Come installare una turbina eolica (con foto) - Suggerimenti

Video: Impianto Eolico: Dall’inizio alla fine in 5 minuti - L&L

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Passi
Consigli
avvertimento
Quello di cui hai bisogno

Una turbina eolica è un semplice dispositivo meccanico simile a un mulino a vento. La corrente d'aria che aziona le pale della turbina ruota e l'energia meccanica di quel movimento viene trasmessa lungo l'albero della turbina. L'albero della turbina fa ruotare gli altri componenti del generatore, crea energia pulita (energia rinnovabile) per la tua casa e riduce le bollette elettriche. In alternativa, la turbina può essere realizzata con materiali semplici che possono essere trovati nei negozi di ferramenta.

Passi

Parte 1 di 5: piano per l'installazione della turbina eolica

Determina la velocità media del vento nel punto in cui prevedi di posizionare la turbina. Per una generazione efficiente di energia, la turbina necessita di una velocità del vento minima di 11-16 km / h. La maggior parte delle turbine funziona meglio con velocità del vento comprese tra 19 e 32 km / h. Per trovare la velocità media annuale del vento nel luogo in cui vivi, puoi controllare una mappa del vento online che indica la velocità media del vento.
- È inoltre possibile acquistare un misuratore della velocità del vento chiamato misuratore del vento che misura la velocità del vento nel sito della turbina. Fallo ogni giorno per un po '.
- Se la velocità del vento in quel luogo è relativamente stabile, le misurazioni di un mese sono più che sufficienti, anche se la velocità del vento varia molto con le stagioni. Quindi si calcola la media delle cifre per vedere se è ragionevole posizionare la turbina lì.
Considera le leggi edilizie relative alle turbine eoliche. Ogni regione ha leggi edilizie diverse, quindi controlla con le autorità di regolamentazione per assicurarti che la tua turbina non infranga la legge. Alcune leggi regolano la distanza minima tra le turbine, così come la distanza minima dalla turbina al confine della proprietà. Le leggi locali possono anche imporre limiti di altezza da considerare quando si progetta una turbina.
- Dovresti discutere la costruzione di una turbina con il tuo vicino prima di investire troppo tempo nella progettazione e costruzione. In questo modo è possibile affrontare le loro preoccupazioni sulle turbine eoliche ed eliminare percezioni errate sul rumore e sul potenziale di disturbo delle onde radio (radio e televisione).
Valutazione dello spazio della turbina. Sebbene la turbina stessa non abbia bisogno di molto spazio, per evitare potenziali conflitti con i vicini si consiglia di accantonare un minimo di 0,2 ettari per una turbina con capacità di generazione di 3 kiliwat e 0,4 ettari per una turbina con una potenza in uscita. fino a 10 kilowatt. L'altezza dello spazio dovrebbe anche essere sufficiente per poter costruire turbine con un'altezza in modo che le case e gli alberi non blocchino il vento.
Usa pale di turbina prefabbricate o fatte in casa. Il tipo di pala di turbina che si intende utilizzare e la costruzione della pala possono avere un impatto sul progetto complessivo della turbina. I vecchi mulini a vento della fattoria erano essenzialmente piccole vele attaccate al fuso, ma le turbine eoliche erano come eliche giganti e avevano grandi ali con una forma a goccia. Le lame dovrebbero essere della giusta dimensione e spaziatura per funzionare correttamente.
- Se vuoi realizzare tu stesso le ali, puoi realizzarle da legno o sezioni trasversali di tubi in PVC. È possibile trovare istruzioni online utilizzando la parola chiave "pale eoliche fatte in casa".
- Indipendentemente dal fatto che tu acquisti o costruisci le tue ali, in genere hai 3 pale per una turbina eolica. L'uso di un numero pari di pale come 2 o 4 renderà la turbina più soggetta alle vibrazioni durante la rotazione. L'aumento del numero di pale aumenta la coppia, ma può far ruotare la turbina più lentamente.
- Le pale della turbina possono anche essere realizzate con prodotti per la casa come le pale. Se segui questo metodo, scegli una pala dura, quindi dovresti sostituire il manico di legno con un materiale più resistente, come il rotolamento di metallo.
Scegli il generatore. È necessario collegare una turbina eolica a un generatore per generare elettricità. La maggior parte dei generatori è in corrente continua (CC), il che significa che per fornire elettricità alla tua casa, devi collegare quel generatore a un convertitore per generare corrente alternata (CA) per i dispositivi interni. casa.
- È possibile utilizzare un motore CC come generatore, sebbene il flusso potrebbe non essere abbastanza forte da produrre un forte campo elettrico.
- Il generatore dipende dalla rotazione (in questo caso, il movimento delle pale della turbina) e dalla forza magnetica per generare elettricità. Un generatore prefabbricato è l'opzione più semplice per i principianti, ma puoi crearne uno tuo cercando in Internet la documentazione "crea generatori eolici".
- Se decidi di acquistare un generatore DC, scegline uno con un alto voltaggio e amperaggio, velocità di rotazione lenta (poche centinaia invece di poche migliaia di giri / min). È necessario generare una corrente minima di 12 volt in tempo continuo.
- Il generatore deve essere collegato alla batteria di manutenzione e al regolatore di carica in una posizione tra il generatore e il convertitore per proteggere gli inverter e la batteria da eventuali picchi di tensione. Questo aiuta anche a fornire alimentazione al convertitore durante i periodi di vento debole.
- Non utilizzare un generatore di automobili come un generatore eolico. Hanno bisogno di una rotazione molto più veloce di una turbina eolica.
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Parte 2 di 5: Assemblaggio dell'albero motore e manovella di una turbina eolica ad asse verticale

Assemblaggio dell'albero rotante. È necessario saldare il mandrino alla base dell'albero, ma molti set prefabbricati di turbine eoliche saldano già le due parti insieme. Se stai assemblando turbine da parti sciolte o parti in eccesso acquistate, assicurati di indossare indumenti protettivi come occhiali speciali, guanti, camicie e stivali prima di saldare.
- Dopo aver assemblato la bobina, puoi montare il resto su quel fuso. Questo di solito è il modo più efficiente per assemblare una turbina se stai lavorando a questo progetto da solo.
Far scorrere la ruota dentata sul mandrino. Per evitare attriti e danni al mandrino / ruota dentata, si consiglia di installare un cuscinetto tra queste due parti. Montare il cuscinetto sull'estremità conica dell'albero fuori dalla base dell'albero e far scorrere l'anello del cuscinetto verso la base dell'albero finché non è fissato nella posizione più spessa del mandrino. Quindi si fa scorrere la ruota dentata in posizione sul cuscinetto in modo che le manopole della ruota dentata siano rivolte verso l'alto.
- La distanza dal cuscinetto alla base del mandrino è di circa 10,2 cm. Quando il vento soffia forte, la turbina può piegarsi, provocando il taglio della pala e danni all'albero.
- Se non acquisti un set completo e ne fai uno tuo, considera l'utilizzo di un pignone per rimorchio 4 su 4 (4 bulloni-4 pollici). La ruota dentata 4 su 4 è disponibile presso i negozi di ricambi per rimorchi, come i negozi di ricambi auto.
Attaccare la manopola inferiore al pignone. Il giradischi dovrebbe avere fori per lo scorrimento nelle manopole sporgenti del pignone e orecchie sporgenti per collegare la manovella ad esso. Montare lo spinner sulle manopole del pignone e fissarlo in posizione. Dopo aver allineato il giradischi sul pignone, lo fisserai con il dado della ruota, prima a mano, quindi usa la chiave a spola per serrarlo.
Collegare la manovella. Hai due manovelle per ogni pala di turbina, il che significa un totale di sei manovelle per una turbina con tre pale. Sono necessari bulloni per collegare la pedivella alle orecchie della pedivella inferiore e un cuscino per separare la pedivella inferiore dalla maniglia superiore. Dopo:
- Far scorrere un bullone in un foro nell'orecchio del giradischi, agganciare la manovella a quel bullone, spingere il distanziatore sul bullone, innestare il secondo bullone della manovella nel bullone e utilizzare lo spinner superiore per bloccare le due manovelle insieme al cuscino. Il disco inferiore e il disco superiore dovrebbero avere la stessa forma, con lo stesso numero di orecchie che collegano la pedivella.
- Avvitare manualmente la ruota dentata superiore per mantenere il giradischi in posizione, quindi serrare i restanti bulloni della prima serie di pedivelle. Ripeti questo processo per tutte le pedivelle.
- Dopo che tutti i volantini sono stati bloccati tra l'ogiva inferiore e superiore, utilizzare la chiave della bobina per serrare i bulloni. Dopo aver serrato i bulloni, il quadrante inferiore, il quadrante superiore e le pedivelle sono pronti per una facile rotazione con la ruota dentata sul cuscinetto.
- Poiché la struttura della turbina sarà continuamente influenzata dal vento e da altri fattori ambientali, il collegamento tra il bullone e il volantino deve essere stretto. Per garantire un legame sicuro, si consiglia di utilizzare una soluzione di blocco dei thread venduta nei negozi di ferramenta.
Attaccare quattro perni al giradischi superiore. Questi perni devono essere filettati e ogni perno è lungo 6 cm e spesso 0,635 cm. Potrebbe essere necessario utilizzare un seghetto per tagliare questi perni alla lunghezza richiesta. Quindi, avvicinare la maniglia contro la parte superiore del piatto rotante superiore in modo che i perni siano distribuiti uniformemente attorno al mandrino.
- Avvitare il perno al giradischi solo abbastanza a fondo in modo che ogni perno sia verticale e sicuro. Tutti i perni dovrebbero sporgere dal giradischi di uguale lunghezza.
- Se usi un seghetto per tagliare i tasselli, fai attenzione a non danneggiare il filo. Le filettature danneggiate impediranno di montare altre parti.
- È necessario fissare saldamente i perni, così come i bulloni che collegano le pedivelle. Infine dovresti aggiungere la soluzione di bloccaggio del filo ai perni.
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Parte 3 di 5: montaggio del magnete di una turbina eolica ad asse verticale

Installare il rotore del magnete inferiore sui perni. Puoi creare il tuo rotore inferiore e quello superiore con il disco del rotore, rivestimento epossidico e magneti al neodimio con le dimensioni di 5 cm x 2,5 cm x 1,25 cm, oppure puoi acquistare un prodotto prefabbricato. nel set di turbine eoliche o acquistare dal produttore di parti di turbine eoliche. Dirigendo i magneti verso l'alto, abbinare il disco inferiore del rotore del magnete ai quattro bulloni che avete fissato saldamente al giradischi.
- Sia che tu ne produca uno o utilizzi un rotore magnetico prefabbricato, fai sempre attenzione quando maneggi le singole barre magnetiche o le piastre del rotore magnete. La loro forza magnetica è così forte che può causare gravi lesioni se gestita in modo sconsiderato.
- Il magnete al neodimio è piuttosto fragile. Avrai bisogno di 24 barre, 12 barre per il rotore superiore e 12 per il rotore inferiore, ma dovresti acquistare un extra nel caso in cui il magnete si rompa durante il montaggio della piastra. Questi magneti sono disponibili per la vendita online.
Se necessario, realizzare il rotore del magnete. Se acquisti il set completo fornito con un rotore magnetico, collegalo semplicemente ai perni come descritto sopra. Per un rotore fatto in casa, devi distribuire uniformemente le barre magnetiche attorno al bordo del rotore. Per evitare un posizionamento errato del magnete e danneggiare il rotore, disegnare la posizione del magnete su cartone o carta comune.
- Questo pezzo di carta verrà posizionato al centro del rotore dove non è posizionato il magnete. Le linee dal centro al bordo della carta indicano dove posizionare il magnete sul rotore. È possibile utilizzare il nastro per fissare il pezzo di carta e fare riferimento a questi campioni di carta online.
- È necessario utilizzare un pennarello per contrassegnare la polarità del magnete prima di iniziare l'installazione. Se i magneti sono attratti l'uno dall'altro e non riesci a distinguere la polarità, crea uno strumento di prova applicando un piccolo magnete al bastoncino del ghiacciolo.
- Far scorrere il lato "N" dello strumento di misura sul magnete al neodimio. Se senti una forza, quel lato del magnete è estremo. Se senti la gravità, quel lato è polare opposto.
- Usa una quantità di vernice epossidica grande quanto un pisello per installare il magnete. Si applica la vernice sulla superficie del magnete prima di posizionarlo sulla piastra.
- Tenere con attenzione le dita lontane dallo spazio tra il magnete e il rotore, spostare lentamente il magnete verso l'angolo della piastra del rotore. Il magnete dovrebbe aderire alla superficie del disco, quindi puoi farlo scorrere in posizione seguendo la linea sulla carta campione.
Inserire i distanziatori nel fermo. Puoi usare un tubo di metallo spesso 0,375 cm e tagliarlo in segmenti lunghi 3,175 cm per creare un cuscino. Taglia la lunghezza del cuscino nel modo più accurato possibile. Far scorrere i distanziatori sul fermo sporgente sulla superficie del rotore del magnete.
- La dimensione irregolare del distanziatore può causare l'inclinazione del rotore del magnete superiore. Questo è pericoloso e può anche influire negativamente sull'efficienza della turbina.
- L'eccesso del perno sopra il cuscino deve essere solo leggermente superiore a 2,5 cm. C'è spazio extra per la cinghia del bullone di serraggio del rotore del magnete superiore, insieme a tutti i componenti tra i due rotori.
Posizionare lo statore sopra il rotore del magnete inferiore. Lo statore è costituito da molte bobine metalliche che svolgono un ruolo molto importante nei generatori. Viene fornito in bundle con il kit della turbina eolica, che puoi acquistare dal produttore di parti della turbina eolica o puoi costruirlo da solo. I perni attorno al mandrino centrale saranno inseriti al centro dello statore e dovrai centrare lo statore verso il mandrino.
- Lo statore è costituito da tre travi, ciascuna composta da tre bobine di rame calibro 24, ciascuna con 320 spire di filo di rame. La realizzazione dello statore richiede tempo e non è facile.
- Se decidi di realizzare il tuo statore, puoi trovare una guida pratica online con la parola chiave "come costruire uno statore per turbine eoliche".
Costruisci l'avvolgimento dello statore a casa. Puoi costruire gli avvolgitori dello statore con legno di scarto e chiodi. Collega due pezzi di compensato con quattro chiodi in modo che lo spazio tra i due pezzi sia di circa 2,5 cm. Quattro chiodi dovrebbero essere posizionati in un rettangolo che corrisponde alla dimensione del magnete. È quindi possibile avvolgere facilmente il filo di rame per creare uno statore.
- Durante la realizzazione dello statore è necessario tenere traccia dell'inizio e della fine dell'avvolgimento. Ogni rotolo dovrebbe essere avvolto nella stessa direzione. Si consiglia di applicare un pezzo di nastro isolante colorato all'inizio dell'avvolgimento di ciascuna bobina.
- Per evitare che la bobina fuoriesca dopo l'avvolgimento, è una buona idea legare l'intera bobina con nastro isolante e dipingere altri due strati di resina epossidica all'esterno. Dopo il rivestimento epossidico, lasciare asciugare lo statore sulla carta cerata per il tempo specificato sull'etichetta della bomboletta di vernice.
Installa il rotore del magnete superiore.Sii particolarmente cautoQuesta è una delle parti più pericolose della struttura di una turbina eolica. Impila quattro pezzi di legno sopra lo statore su entrambi i lati della bobina, con legname spesso posizionato sotto e legno sottile sopra. Il pezzo di legno superiore dovrebbe avere una dimensione di 2 x 4.
- Tenere il rotore del magnete superiore in modo che le dita si trovino nello spazio tra i pezzi di legno impilati e posizionare lentamente il rotore superiore sopra il rotore inferiore. Prova ad allineare il rotore superiore con i perni durante l'installazione.
- Il campo magnetico terrà il rotore acceso e lo risucchierà nelle assi di legno posizionate in precedenza. Quindi abbassa il rotore superiore sui pioli facendo scorrere ogni pezzo di legno fuori. Per prima cosa, fai scorrere ogni pezzo di legno a turno.
- Ripeti questo processo con i pezzi di legno inferiori per posizionare il rotore superiore. Quindi si avvita il bullone esagonale sui perni per serrare il rotore. Una volta completato, il rotore superiore dovrebbe poggiare sui distanziatori e la barra del perno ne ha solo una piccola quantità residua.
- Potrebbe essere necessario far oscillare i pezzi di legno per rimuoverlo dal rotore perché la forza magnetica è così forte.
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Parte 4 di 5: Completamento della struttura principale della turbina

Rimuovere la struttura della turbina dalla bobina. Successivamente collegherai il mandrino alla torre. Se mantieni la struttura della turbina con il mandrino per il montaggio nella torre, il lavoro sarà molto difficile. Quindi devi invertire la struttura per adattarla alla torre.
- Sollevare la struttura (inclusi il pignone, il volantino, il rotore del magnete, lo statore e tutte le parti pertinenti) dalla bobina con un movimento verticale. Quindi posizionare la cravatta della turbina in un altro punto dal lato con la ruota dentata rivolta verso l'alto.
Saldare l'albero alla torre. Saldare la base del mandrino alla torre se si dispone di un set completo (di solito disponibile in commercio). Tuttavia, la torre può essere realizzata da una piastra metallica fissata alla sommità di tubi metallici spessi. Assicurati di utilizzare tubi metallici abbastanza spessi da resistere all'impatto del vento su una turbina.
- La torre deve essere installata su una base solida. Dovresti versare il cemento nel sito della torre per una maggiore stabilità.
Fissare il supporto per mandrino e statore. Questo supporto dovrebbe adattarsi al mandrino come il collare. Quindi si collega il bullone di fissaggio della staffa alla torre. Successivamente, tagli la barra filettata di 0,375 cm di spessore in quattro sezioni con una lunghezza di 11 cm. Utilizzare prima la soluzione di bloccaggio del filo, quindi utilizzare un dado e un lembo per collegare i segmenti filettati all'esterno del supporto, rivolti verso l'alto.
- Dovresti avvitare il dado nella barra del filo a circa la distanza dalla parte superiore del filo. I dadi ti permetteranno di regolare la posizione dello statore mentre l'asta filettata lo tiene in posizione.
Installare l'anello della frizione sul mandrino. Prima del montaggio, mettere un sacco di normale grasso per cuscinetti sull'anello della frizione. Dopo che l'ingrassaggio è terminato, far scorrere l'anello del cuscinetto sulla bobina fino alla base dell'albero.
- È possibile applicare grasso all'anello del cuscinetto con il dito. Tieni pronto un fazzoletto o uno straccio per pulirti le mani dopo aver ingrassato il cuscinetto e installalo sulla bobina.
Montare la struttura principale della turbina. Sollevare la struttura principale con il lato del pignone rivolto verso l'alto e posizionarlo sul mandrino con l'anello del cuscinetto della frizione sotto. I fori per il montaggio sullo statore devono corrispondere alle aste filettate che hai stretto in precedenza al supporto.
- Dopo aver posizionato la struttura, sarà necessario aggiungere un anello del cuscinetto conico al coperchio della ruota dentata. Ricordarsi di ingrassare i cuscinetti convenzionali sull'anello del cuscinetto prima del montaggio.
- È necessario fissare il dado del fiore sopra il cuscinetto e questo può essere fatto facilmente a mano.
- Se non è possibile avvitare facilmente il dado, svitarlo finché lo spazio nel dado non corrisponde al foro nella bobina. Fai scorrere una chiave inglese in questo foro e usa il flessore della gamba della chiave per bloccare il dado del fiore in posizione.
Stringere lo statore e installare il coperchio del grasso per completare la costruzione della turbina. Utilizzare un dado esagonale per ciascuna barra filettata per fissare lo statore sulla struttura. Quindi utilizzare le due fibbie per regolare il dado di fissaggio dello statore fino a quando lo statore si trova direttamente tra i due rotori del magnete.
- Dopo che il micro statore è finito, tutto ciò che resta da fare è aggiungere il tappo del grasso sulla parte superiore del pignone e la struttura della turbina è completa.
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Parte 5 di 5: installazione di componenti elettrici di una turbina

Collegare il controller del caricabatterie alla batteria o al circuito. Il collegamento del regolatore di carica alla batteria prima di collegarlo a una turbina eolica impedisce la generazione di sovratensione. Quindi questo impedirà danni al dispositivo.
Collegare il cavo di alimentazione schermato al regolatore di carica. Questo cavo trasferisce l'elettricità dal generatore al controller di carica. Da lì l'elettricità viene trasferita alla batteria o al circuito.
- È necessario utilizzare un modello di cavo di alimentazione con due segmenti isolati identici o utilizzare un cavo da una presa portatile e tagliare la spina se lo si desidera.
Passa il filo dalla base e attraversa il pozzo della torre. Instradare il cavo di alimentazione dalla parte inferiore della torre sulla struttura della turbina. Potrebbe essere necessario utilizzare un cavo guida o un metro a nastro per facilitare il passaggio del cavo attraverso la torre. Quindi collegare il cavo di alimentazione al generatore.
Collegare alla batteria o al circuito elettrico. Dopo aver collegato il generatore al controller di carica e aver effettuato il cablaggio tramite i perni della torre, sei pronto per collegare il circuito interno alla linea di alimentazione dalla turbina. Ogni volta che si collega una fonte di alimentazione esterna a un circuito in casa, è necessario rivolgersi a un elettricista. In molte aree, ciò richiede un elettricista professionista per gestirlo. annuncio pubblicitario

Consigli

Il caricabatterie deve essere avvolto strettamente per evitare l'umidità nell'aria e deve essere collegato a un manometro per monitorare la corrente di uscita.
Studia di più sulla migrazione degli uccelli nella tua zona. Se gli uccelli migrano in quella zona, non dovresti costruire una turbina.

avvertimento

Se prevedi di vendere elettricità alla compagnia elettrica, ricorda che ti vendono elettricità al prezzo al dettaglio, ma riacquisteranno elettricità al prezzo all'ingrosso. Dovrai installare un raddrizzatore sincrono che corrisponda alla frequenza CA della linea elettrica aziendale, nonché un convertitore speciale. Forse non puoi produrre abbastanza elettricità per recuperare la tua installazione, per non parlare dei profitti.