Un aerogenerador és un simple dispositiu mecànic similar a un molí de vent. Les fulles capturaran el flux d’aire mitjançant el moviment per aplicar energia mecànica a la palanca de control. A continuació, aquesta palanca encendrà els components del generador, donant lloc a una energia renovable neta per a la vostra llar i una reducció de les factures d’electricitat. A més, les turbines són fàcils de fabricar amb una varietat de materials senzills que es poden comprar a la ferreteria local.
Pas
Part 1 de 5: Planificació d’un aerogenerador
Pas 1. Determineu la velocitat mitjana del vent a la ubicació que voleu construir
Per produir electricitat econòmica, els aerogeneradors eficients requereixen velocitats del vent d'almenys d'11 a 16 quilòmetres per hora. La majoria dels aerogeneradors funcionaran de manera òptima a velocitats del vent de 19 a 32 quilòmetres per hora. Per trobar la velocitat mitjana del vent a la vostra zona, consulteu els mapes de vent en línia.
- També podeu comprar un equip de mesura del vent anomenat anemòmetre. Utilitzeu aquesta eina per mesurar la velocitat del vent a la ubicació desitjada de la turbina. Feu-ho cada dia durant uns instants.
- Si la velocitat del vent a la vostra zona és bastant constant, mesureu-la durant un mes, tot i que canviar d’estació pot tenir un gran impacte. A continuació, calculeu el valor de la velocitat mitjana per veure si la ubicació de la turbina seria adequada.
Pas 2. Estudieu el permís de construcció relacionat amb els aerogeneradors
Aquests permisos varien segons la zona, així que consulteu amb el vostre govern local per assegurar-vos que no els infringiu. Alguns permisos requereixen una distància mínima entre turbines, a més de la distància que tenen les turbines de la línia de propietat. També es pot restringir l'alçada de la turbina. Tingueu en compte totes aquestes coses a l’hora de construir.
Parleu dels vostres plans amb els veïns abans de passar massa temps finalitzant-los i construint-los. D'aquesta manera, podeu escoltar les seves preocupacions sobre les turbines i resoldre els malentesos que puguin derivar-se del soroll, la interferència amb els canals de ràdio i la recepció de canals de TV
Pas 3. Realitzeu una avaluació d'espai per al vostre aerogenerador
Tot i que això no requereix gaire espai, per evitar possibles conflictes amb els veïns, assegureu-vos de reservar almenys 0,2 acres d’espai per a turbines que produeixin fins a 3 quilowatts de potència i 0,4 hectàrees per a turbines que produeixin fins a 10 quilowatts de poder. També haureu de tenir prou esglaons verticals per construir les turbines prou altes com per evitar que els edificis i els arbres dels voltants bloquegin el vent.
Pas 4. Trieu entre les pales del aerogenerador DIY o Do It Yourself
El tipus de pales que utilitzeu i la seva configuració afectaran el disseny de la turbina. Els molins de vent de les antigues granges eren simplement pales adherides a un eix giratori, però les turbines eòliques representaven motors grans i tenien pales grans en forma de gotes d’aigua. Aquestes fulles s'han de mesurar i instal·lar adequadament perquè la turbina funcioni de manera eficient.
- Si decidiu fer el vostre, utilitzeu fusta o una secció transversal de canonada de PVC. Les instruccions es poden trobar en línia mitjançant una cerca general a Internet. Utilitzeu la frase clau "pales d'aerogeneradors casolans" o "pales de turbines eòliques de bricolatge" (en anglès).
- Tant si voleu construir com comprar, assegureu-vos que hi hagi 3 pales per a la turbina. L’ús d’un número parell, per exemple 2 o 4, fa que la turbina vibri més a mesura que gira. Afegir més fulles augmentarà la potència, però la turbina també girarà més lentament.
- Aquestes fulles també es poden fabricar amb productes casolans, com ara pales modificades. Si teniu previst seguir aquesta ruta, trieu una pala resistent. Podeu substituir el mànec de fusta per quelcom més fort, com un pal de metall.
Pas 5. Trieu un generador
L’aerogenerador s’ha de connectar a un generador per generar electricitat. La majoria de generadors contenen corrent continu (CC), el que significa que cal connectar-los a un activador d’alimentació perquè el generador produeixi un corrent altern (CA) capaç d’alimentar electrodomèstics.
- Podeu utilitzar un motor de corrent altern com a generador, tot i que pot no contenir prou energia magnètica per generar un fort corrent elèctric.
- Els generadors depenen en gran mesura del moviment, en aquest cas el moviment de les vostres fulles, i de les forces magnètiques per generar electricitat. Un generador fet a punt és l’opció més fàcil per a principiants, però podeu trobar tutorials sobre com fer-ne els vostres a Internet. Escriviu la frase clau "fabricar un generador de turbines eòliques" o "fabricar un generador de turbines eòliques" (en anglès).
- Si decidiu comprar un generador de corrent continu, busqueu-ne un d’alt voltatge i velocitat de rotació baixa (uns quants centenars en lloc d’uns quants milers de revolucions per minut). Heu de produir almenys 12 volts de manera constant.
- El generador també ha d’estar connectat al dipòsit de la bateria de llarga durada i al controlador de potència que hi ha al mig i a l’inversor. Això és important perquè l’inversor i la bateria estiguin protegits dels curtcircuits. A més, aquest mètode també proporcionarà energia a l’inversor quan el vent no bufa gaire.
- No es recomana l’ús d’alternadors automobilístics com a generadors. Aquest alternador ha de girar molt més ràpid que un aerogenerador per mantenir la potència.
Part 2 de 5: Instal·lació de l'eix vertical i del radi
Pas 1. Instal·leu el vostre eix
És possible que hagueu de soldar-lo, però la majoria dels equips d’aerogeneradors es venen amb l’eix instal·lat. Si voleu construir una turbina a partir de peces o components comprats per separat que estan inactius i que cal soldar, assegureu-vos de portar l’equip de seguretat personal adequat, com ara ulleres de soldadura, guants de soldadura, jaqueta de soldadura i botes de treball.
En unir els components de l’eix en primer lloc, podeu construir una turbina peça per peça. Aquest mètode pot ser més eficient que intentar construir una turbina completa de seguida si feu aquest projecte sol
Pas 2. Feu lliscar el cub al seu lloc a l'eix
Per evitar la col·lisió i l'erosió d'aquests dos components, col·loqueu el coixinet entre ells. Enganxeu-lo a l'extrem de l'eix que sobresurt del disc i, a continuació, feu-lo lliscar cap al disc fins que quedi contra la part més gruixuda de l'eix. Després, feu lliscar el cub del coixinet de manera que les parts de la pila siguin cap amunt.
- Hi hauria d’haver un buit d’uns 10,2 cm entre l’eix i el coixinet. En zones de gran velocitat del vent, la turbina es pot doblegar de manera que les pales danyin l’eix.
- Si no teniu l'equip i esteu construint un hub des de la base, penseu en utilitzar un hub de remolc de 4 en 4. El podeu comprar a la majoria de botigues que venen equips per a remolcs, com ara la vostra botiga de recanvis d’automòbils més propera.
Pas 3. Connecteu la brida del dit inferior al cub
La brida hauria de tenir orificis per passar el pal de moll, així com parts que sobresurten per al muntatge. Alineeu les brides amb els pals del hub i ajunteu-los. Després de col·locar les brides de manera uniforme, fixeu-les amb femelles. Instal·leu les femelles a mà primer i després feu servir una clau anglesa.
Pas 4. Connecteu tots els radis
Tindreu dos radis per pal de turbina, cosa que en farà un total de sis per a una turbina de tres pales. Necessitareu cargols per connectar els radis a les pestanyes inferiors de la brida, així com un espaiador per separar-los de la part superior. Després:
- Feu lliscar el cargol pel forat d’una de les llengüetes de la brida, fixeu els radis mitjançant l’espaiador, fixeu el segon raig al cargol i, a continuació, fixeu tots els radis i separadors amb la brida superior. Tant les brides superior com la inferior han de tenir la mateixa forma, així com el nombre de pestanyes de muntatge.
- Estrenyeu el cargol de la brida superior amb la mà i, a continuació, estrenyeu l’altre cargol. Repetiu aquest procés per a tots els radis.
- Una vegada que tots els dits queden atrapats entre les brides superior i inferior, utilitzeu una clau per apretar els parabolts. A continuació, assegureu-vos que les brides i els radis superiors i inferiors siguin robustos i fàcils de girar amb el cub del coixinet.
- Com que la turbina estarà exposada a la potència constant del vent i a altres factors ambientals, assegureu-vos que els perns connecten fermament els radis. Per fer-ho, utilitzeu un compost adhesiu que es pot comprar a la majoria de ferreteries.
Pas 5. Connecteu els quatre pals a la brida superior
Aquests pals han de ser roscats i de 6 cm de llarg i 0,635 cm de gruix. És possible que hàgiu d’utilitzar una serra metàl·lica per tallar els pals roscats del gruix correcte a la longitud correcta. A continuació, fixeu aquests pals a mà a la part superior de la brida superior, de manera que cada pern es distribueix uniformement al voltant de l’eix de l’eix de la turbina.
- Munteu aquests pols prou separats perquè siguin tots verticals i resistents. El pal ha de sobresortir de la brida a una distància igual.
- Quan utilitzeu una serra metàl·lica, tingueu cura de no danyar el fil del pal. Un fil danyat pot evitar que el pugueu apretar correctament.
- Assegureu-vos que tots els pals estiguin ben fixats, com els perns que heu utilitzat per als radis de la turbina. Utilitzeu un compost d’unió per assegurar aquests pals.
Part 3 de 5: Instal·lació de l'imant d'eix vertical
Pas 1. Connecteu el rotor magnètic inferior als pols
Podeu fer rotors magnètics superiors i inferiors amb plaques de 5 x 2,5 x 1,25 polzades, imants epoxi i neodimi. O bé, podeu comprar ja fabricats com a part del kit generador de turbines. Munteu la placa inferior del rotor magnètic als quatre pals que s’han cargolat a la brida. Assegureu-vos que l’imant estigui cap amunt.
- Tingueu precaució, ja sigui per fer el vostre propi o per utilitzar un rotor magnètic confeccionat. El camp magnètic és molt fort i pot causar lesions si no es té cura.
- Els imants de neodimi són molt fràgils. Necessitareu 24 d’ells, 12 per al rotor magnètic superior i 12 per al rotor d’imant inferior, però compreu uns quants recanvis en cas que es trenqui. Aquests imants es poden comprar en línia.
Pas 2. Feu un rotor magnètic si cal
Si utilitzeu un dispositiu que conté un disc de rotor magnètic, només haureu de connectar el disc als pals tal com es descriu. Per a un rotor d'imant de carcassa, assegureu-vos que tot estigui distribuït uniformement al voltant de la perifèria del rotor. Per evitar una col·locació incorrecta dels imants que podrien destruir el rotor, dibuixeu una plantilla de col·locació d’imants sobre cartró o paper.
- Aquesta plantilla ocuparà el centre del rotor que no està imantat. Les línies des del centre fins a les vores de la plantilla indiquen la ubicació dels imants al rotor. Podeu utilitzar cinta per adjuntar la plantilla. Cerqueu exemples en línia.
- Heu de marcar els pols de tots els imants abans de començar a col·locar-los. Podeu fer-ho amb un marcador. Si els imants s’enganxen i no podeu analitzar els pols, proveu-ho fixant un imant feble a un pal de paleta.
- Passeu el pol "U" del provador per davant de l'imant de neodimi. Si sentiu una empenta, vol dir que els imants estan al mateix costat dels pols. Si sentiu una estirada, els pols de l’imant que esteu provant són oposats.
- Utilitzeu un epoxi de mida pèsol quan poseu imants. Fixeu-lo a la part inferior de cada imant abans de col·locar-lo.
- Aneu amb compte i assegureu-vos que els dits no estiguin entre l’imant i el rotor. A continuació, moveu l'imant a la cantonada del disc del rotor lentament. L’imant s’enganxarà. Després, feu lliscar l'imant a la posició correcta seguint la plantilla.
Pas 3. Instal·leu els separadors als pols de la turbina
Podeu utilitzar una peça de tub de metall de 1.375 cm (3.175 cm) per crear espai. Talla de la forma més precisa possible. Feu-lo lliscar sobre el pol que sobresurt del rotor magnètic.
- Els espaiadors de longitud desigual poden doblegar el disc magnètic superior. Això pot ser perillós i afectar negativament l’eficiència de la turbina.
- Hauria de quedar més de 2,5 cm d’espai per sobre dels separadors dels pals. D'aquesta manera, les femelles es poden ajustar al rotor magnètic i a totes les parts que hi ha al mig.
Pas 4. Col·loqueu l’estator a la part superior del rotor magnètic inferior
L’estator és un conjunt de cables de coure que és vital per a tot tipus de generadors. El podeu comprar com a part d’un kit d’aerogeneradors o fer-ne el vostre. Els pols que envolten l’eix de l’eix han de sobresortir cap amunt més enllà del centre de l’estator.
- L’estator necessita tres grups de 24 cables de coure, cadascun embolicat 320 vegades. Fer-ho pot ser difícil i requereix molt de temps.
- Si decidiu que voleu fer-ho vostre, cerqueu en línia les frases clau "com fer un estator de turbina eòlica" o "com fer un estator de turbina eòlica" (en anglès) per ajudar-vos.
Pas 5. Feu els bobinadors de l’estator per a l’estator de la carcassa
Podeu utilitzar ferralla i claus. Connecteu dues peces de fusta contraxapada amb quatre claus de manera que hi hagi un espai de 2,5 cm entre elles. Les ungles s’han d’espaiar en un patró de quadrícula que correspongui a les dimensions de l’imant. Això us facilitarà enrotllar els cables de coure que s’utilitzen per fabricar l’estator.
- Quan feu el vostre propi estator, assegureu-vos de marcar l'inici i el final. Cada capa s'ha d'embolicar en la mateixa direcció. Penseu en la possibilitat d’aplicar cinta elèctrica de colors a cada extrem d’aquests rotllos.
- Per evitar que el rotlle es desprengui quan hàgiu acabat, cinteu-lo amb cinta elèctrica i fixeu-lo amb epoxi de dues parts. Deixeu assecar l’epoxi i l’estator sobre el paper de cera segons les indicacions de l’etiqueta epoxi.
Pas 6. Instal·leu el rotor magnètic superior
Assegureu-vos de tenir molta cura; Aquesta és una de les parts més perilloses d’un aerogenerador. Apileu els quatre taulers de l’estator a banda i banda de l’eix central. El sòcol ha de ser més gruixut i el taulell superior ha de ser més prim. Podeu utilitzar un tauler de 5 x 10 cm per al tauler superior.
- Mantingueu el rotor magnètic superior de manera que els dits quedin separats entre els taulers apilats. Baixeu lentament cap al rotor inferior. Intenteu alinear el rotor superior amb els tacs de la turbina mentre feu això.
- Un camp magnètic s’enganxarà al disc superior i el tirarà cap al tauler on l’heu col·locat. A continuació, baixeu el rotor magnètic superior sobre els pals col·locant les taules d'una en una. Primer, aixequeu un tauler superior i després l’altre.
- Repetiu aquest procés a la placa inferior per maniobrar de manera que el rotor magnètic superior estigui en la posició correcta. A continuació, utilitzeu les femelles dels pals per apretar el rotor en posició. En acabar, el rotor superior hauria de recolzar-se contra els separadors, amb només una petita porció del pal que sobresortís de la part superior.
- És possible que hagueu de lliscar el tauler per alliberar-lo del rotor magnètic superior. La força magnètica aquí serà molt forta.
Part 4 de 5: Completar la turbina
Pas 1. Traieu el marc del seu eix
A continuació, heu de connectar aquest eix a la torre. Fer això quan el marc de la turbina està al seu lloc és difícil. També l’haureu de doblar, assenyalant el cub cap amunt perquè la turbina acabi.
Estireu totes les parts del marc (inclosos els molls, els radis, el rotor magnètic, l’estator i altres parts connectades) de l’eix amb un moviment ascendent. A continuació, col·loqueu el marc a la zona de treball amb el costat del cub orientat cap amunt
Pas 2. Soldeu la brida de l'eix a la vostra torre
Si heu comprat un kit de turbina, és possible que aquestes parts estiguin fàcilment disponibles, però, en cas contrari, haureu d’adjuntar una placa metàl·lica al tub de metall gruixut i resistent de la part de la torre. Assegureu-vos que aquest tub pot suportar l'energia eòlica generada per la turbina.
La torre s’ha d’instal·lar en un lloc fort. És possible que hagueu d’abocar formigó a la base de la torre per fer-la més estable
Pas 3. Instal·leu els limitadors de l'eix i dels radis
Aquesta barrera o gàbia hauria d’envoltar l’eix com un collaret. A continuació, utilitzeu els parabolts per fixar-lo a la torre. A continuació, talleu el pal roscat de 0,375 cm de diàmetre en quatre seccions de 11,25 cm de llarg. Utilitzeu primer un adhesiu, després femelles i arandeles per fixar-lo a la gàbia. Cara amunt.
Els fruits secs s’han de col·locar sobre pals de 0,375 cm de diàmetre, aproximadament des de la part superior. Aquesta femella us permetrà ajustar la posició de l’estator mentre el pal el manté
Pas 4. Col·loqueu el corró sobre l’eix
Abans de fer-ho, heu d'aplicar una petita quantitat d'oli als coixinets. Després, feu lliscar el coixinet roscat a l’eix de manera que es recolzi contra el fons.
El procés d’oli és més fàcil de fer amb els dits. Teniu a mà una tovallola de paper o un drap de treball per facilitar la neteja de la xarxa després d’haver greixat i col·locat el coixinet
Pas 5. Instal·leu el marc principal de la turbina
Aixequeu el marc principal de manera que el cub estigui orientat cap endavant i fixeu-lo a l'eix amb la posició de coixinet roscat a sota. Els forats de muntatge de l’estator han de ser paral·lels als pals roscats cargolats a la gàbia.
- Un cop el marc estigui al lloc correcte, fixeu un altre coixinet roscat a la part superior del cub. Oli amb oli de coixinet comú.
- Hi poseu la femella hexagonal. Aquesta femella s’ha de tensar amb un dit.
- Si la femella és difícil de girar, traieu-la fins que l’espai quedi al nivell del forat de l’eix. Feu lliscar un passador per aquest forat i feu servir unes alicates per doblegar-lo de manera que es pugui apretar la femella.
Pas 6. Apretar també l’estator i acabar la turbina amb el tap de greixatge
Instal·leu una femella hexagonal per a cada pal per fixar l’estator al marc de la turbina. A continuació, mitjançant dues claus, ajusteu la posició de les femelles que flanquegen l’estator de manera que encaixin entre els dos imants del rotor.
Quan la posició de l’estator sigui correcta, només cal afegir el tap d’oli a la part superior del cub. La turbina s'ha completat
Part 5 de 5: Instal·lació de components elèctrics a la turbina
Pas 1. Connecteu el controlador de corrent a la bateria o al circuit
Connectar el controlador de corrent a la bateria abans de connectar-lo a la turbina evitarà un curtcircuit. D’aquesta manera, el vostre equip tampoc no es farà malbé.
Pas 2. Connecteu el cable recobert al controlador actual
El cable transferirà energia del generador al controlador actual. A partir d’aquí, l’electricitat entra a la bateria o al circuit.
Aquest cable hauria de ser com el cable dins del cable d'alimentació, amb els dos units entre si en un aïllament similar. Podeu utilitzar un cable d’extensió antic amb la part endollada retirada
Pas 3. Passeu el cable de capes per les pilones de la torre i el fons
Inseriu-lo a la torre fins que arribi al marc de la turbina de dalt. És possible que hagueu d’utilitzar fil o cinta pesada per ajudar a col·locar el cable a la torre. A continuació, connecteu aquest cable al generador.
Pas 4. Connecteu la bateria o el circuit
Un cop el generador estigui connectat al controlador de potència i passi la base de la torre, ja podreu completar la turbina. Consulteu sempre un electricista professional sempre que connecteu una font d'alimentació externa al circuit principal de la casa. Moltes àrees requereixen els serveis d’un professional amb llicència per gestionar aquest tipus d’arranjament de cables.
Consells
- Heu de tapar el controlador de potència per protegir-lo de la humitat. És possible que també pugueu connectar el mesurador de tensió per controlar la potència que produeix la turbina.
- Feu una investigació sobre la migració d’ocells a la vostra zona. Si alguna espècie sobrevola la zona, eviteu construir turbines.
