o equipamento para um modelo horizontal
Parques eólicos para este tipo de casa também são feitos de uma grande variedade de materiais. É muito simples, por exemplo, montar um moinho de vento horizontal a partir de um ventilador de ambiente externo convencional. Mas tal modelo será ineficiente. Usando um gerador de um ventilador equipado com um conector USB, você só pode, por exemplo, carregar o telefone ou ouvir o rádio. Para conectar eletrodomésticos, você precisará, é claro, de um modelo mais poderoso e completo.
Usinas mini-eólicas bastante produtivas podem ser feitas, por exemplo, usando tais equipamentos e materiais:
- tubo de plástico para esgoto a pressão com um diâmetro de 160 mm sob as lâminas;
- Contraplacado para fixação das lâminas;
- tubo de água de aço com um diâmetro de 100 mm sob o mastro;
- gerador (motor de ciclo de 250 W);
- chapa de aço de 12 mm;
- camas de duralumínio;
- tubo de perfil 40x20x2,5 para uma pá lateral protetora;
- molas de aço carbono;
- corda de bicicleta para estrias.
Parque eólico horizontal faça você mesmo: roda
Para fazer tal modelo, assim como um modelo vertical, eles começam com a unidade de trabalho principal. Neste caso, é uma roda. As lâminas do cano de esgoto são cortadas de acordo com o padrão. Sua forma deve se parecer com a asa de um avião. No total, serão necessárias 6 lâminas. Eles montam a roda em uma cabeça especial, que você mesmo pode fazer. Para isso, um anel é cortado em chapa de aço e seis vigas são soldadas com furos para prender as lâminas.A roda acabada deve ser balanceada. Simplificando, você precisa garantir que as pás na ausência de vento não girem espontaneamente. Faça o balanceamento em uma garagem ou outro cômodo. Na rua, até a brisa mais leve pode interferir nesse procedimento.
Gerador de modelo horizontal e quadro
O motor da bicicleta deve ser montado da forma mais segura possível na cama. Este último é feito de placa de duralumínio. Nele você precisa fazer um furo roscado para o eixo do motor da bicicleta. Nos cantos da placa, furos de montagem são perfurados para fixação na estrutura. O eixo do gerador no leito é fixado por meio de uma porca com arruela de pressão. Caso contrário, ele irá rolar. A estrutura de um gerador eólico horizontal é feita de uma placa de aço. Você também pode usar um pedaço de canal.
Coletor de corrente e unidade rotativa
Para que o gerador gire na direção do vento, um projeto especial é montado. Eles fazem um conjunto rotativo de rolamentos e buchas. Este último é conectado ao mastro através do flange. Um acoplamento é soldado ao quadro. O coletor atual é montado da seguinte maneira:
- no nó rotativo coloque contatos feitos de fio de latão com fios soldados de 4 mm2;
- cubra os contatos com um copo de plástico e encha com epóxi;
- depois que a resina endurecer, triture a peça (até que os contatos apareçam);
Um coletor de corrente é necessário para que, quando o moinho de vento girar, os fios não se enrolem em volta do mastro e não se torçam. Como um contato móvel, você pode usar escovas do motor de arranque do carro.
Lâmina de proteção
Este elemento é feito de um tubo de perfil e uma chapa de aço de 1-2 mm. Também em seu design usa uma mola. O princípio de funcionamento deste elemento de proteção é simples. Assim que a força do vento excede a rigidez da mola, o moinho de vento começará a dobrar. Durante um furacão, as pás ficam paralelas ao movimento do fluxo de ar. E isso eliminará a queda ou avaria do equipamento. A cauda da cauda do moinho de vento é fixada à armação através de uma dobradiça (com um diâmetro de 12 mm ou mais) feita de aço estrutural.
Como instalar
Os parques eólicos devem estar localizados longe de vários obstáculos (edifícios, árvores, etc.). Sob o mastro, vale a pena derramar o bloco de concreto. Caso contrário, ele empurrará o solo. Como extensões, é mais fácil usar cabos com uma seção transversal de 6 mm ou mais. Eles devem ser fixados a fortes pinos de aço colocados no concreto também. No próprio mastro, as estrias são fixadas por meio de grampos. Um poste com uma roda é normalmente instalado usando uma lança de contrapeso.
Geradores Solares
Este equipamento é frequentemente usado em adição aos moinhos de vento. A combinação desses dois dispositivos permite organizar o fornecimento de energia mais eficiente em casa. Usinas de energia eólica e solar têm um design similar. Os componentes do segundo são:
- baterias
- carregar conversores e controladores.
No entanto, neste caso, as fotocélulas, em vez das lâminas, são usadas como a principal unidade de trabalho. Para montar esse gerador, como um moinho de vento, você mesmo pode fazer isso, se desejar. Este procedimento não é muito complicado, mas o problema pode ser a compra de células solares. O fato é que eles são muito caros.
Usinas de energia solar e eólica para uso doméstico usam energia livre e, portanto, são consideradas equipamentos muito promissores. Apesar da eficiência relativamente baixa e do alto custo, aparelhos desse tipo são incomumente populares entre os proprietários de casas de campo. De fato, em qualquer caso, tal instalação deve compensar.
