Come costruire una turbina eolica

Autore: Ellen Moore
Data Della Creazione: 18 Gennaio 2021
Data Di Aggiornamento: 1 Luglio 2024
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Contenuto

Come i vecchi mulini, le turbine eoliche generano energia. Ma a differenza del mulino, che veniva utilizzato per macinare il grano, le moderne turbine domano il vento per generare e immagazzinare elettricità, soddisfacendo la domanda di energia verde. L'uso di turbine industriali è troppo grande per le singole famiglie, quindi puoi costruire una piccola versione domestica per integrare le tue esigenze energetiche. Vedere il passaggio 1 per ulteriori informazioni.

Passi

Metodo 1 di 4: pianifica il tuo mulino a vento

  1. 1 Determina qual è la velocità media del vento nell'area in cui costruirai una turbina eolica. Affinché la tua turbina eolica sia conveniente, deve essere installata dove la velocità del vento raggiunge 11,2 - 16 km. all'ora e, nel migliore dei casi, la velocità del vento dovrebbe aumentare a 19,2 - 32 km / h. Per determinare la velocità del vento, seguire le istruzioni su http://www.mywindpowersystem.com/2009/05/wind-finder-wind-speed-anemometer/.
  2. 2 Scopri i codici di costruzione per l'installazione di mulini e turbine eoliche. SNiP può stabilire requisiti minimi per la distanza tra i tubi, nonché quanto lontano dovrebbero essere situati dai confini della proprietà.
    • È anche importante discutere la costruzione della turbina con i vicini per scoprire se hanno dubbi in merito e per risolvere eventuali conflitti che possono sorgere a causa del livello di rumore prodotto dalla turbina eolica o interferenze con radio e televisione .
  3. 3 Determina quanto spazio orizzontale e verticale richiederà la turbina eolica. Sebbene la turbina non occupi molto spazio, per evitare inutili conflitti con i vicini, è necessario disporre di almeno 0,2 ettari di spazio libero per la turbina eolica, che genererà 3 kilowatt di potenza e 0,4 ettari se lo si desidera la turbina eolica per produrre 10 kilowatt. Avrai anche bisogno di spazio sufficiente: edifici e alberi non dovrebbero bloccare il vento dalla turbina.
  4. 4 Decidi se vuoi costruire o acquistare pale per turbine eoliche. Mentre i mulini più vecchi hanno piccole ali che si attaccano a un albero rotante, i mulini a vento sono come un'elica gigante con grandi pale a forma di lacrima. Queste pale devono essere della dimensione corretta affinché la turbina eolica funzioni correttamente. Dovrebbero essere dal 20 al 60 percento dell'altezza della turbina eolica.
    • Se decidi di costruire tu stesso le lame, puoi realizzarle in legno o una sezione trasversale di tubo in PVC. Puoi trovare le istruzioni qui http://www.yourgreendream.com/diy_pvc_blades.php.
    • Che tu decida di acquistare o costruire le tue pale, non importa, probabilmente vorrai prendere in prestito il design della maggior parte delle turbine eoliche a 3 pale. L'uso di un numero pari di pale, come 2 o 4, farà vibrare costantemente la turbina eolica mentre gira, mentre l'aggiunta di pale aumenta la coppia, ma la turbina gira molto più lentamente.
  5. 5 Seleziona un generatore. La tua turbina deve essere collegata a un generatore per generare elettricità. La maggior parte dei generatori genera corrente continua, il che significa che vengono utilizzati per fornire energia direttamente alla casa. Sarà necessario collegare il generatore a un amplificatore di potenza invertente per produrre corrente alternata. Tuttavia, è possibile utilizzare un motore CA come generatore, anche se potrebbe non esserci abbastanza magnetismo residuo per produrre un campo elettrico sufficiente.
    • Se decidi di acquistare un generatore DC, scegline uno che produca alte tensioni e che possa essere utilizzato a basse velocità (poche centinaia di giri al minuto, non poche migliaia).Sarà necessario generare un minimo di 12 volt per un lungo periodo di tempo. Il generatore deve essere collegato a una batteria di carica/scarica a ciclo multiplo e a un controller di carica tra il generatore e l'inverter per proteggere l'inverter e la batteria da improvvisi picchi di tensione e per garantire un'alimentazione costante all'inverter durante le basse rotazioni.
    • I generatori per auto non sono raccomandati per l'uso come generatori eolici perché devono ruotare a velocità molto più elevate per generare energia.

Metodo 2 di 4: installazione della parte superiore della turbina eolica

  1. 1 Avvitare le lame sul mozzo. Il manicotto comunicherà con le pale con il generatore/albero motore. Le lame devono essere attaccate in modo che siano ad un certo angolo, dirette nella stessa direzione, alla stessa distanza. Per una turbina a tre pale l'angolo tra le pale è di 120 gradi, per una turbina a 4 pale è di 90 gradi.
    • Se non si dispone di una boccola finita, sarà necessario collegare insieme 2 parti metalliche, collegare prima le lame e quindi spingere l'intera struttura sull'albero del generatore.
    • Una volta assemblata la struttura, potresti voler aggiungere una copertura a boccola conica o semisferica per dare alla struttura un aspetto più adatto.
  2. 2 Praticare un foro nell'albero principale. Un semplice albero principale può essere lungo 2 x 4 per tenere le pale ben lontane dall'albero della turbina eolica e lasciare spazio sufficiente per una banderuola di dimensioni adeguate per catturare la brezza mentre cambia direzione. Il foro dovrebbe essere circa un terzo o un quarto della distanza da un'estremità del 2 x 4 all'altra. Deve essere abbastanza lungo da far passare il cavo del generatore attraverso di esso.
  3. 3 Collegare il generatore all'albero principale. Puoi attaccare il motore con nastro metallico e proteggerlo dagli effetti di vari elementi coprendolo con PVC o tubo metallico. Potrebbe anche essere necessario posizionare un piccolo blocco di legno sotto il generatore prima di installarlo.
    • Una volta che le parti in legno sono a posto, puoi dipingerle per proteggerle dalle influenze ambientali.
  4. 4 Fissare la banderuola all'altra estremità dell'albero principale. Una banderuola può essere realizzata da un pezzo di lamiera ed è circa un terzo della lunghezza dello standard 2 x 4 utilizzato per creare l'albero principale. Il modo più semplice per installare una banderuola è tagliare un taglio 2 x 4 nella parte, metà dello spessore del legno, e inserire la parte nella scanalatura.
  5. 5 Avvitare la flangia di mascheratura del tubo da 2,5 cm sul retro dell'albero principale. Ciò rafforzerà il supporto dell'albero.
  6. 6 Avvitare 2,5 cm. raccordo del tubo alla flangia. Il nipplo del tubo fungerà da attacco per consentire alla turbina eolica di ruotare liberamente quando il vento cambia direzione.
  7. 7 Fissare le lame e la boccola all'albero del generatore. Dopo averlo fatto, sollevare la struttura e controllare il saldo. La paletta all'estremità lunga dovrebbe essere a livello con la sezione del generatore all'estremità corta. Se non in equilibrio, aggiungi dei pesi all'estremità della banderuola in modo che i lati siano bilanciati.

Metodo 3 di 4: Costruzione di una torre per turbine eoliche

  1. 1 Costruisci una base solida. La costruzione della base della turbina eolica dipende dal fatto che si preveda di installare la turbina in un luogo o se si desidera spostare la turbina eolica da un luogo all'altro. In ogni caso, la base deve fornire un solido appoggio alla turbina ed evitare che la struttura si capovolga in caso di forte vento.
    • Per installare un mulino a vento in una posizione permanente, avrai bisogno di una base ampia, robusta e pesante. Puoi versare cemento o sacchi di sabbia sulla base da premere sulla base in legno della struttura, la base dovrebbe essere circa un terzo dell'altezza della torre. Per una torre di 1,5 metri, la base dovrebbe essere 45-50 cm2 e 44 kg pressata.Attacca un pezzo di tubo (2,5 di diametro) alla base (o mettilo nel cemento prima che si asciughi, quindi inserisci un'estremità del raccordo a T da 2,5 cm con l'estremità lunga nel tubo e l'altra estremità nel nipplo del tubo.
    • Per una base mobile, ritaglia un disco di compensato pesante (per una torre da 1,5, bastano 0,6 m di compensato). Infilare il tubo (2,5 cm di diametro) attraverso il raccordo a T (2,75 cm di diametro). Fissare il tubo di derivazione su un lato a un tubo lungo e fissare la struttura al compensato utilizzando flange di ferro formando la lettera "U", in cui il tee può ruotare liberamente. Collegare un connettore per tubazione all'apertura rimanente del raccordo a T, quindi collegare una delle estremità lunghe del raccordo a T all'altra estremità del connettore per tubazione. Collegare il nipplo del tubo all'altra estremità del raccordo a T. Ti consigliamo di praticare dei fori nel disco di compensato, quindi puoi inserire dei pioli per fissare la base.
  2. 2 Taglia il tubo in PVC o il tubo di cablaggio che servirà da torre per la tua turbina. Il tubo deve avere un diametro inferiore rispetto al nipplo del tubo utilizzato per il supporto e alla scanalatura nella base, di circa 2,75 cm La lunghezza del tubo dipende dall'altezza della torre.

Metodo 4 di 4: Installazione di una turbina eolica

  1. 1 Collegare il controller di carica alla batteria. Collegare il regolatore di carica alla batteria prima di collegarlo alla turbina eolica. Ciò eviterà sovratensioni che potrebbero danneggiare l'apparecchiatura.
  2. 2 Collegare il cavo isolato al regolatore di carica. Questo cavo trasferirà energia dal generatore al controller e alla batteria. Il tuo filo dovrebbe assomigliare a un cavo di alimentazione con due fili intrecciati. Se lo desideri, puoi utilizzare una vecchia prolunga senza spina.
    • Una volta collegato il cavo al controller di carica, potresti volerlo collegare, in modo che la potenza in uscita venga trasferita al carico assorbente anziché alla batteria o al cortocircuito. Questo rallenterà o rovinerà il generatore eolico, una volta collegato, le pale non gireranno anche se si alza o si abbassa la turbina eolica.
  3. 3 Tirare il filo isolato attraverso la base e la torre. Passa il filo attraverso il tee. Quindi, trascinalo attraverso la torre. Potrebbe essere necessario un pezzo di filo o una canna da pesca per far passare il filo lungo la lunghezza del tubo.
  4. 4 Posiziona la torre sulla base. Potresti voler installare un filo di tensione per fissare la torre.
  5. 5 Installa la parte superiore della turbina sulla torre. Tirare il filo attraverso il supporto fino alla sommità della struttura e collegarlo al generatore.
    • Se la torre è installata in una posizione permanente, potrebbe essere meglio rimuovere le lame prima dell'installazione e rimontarle quando la struttura è pronta.
  6. 6 Collegare l'altra estremità del cavo al generatore. È quindi possibile modificare la configurazione del controller di carica in modo che la potenza in uscita sia diretta alla batteria.

Consigli

  • È necessario posizionare il regolatore di carica in un cassetto/contenitore per proteggerlo dall'umidità. Potresti anche collegarlo a un voltmetro per monitorare la potenza erogata.
  • Periodicamente è possibile scollegare e srotolare i fili se la turbina li fa girare confusi.
  • Scopri di più sulle migrazioni di uccelli nella tua zona. Non costruire una turbina eolica se ti trovi in ​​una zona di migrazione degli uccelli.

Avvertenze

  • Se hai intenzione di collegare una turbina eolica al tuo sistema di alimentazione, contatta un elettricista autorizzato che abbia familiarità con inverter e interruttori speciali. In alcune regioni, secondo SNiP, è imperativo che tale lavoro sia svolto da un elettricista.
  • Se prevedi di vendere la capacità in eccesso alle utility, sappi che vendono energia a prezzi al dettaglio e acquistano a prezzi all'ingrosso. Sarà necessario installare un inverter sincrono che corrisponda alla frequenza della linea CA dell'utilità e dei quadri speciali.Potresti non avere abbastanza energia per compensare il costo di installazione, per non parlare di realizzare un profitto.

Di che cosa hai bisogno

  • Lame a turbina
  • Manica
  • Generatore CC o CA
  • 2 x 4
  • Nastro di metallo
  • Tubo di ferro (2,5 cm di diametro)
  • Flangia per tubo di mascheratura in ferro (2,5 cm di diametro)
  • Nipplo per tubo di ferro (2,5 cm di diametro)
  • T in tubo di ferro (2,5 cm di diametro e 2,75 cm di diametro)
  • Conduttura metallica
  • Cavo di alimentazione isolato
  • Regolatore di carica
  • Batteria a ciclo multiplo di carica-scarica profonda
  • Voltmetro (opzionale)