Générateurs éoliens à faire soi-même pour la maison. Éolienne pour la maison: appareil, principe de fonctionnement, types

Fabriquer une éolienne par vous-même semble être une tâche ardue qui demande beaucoup de temps et d'efforts. Mais en suivant instructions étape par étape vous pouvez facilement et rapidement obtenir le résultat souhaité pour peu d'argent.

Après avoir entrepris d'acquérir une éolienne, de nombreuses personnes souhaitent la fabriquer elles-mêmes. Comme l'ont montré des études sur Internet, la plupart le font, mais cette décision leur a pris beaucoup de temps et d'efforts (au moins, le tout premier assemblage). Le schéma d'assemblage le plus couramment utilisé pour les aimants à courant continu. Cette méthode est beaucoup plus simple que de créer le générateur lui-même. Pour cette raison, il est recommandé d'être patient et de commencer à chercher un moteur qui serait parfait en termes de paramètres pour fabriquer une éolienne de ses propres mains.

Sélection du générateur

Il s'est avéré que la plupart utilisent sous la forme d'un générateur vieux moteurà partir d'ordinateurs. Un tel moteur est une rareté et est utilisé depuis l'époque où les grands lecteurs de bobines de bande étaient utilisés pour les ordinateurs. Parmi tous options possibles le meilleur peut être considéré comme un moteur à courant continu du fabricant Ametek pour 30 volts. C'est le plus option appropriée faire une éolienne, car même une légère rotation de son arbre peut générer librement 12 V. Ce moteur est assez difficile à trouver, mais les marchés ebay et Amazon regorgent d'analogues. De plus, dans la description, des personnes bien informées indiquent la possibilité de les utiliser comme générateur pour une éolienne.

La sélection du moteur doit se faire en tenant compte des paramètres suivants :

• DC ;
• bas régime;
• haute tension;
• ampérage élevé.

Le fait est qu'un moteur conçu pour 7200 tr/min et une tension de 24 V pourra difficilement donner les valeurs requises à bas régime. Mais si vous prenez un moteur de 30 volts avec une valeur nominale de 325 tr/min, alors il est tout à fait réaliste d'en attendre une tension de 12 volts, même à bas régime caractéristique d'une éolienne.

Le coût approximatif du même Ametek est d'environ 26 $. Vous pouvez trouver un moteur un peu moins cher, mais ce n'est pas si important. Avec la secousse lumineuse habituelle, il allume sans problème une lampe de 12 volts, ce dont nous avions besoin. Donc, nous avons trouvé le moteur-générateur. Nous passons à l'étape suivante - le calcul des pales.

Lames

Comme qualité, vous pouvez facilement utiliser un tuyau de plomberie en PVC ordinaire de 60 cm de long et 15 cm de diamètre. Coupez-le en 4 parties. Ce seront les blancs pour les lames. Découpez ensuite un carré 5x5 à la base pour créer les attaches plus tard. Afin de conserver la forme exacte et de ne pas trop couper, il est recommandé de percer un trou initialement petit au bon endroit. Ensuite, coupez simplement l'excès de plastique le long de la pièce en diagonale. Ça y est, la première lame est prête.

Utilisez la découpe comme modèle pour créer les trois autres lames. Il servira également de pièce de rechange en cas de problème. Nous avons choisi le moteur de notre éolienne et fabriqué les pales. Maintenant, vous devez les rendre identiques.

Assemblage d'un générateur avec des pales

Pour combiner les pales avec le générateur, vous pouvez utiliser une poulie ordinaire comme base et un disque en aluminium d'un diamètre de 13 cm. Les fixer ensemble à l'aide connexion boulonnée, vous obtiendrez une excellente base légère et pratique, qui sera un lien intermédiaire qui transfère la force du vent des pales, faisant tourner l'éolienne. Les lames elles-mêmes sont également fixées avec des boulons. Dans un magasin de plomberie, vous pouvez acheter une hotte pour tout cacher pieces en metal et rendre le moulin à vent plus rationalisé. La pratique a montré que tous ces paramètres permettent même à une légère brise de créer des rotations, et en même temps l'éolienne génère le 12 V.

Installation de turbines

Pour installer la turbine de vos propres mains, vous pouvez utiliser le support en boisà partir d'une barre de 84 cm de long.Il est également conseillé d'utiliser un morceau de tuyau en plastique d'un diamètre de 10 cm pour protéger le moteur de toutes sortes de précipitations. Comme queue pour une éolienne de 12 volts, il est recommandé d'utiliser une plaque en aluminium de 21x35 cm et de 20-30 mm d'épaisseur. Il est idéal comme contrepoids et comme élément pour faire tourner l'unité sous le vent. Toutes les dimensions ne sont pas critiques et peuvent être légèrement modifiées pour les caractéristiques de conception.

Il est également recommandé de poncer tous les éléments et d'arrondir les angles pour un look plus attrayant et de meilleures performances aérodynamiques. Ensuite, couvrez toutes les pièces de bois avec quelques couches de peinture. Vous pouvez choisir n'importe quelle couleur, car rien n'en dépend.

Pour plus de commodité, sur le bord où se situera le générateur lui-même, vous pouvez visser plusieurs bandes pour qu'il s'adapte parfaitement à sa place. Montez le moteur avec des pinces. L'éolienne est prête. Maintenant, vous devez l'installer sur le mât.

Éléments de mât

Le résultat final lors de la création d'un moulin à vent de vos propres mains dépend entièrement de la capacité de tourner, en fonction de la direction du vent et de la hauteur principale.

Ordinaire tuyau de fer d'un diamètre de 2,5 centimètres se glisse facilement à l'intérieur d'une canalisation électrique d'une section de 3 centimètres. Sur le bloc, installez une bride en fer avec un siège pour un tuyau de 2,5 cm. Le centre de celui-ci doit être à environ 19 cm du bord. Ensuite, vissez simplement un morceau de tuyau dans la bride. Vous devez également percer un trou dans le bloc pour les fils qui le traverseront.

La fondation peut être faite dans l'ordre suivant:

1. Un cercle d'un diamètre de 60 cm est découpé dans du contreplaqué;
2. Deux coudes de plomberie en métal d'un diamètre de 2,5 cm y sont fixés à l'aide de brides;
3. Au milieu, un té d'un diamètre de 3,5 cm est installé, sur lequel le tuyau principal est vissé;
4. Plusieurs trous doivent être percés dans le disque en bois pour le fixer au sol.

Le tuyau, qui servira de mât, peut être utilisé comme pliable ou monobloc. Sa longueur doit être d'au moins 3 mètres et son diamètre de 3,5 cm.Pour fixer le tuyau, vous pouvez utiliser des cordes ordinaires avec des pinces.

Nous avons créé un mât et maintenant nous pouvons mettre en toute sécurité notre éolienne 12 volts en position de travail. Dans ce cas, n'oubliez pas de connecter les fils et de les tirer à travers le tuyau. A la base, il faut faire un trou pour les faire sortir et se connecter au contrôleur, que nous allons maintenant considérer.

Circuit du contrôleur

Le contrôleur vous permet de réguler la charge des batteries et en même temps de ne pas leur donner un excès d'énergie. Si les batteries sont pleines, cet appareil redirige le courant directement vers le consommateur. Un contrôleur de 12 volts peut être trouvé facilement dans n'importe quel magasin d'électronique. Mais vous pouvez le faire vous-même, ce qui aura un effet positif sur le prix.

La figure montre le schéma de montage du contrôleur. Il a été légèrement modifié du fait qu'un grand nombre de pièces standards sont très difficiles à trouver. Tout radioamateur peut le ramasser en tas.

Après avoir installé l'éolienne et connecté le contrôleur, nous constatons que notre conception fonctionne et même le multimètre affiche une valeur presque précise de 12 volts par vent faible. L'assemblage de l'éolienne à faire soi-même est terminé.

Dépenses

La partie la plus importante est probablement le coût. Après avoir fait une petite étude de marché, vous pouvez arriver à la conclusion que pour l'achat de tous les éléments, en tenant compte de l'onduleur et des batteries, notre éolienne auto-assemblée ne coûtera pas plus de 250 $. Les éoliennes d'usine ont presque les mêmes caractéristiques que celles que vous assemblez de vos propres mains. Vous avez juste à payer plus de 1000 $ pour eux.

L'activité des individus et de toute l'humanité d'aujourd'hui est pratiquement impossible sans électricité. Malheureusement, l'augmentation rapide de la consommation de pétrole et de gaz, de charbon et de tourbe entraîne une diminution des réserves de ces ressources sur la planète. Que peut-on faire pendant que les terriens ont encore tout cela ? Selon les conclusions des experts, c'est le développement complexes énergétiques il est possible de résoudre les problèmes des crises économiques et financières mondiales. Par conséquent, les plus urgentes sont la recherche et l'utilisation de sources d'énergie sans combustible.

Renouvelable, écologique, vert

Peut-être ne vaut-il pas la peine de rappeler que tout ce qui est nouveau est bien oublié. Il y a longtemps que les gens ont appris à utiliser la force du courant de la rivière et la vitesse du vent pour obtenir de l'énergie mécanique. Le soleil chauffe notre eau et propulse les voitures, propulse les engins spatiaux. Des roues installées dans le lit des ruisseaux et des petites rivières alimentaient les champs en eau dès le Moyen Âge. On pouvait fournir de la farine à plusieurs villages voisins.

En ce moment, une question simple nous intéresse : comment fournir à notre maison de la lumière et du chauffage bon marché, comment fabriquer un moulin à vent de nos propres mains ? Puissance de 5 kW 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 pour 1 kW / m;
• passif et non volatil, recevant du courant de sources renouvelables (par exemple, en installant une éolienne rotative (5 kW) de vos propres mains ou un système de panneaux solaires, vous pouvez résoudre ce problème);
• les bâtiments économes en énergie qui produisent plus d'électricité qu'ils n'en ont besoin reçoivent de l'argent en le donnant à d'autres consommateurs via le réseau.

Il s'avère que leurs propres mini-stations domestiques installées sur les toits et dans les cours, peuvent à terme constituer une sorte de concurrence avec les grands fournisseurs actuels. Oui et les gouvernements différents pays encourager fortement la création et l'utilisation active de

Comment déterminer la rentabilité de votre propre centrale électrique

Les chercheurs ont montré que la capacité de réserve des vents est bien supérieure à toutes les réserves de carburant accumulées depuis des siècles. Parmi les méthodes d'obtention d'énergie à partir de sources renouvelables, les éoliennes ont une place à part, puisque leur fabrication est plus facile que la création de panneaux solaires. En fait, une éolienne de 5 kW peut être assemblée de vos propres mains, avec les composants nécessaires, notamment des aimants, du fil de cuivre, du contreplaqué et du métal pour les pales.

Les experts soutiennent qu'une structure non seulement de la forme correcte, mais aussi construite en le bon endroit... Cela signifie qu'il est nécessaire de prendre en compte la présence, la constance et même la vitesse des flux d'air dans chaque cas individuel et même dans une région particulière. Si la zone est périodiquement calme, les jours calmes et sans vent, le dispositif d'un mât avec un générateur n'apportera aucun avantage.

Avant de commencer à fabriquer une éolienne de vos propres mains (5 kW), vous devez réfléchir à son modèle et à son apparence. Ne vous attendez pas à une grande production d'énergie d'une conception faible. Et vice versa, lorsque vous n'avez besoin d'alimenter que quelques ampoules dans le pays, il ne sert à rien de construire une énorme éolienne de vos propres mains. 5 kW - puissance suffisante pour fournir de l'électricité à la quasi-totalité du système d'éclairage et des appareils ménagers. Il y aura un vent constant - il y aura de la lumière.

Comment faire une éolienne de vos propres mains: une séquence d'actions

A l'endroit choisi pour le haut mât, l'éolienne elle-même est renforcée par une génératrice qui lui est attachée. L'énergie générée est acheminée par les fils jusqu'à la pièce souhaitée. On pense que plus la structure du mât est haute, plus grand diamètre roue de vent et plus le flux d'air est fort, plus l'efficacité de l'ensemble de l'appareil est élevée. En fait, tout n'est pas tout à fait ainsi :

• par exemple, un fort ouragan peut facilement casser les pales ;
• certains modèles peuvent être installés sur le toit d'une maison ordinaire;
• Une turbine correctement sélectionnée est facile à démarrer et fonctionne bien même avec des vitesses de vent très faibles.

Les principaux types d'éoliennes

Les structures avec un placement horizontal de l'axe de rotation du rotor sont considérées comme classiques. Ils ont généralement 2-3 lames et sont installés en hauteur par rapport au sol. La plus grande efficacité d'une telle installation se manifeste avec une direction constante et sa vitesse de 10 m/s. Un inconvénient important de cette conception de pales est l'échec de la rotation des pales avec des pales à changement fréquent et impétueux. Ceci conduit soit à des travaux improductifs, soit à la destruction de l'ensemble de l'installation. Pour démarrer un tel générateur après l'arrêt, une rotation initiale forcée des pales est nécessaire. De plus, avec la rotation active des lames, elles émettent des sons spécifiques désagréables à l'oreille humaine.

L'éolienne verticale ("Volchok" 5 kW ou autre) a un placement de rotor différent. Les turbines en forme de H ou en forme de tonneau captent le vent de n'importe quelle direction. Ces structures sont plus petites, fonctionnent même avec les débits d'air les plus faibles (à 1,5-3 m/s), ne nécessitent pas de mâts hauts, elles peuvent être utilisées même en milieu urbain. De plus, puissance nominale les éoliennes, assemblées de leurs propres mains (5 kW c'est réel), atteignent avec un vent de 3-4 m/s.

Les voiles ne sont pas sur les navires, mais sur terre

L'une des directions populaires de l'énergie éolienne est maintenant la création d'un générateur horizontal à pales souples. La principale différence réside à la fois dans le matériau de fabrication et dans la forme elle-même : les éoliennes à faire soi-même (5 kW, type voile) ont 4 à 6 pales triangulaires en tissu. De plus, contrairement aux structures traditionnelles, leur section augmente dans la direction du centre vers la périphérie. Cette fonctionnalité permet non seulement d'"attraper" un vent faible, mais aussi d'éviter les pertes lors du flux d'air d'un ouragan.

Les avantages des voiliers incluent les indicateurs suivants:

• puissance élevée à rotation lente;
• auto-orientation et ajustement pour n'importe quel vent;
• forte altération et faible inertie ;
• pas besoin de déroulement forcé de la roue;
• rotation totalement silencieuse même à grande vitesse ;
• absence de vibrations et de perturbations sonores ;
• le bon marché relatif de la conception.

moulins à vent de bricolage

5 kW d'électricité nécessaire peuvent être obtenus de plusieurs manières :

• construire la structure rotative la plus simple;
• assembler un complexe de plusieurs voiliers situés séquentiellement sur un même essieu ;
• utilisez une conception axiale avec des aimants en néodyme.

Il est important de se rappeler que la puissance de la roue éolienne est proportionnelle au produit de la valeur cubique de la vitesse du vent et de la surface balayée de la turbine. Alors comment faire une éolienne de 5 kW ? L'instruction est plus loin.

Vous pouvez prendre comme base un moyeu de voiture et des disques de frein. 32 aimants (25 par 8 mm) sont placés en parallèle en cercle sur les futurs disques du rotor (la partie mobile du générateur) pour chaque disque, 16 pièces, d'ailleurs, les pours alternent toujours avec les moins. Les aimants opposés doivent avoir différentes significations poteaux. Après marquage et placement, tout sur le cercle est coulé avec de l'époxy.

Bobines fil de cuivre positionné sur le stator. Leur nombre doit être inférieur au nombre d'aimants, soit 12. Auparavant, tous les fils sont sortis et connectés les uns aux autres avec une étoile ou un triangle, puis ils sont également coulés colle époxy... Il est recommandé d'insérer des morceaux de pâte à modeler dans les bobines avant de verser. Une fois la résine durcie et retirée, il restera des trous nécessaires à la ventilation et au refroidissement du stator.

Comment tout fonctionne

Les disques du rotor, en rotation par rapport au stator, forment un champ magnétique et un courant électrique apparaît dans les bobines. Et le moulin à vent, relié au moyen d'un système de poulies, est nécessaire pour déplacer ces parties de la structure de travail. Comment faire une éolienne de vos propres mains? Certains commencent à construire leur propre centrale électrique en assemblant un générateur. D'autres - avec la création d'une partie tournante d'aube.

L'arbre de l'éolienne est en prise avec un joint coulissant avec l'un des disques du rotor. Le deuxième disque inférieur avec des aimants est placé sur le roulement solide. Le stator est situé au milieu. Toutes les pièces sont fixées au cercle de contreplaqué avec de longs boulons et écrous. Entre toutes les "crêpes" doit être laissé un espace minimum pour la libre rotation des disques du rotor. Le résultat est un générateur triphasé.

"Baril"

Il reste à fabriquer des éoliennes. De vos propres mains, une structure rotative de 5 kW peut être fabriquée à partir de 3 cercles de contreplaqué et d'une feuille de duralumin la plus fine et la plus légère. Des ailes rectangulaires en métal sont fixées au contreplaqué avec des boulons et des coins. Au préalable, dans chaque plan du cercle, des rainures de guidage en forme d'onde sont creusées, dans lesquelles sont insérées les tôles. Le rotor à double étage qui en résulte a 4 pales ondulées attachées les unes aux autres à angle droit. C'est-à-dire qu'entre chaque deux crêpes en contreplaqué fixées avec des moyeux, il y a 2 lames en duralumin incurvées en forme d'onde.

Cette conception est montée au centre sur un axe en acier, qui transmettra le couple au générateur. Les moulins à vent fabriqués par nos soins (5 kW) de cette conception pèsent environ 16-18 kg avec une hauteur de 160-170 cm et un diamètre de base de 80-90 cm.

Ce que vous devez considérer

Une éolienne-"tonneau" peut être installée même sur le toit d'un bâtiment, bien qu'une tour de 3 à 4 mètres de haut soit suffisante. Cependant, il est impératif de protéger le boîtier du générateur des précipitations naturelles. Il est également recommandé d'installer un dispositif de stockage d'énergie par batterie.

Pour obtenir un courant alternatif à partir d'un courant continu triphasé, il est impératif d'inclure un convertisseur dans le circuit.

Avec un nombre suffisant de jours de vent dans la région, une éolienne assemblée de ses propres mains (5 kW) peut fournir de l'électricité non seulement à une télévision et des ampoules, mais aussi à un système de vidéosurveillance, un climatiseur, un réfrigérateur et autre équipement électrique.

Une éolienne (éolienne) est un appareil qui convertit l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique avec une conversion ultérieure en électricité. Production d'éoliennes en Russie pour dernières années s'est considérablement développé avec l'intérêt des consommateurs. Aujourd'hui, des éoliennes importées et russes d'une capacité de 0,1 à 70 kW sont présentées sur le marché. Vous pouvez acheter des éoliennes pour votre maison dans les entreprises suivantes, dont les produits sont les plus populaires auprès des consommateurs :

• LLC Vetro Svet (Saint-Pétersbourg), capacité éolienne de 0,25 à 1,5 kW ;
• OOO SKB Iskra (Moscou), puissance 0,5 kW ;
• OOO GRT-Vertical (région de Tcheliabinsk, Miass), puissance 1,5-30 kW ;
• Sapsan-Energiya LLC (région de Moscou), capacité de 0,5 à 5 kW ;
• CJSC Wind Energy Company (Saint-Pétersbourg), puissance 5 et 30 kW ;
• LMV "Vetroenergetika" (Khabarovsk), puissance 0,1-10 kW.

Distinguer les éoliennes domestiques et industrielles :

• Éoliennes domestiques - éoliennes de petite puissance, suffisantes pour fournir de l'énergie à une maison privée. Pour leur fonctionnement, une vitesse de vent constante de 4 m/s est requise, et les dernières évolutions des équipements permettent de produire de l'électricité par vent faible.
• Les éoliennes industrielles ont une capacité de plusieurs MW. De telles installations fonctionnent dans l'extrême nord dans des zones avec des vents forts constants.

Conditions nécessaires au fonctionnement du générateur d'hélicoptère :

1. vitesse annuelle moyenne du vent d'au moins 4 m / s;
2. espace libre pour installer une éolienne (de préférence sur une colline);
3. il n'est pas nécessaire de coordonner officiellement l'installation avec l'administration locale - il vous suffit de le notifier ;
4. le consentement des voisins à l'installation - le bruit généré par l'éolienne peut provoquer le mécontentement des personnes vivant à proximité ;
5. outre l'installation elle-même, vous aurez besoin de beaucoup d'équipements supplémentaires : batteries, installation d'inventaire, système de contrôle, mât.

Combien coûte une éolienne

Prix ​​des éoliennes fabrication russe inférieur à l'allemand, au danois ou à l'indien. Les moulins à vent chinois les moins chers, bien que leur qualité soit bien inférieure. Les éoliennes les plus simples pour les maisons privées coûtent jusqu'à 500 $. Ils peuvent être utilisés pour la production d'électricité locale, mais ils ne seront pas en mesure de résoudre le problème de l'alimentation complète de la maison. Des éoliennes plus puissantes à partir de 3 kW pour alimenter pleinement la maison en électricité coûteront plus cher.

Le coût approximatif d'un ensemble d'éoliennes pour une maison :

• pour une petite maison privée (campagne), puissance 3 kW / 72V, éq. 1700-1800 $;
• pour alimenter le chalet en électricité, puissance 5 kW / 120V, éq. 4000 $;
• pour alimenter en électricité plusieurs maisons ou une ferme, puissance 10 kW / 240V, éq. 8500 $.

Les éoliennes à axe vertical de fabrication russe sont très demandées. Parmi les avantages de cet équipement :

1. petites vitesses de vent requises pour le mouvement du rotor ;
2. indépendance vis-à-vis de la direction du vent;
3. faible bruit de fond, pas de vibration ;
4. conception sûre pour les oiseaux ;
5. aucun démarrage forcé n'est nécessaire ;
6. fonctionne dans n'importe quel conditions météorologiques, quelle que soit la force du vent.

Les prix des éoliennes pour la maison sont considérables, mais le coût de l'électricité ne cesse d'augmenter et les éoliennes sont rapidement rentables. Parmi les insuffisances, on note une grande consommation de matière, un faible coefficient de conversion de l'énergie éolienne en électricité, de grandes dimensions d'installations de grande capacité.

Comment faire une éolienne de vos propres mains

Acheter une éolienne d'usine n'est pas toujours la meilleure solution... Le principal obstacle est le coût élevé des éoliennes industrielles. Un tel équipement ne peut pas être installé sur tous les sites - un permis spécial est requis pour installer le mât, et il est dangereux de laisser l'équipement dans un endroit inhabité. Option alternative- fabriquez de vos propres mains une éolienne pour une maison privée. Dans de nombreux cas, cela est acceptable compte tenu du coût minimum et de la capacité à faire preuve de créativité.

Une éolienne rotative est un dispositif convertisseur relativement simple. Il ne suffira pas d'alimenter entièrement le manoir en électricité, mais pour un petit maison de campagne un moulin à vent fait maison suffit. Il peut éclairer la maison dépendances, chemins sur le site, etc.

L'option la plus simple est d'utiliser une éolienne comme générateur générateur de voiture... Les autogénérateurs sont bon marché, parfaitement réparés, il en existe un large choix sur le marché. À un coût, ils sont d'environ 20 $ pour 1 kW. Ils délivrent une tension stable à partir d'une certaine vitesse et s'arriment à des batteries de 12 volts.

Défauts:

• nécessitent des révolutions élevées - de 1,5 à 2 000 et plus par minute;
• inférieure en fiabilité aux générateurs d'usine pour les éoliennes ;
• disposent d'une ressource relativement réduite (jusqu'à 4000 heures de fonctionnement), ce qui est compensé par leur faible coût.

Pour assembler une éolienne de vos propres mains à partir d'un générateur automobile de 1,5 kW, vous aurez besoin de :

1. Générateur de voiture 12 V ;
2. une batterie rechargeable correspondant à sa tension ;
3. convertisseur de 12 à 220v, puissance 1,3 kW;
4. un petit baril (seau) en aluminium ou en acier;
5. relais de chargeur et lampe d'avertissement de voiture ;
6. interrupteur étanche à l'humidité, 12v;
7. dispositif de surveillance de la tension (ancien voltmètre);
8. fil de cuivre de section 2 mm;
9. fixations (boulons, rondelles, écrous, colliers).

D'un outil à main, vous aurez besoin de: des ciseaux pour le métal, une meuleuse, un ruban à mesurer, un crayon, des tournevis, des clés dans un jeu, des pinces, une perceuse électrique avec des perceuses.

Plusieurs points fondamentaux dans la fabrication d'une éolienne :

1. Une efficacité maximale peut être obtenue en redessinant un alternateur automobile en fonction aimants permanents... Pour cela, le bobinage d'excitation doit être remplacé par plusieurs aimants en ferrite.
2. En usinant un rotor non magnétique à partir de titane ou d'un autre matériau non magnétique, le rotor peut être empêché de magnétiser.
3. Pour augmenter la génération de courant à basse vitesse, vous devez rembobiner le stator, en multipliant par 5 le nombre de tours et en réduisant le diamètre du fil.
4. L'installation d'aimants en néodyme sur le rotor augmentera la puissance du générateur à basse vitesse. Un nombre pair d'aimants est attaché à une bande d'acier qui doit être attachée à la base de l'intérieur du générateur. Lors de l'installation d'aimants pour augmenter la puissance, vous devez alterner la polarité.
5. Pour la fabrication de lames, un tuyau en duralumin convient, les attaches sont en acier. Les lames doivent être équilibrées, ainsi que d'alléger au maximum la structure en enlevant l'excédent avec un broyeur et de l'émeri.

Il y a assez de matériel sur le net avec Description détaillée fonctionne, il n'est donc pas nécessaire de répéter

Le modèle le plus simple d'une éolienne d'usine pour éclairer un chalet d'été coûtera au moins 60 à 70 000 roubles. Une éolienne alternative peut être fabriquée en utilisant l'ancien moteur comme élément structurel principal. Machine à laver... Et dans ce cas, vous ne pouvez pas vous passer de dépenses, mais vous ne pouvez vous en tenir qu'à quelques milliers de roubles.

Pour une éolienne à partir d'une machine à laver de vos propres mains, vous devrez acheter un rotor. Vous pouvez le fabriquer vous-même si vous achetez des aimants en néodyme, mais leur prix est à peu près le même que celui des rotors chinois de 2,5 kW prêts à l'emploi. De plus, la réalisation du rotor est techniquement difficile. En plus du rotor, vous aurez besoin de :

1. l'arbre est long;
2. réducteur;
3. engrenages;
4. roue à aubes;
5. un mât d'une longueur de 10 à 12 mètres (peut être fabriqué à partir de tuyaux de 32 mm).

Un moteur de pompe industrielle convient au carter d'engrenage. La roue est installée horizontalement.

Une roue avec une longueur de pale de 1,5 m ou plus est mieux faite d'un coin en duralumin durable ou de fibre de verre. Il est souvent proposé de fabriquer des lames de contreplaqué, mais selon l'expérience, avec un vent de 10-15 m/s à une hauteur de contreplaqué les lames se cassent. L'arbre doit être solidement fixé et libre de tourner. L'arbre tournant est relié au générateur par une bride.

Pour plus d'informations sur la fabrication d'une éolienne à partir d'une machine à laver, voir la vidéo ci-dessous.

Comment installer une éolienne

1. Installez l'éolienne dans un endroit dégagé, de préférence sur une colline. Hauteur de support d'au moins 10 m;
2. fixer le mât au support (poteau);
3. monter la boîte de vitesses avec la roue sur le mât ;
4. connecter l'arbre à l'engrenage à la base de la boîte de vitesses ;
5. connecter l'arbre au générateur à travers la bride;
6. Au-dessus de l'éolienne, vous pouvez installer un petit auvent pare-pluie - cela prolongera la durée de vie de l'éolienne.

L'énergie éolienne a été apprivoisée par l'homme depuis longtemps. Un exemple en est les voiliers, grâce auxquels, dans le passé, les marins ont découvert de nouvelles terres et créé une image de notre monde actuel. Aussi, tout le monde connaît probablement les moulins à vent, qui étaient le seul moyen de travail mécanisé pour nos ancêtres. Ils aident les gens à ce jour.

Un exemple d'éolienne à installer sur un toit

L'énergie éolienne présente actuellement un grand intérêt en tant que source alternative d'électricité. Essayons de déterminer si cette excitation autour de méthodes telles que les parcs éoliens est justifiée.

Ces appareils de dernière génération pour produire de l'électricité sont un certain nombre de générateurs qui utilisent la force du vent pour fonctionner, combinés en un système avec un autre équipement auxiliaire... Les pays les plus avancés dans le domaine de l'électricité sont l'Allemagne et le Danemark. La recherche montre que la consommation d'énergie dans ces pays est nettement inférieure à celle de leurs voisins. De plus, du fait qu'ils introduisent des énergies renouvelables dans d'autres pays, une augmentation significative est constatée dans leur budget.

Les parcs éoliens sont de deux types : à axe de rotation horizontal et vertical.

Le premier type est également appelé hélice et est utilisé le plus souvent, car ces éoliennes ont le rendement le plus élevé. Ils se distinguent par plus construction complexe, comprenant un dispositif d'orientation sous le vent. Fabrication maison les éoliennes à hélice sont difficiles. De telles installations ne fonctionnent qu'à des vitesses de vent élevées, par conséquent, leur utilisation dans des conditions de vents faibles est peu pratique.

Le deuxième type - les éoliennes verticales, ont plus conception simple, et sont sans prétention par rapport à la vitesse du vent. L'inconvénient de tels dispositifs est leur faible efficacité. Tous les types d'éoliennes présentent un inconvénient important - c'est la faible qualité de l'électricité reçue, qui nécessite de prendre des mesures pour éliminer cet inconvénient. Des dispositifs de stabilisation, des convertisseurs et des batteries sont utilisés comme compensateurs.

Un parc éolien type comprend les éléments suivants :

• éolienne;
• un élément qui guide le moteur sous le vent ;
• réducteur;
• Générateur;
• Chargeur;
• batterie d'accumulateurs;
• onduleur (convertisseur DC-AC).

Sans entrer dans les questions techniques, le processus de production d'électricité à partir de parcs éoliens peut être décrit comme suit :

Lire aussi

Système de climatisation à la maison

Avant d'installer une éolienne dans un endroit spécifique, un certain nombre de mesures préparatoires sont effectuées.
Dans une zone donnée, la direction et la force du vent sont étudiées, et si l'emplacement est prometteur, la question de la rentabilité de la construction de la station est tranchée.

Choisir un parc éolien

Maintenant, dans chaque région de notre pays, vous pouvez trouver des organisations offrant des éoliennes pour la maison. Le choix vers tel ou tel appareil se fait en fonction des besoins du consommateur d'électricité. Par exemple, une installation puissante sera nécessaire pour de nombreux consommateurs d'électricité différents.

Afin de rendre possible le fonctionnement des machines agricoles, il suffira de concevoir un générateur batterie faible... Dans tous les cas, il est préférable de confier le calcul et l'installation de systèmes utilisant des ressources énergétiques renouvelables à des spécialistes. L'achat d'un type particulier d'éolienne est précédé d'une analyse approfondie de la vitesse du vent sur le site.

Il faudrait également tenir compte de questions telles que la consommation électrique annuelle moyenne et les charges de pointe, ainsi que le paysage de la région. S'il y a un bâtiment ou, par exemple, un arbre dans un rayon de cent mètres de l'éolienne, alors le mât doit avoir une hauteur dépassant cet obstacle de 10 mètres. Vous pouvez, bien sûr, soulever l'éolienne encore plus haut, mais ce sera économiquement peu pratique.

Aspects positifs de l'utilisation des éoliennes

1. L'énergie éolienne inépuisable.
2. Appareil plus simple et retour sur investissement plus rapide par rapport aux autres sources d'énergie alternatives.
3. Production stable d'électricité.
4. Sécurité environnementale.

Côtés négatifs des éoliennes

Combien coûtent les éoliennes

Les éoliennes varient en fonction de la force et de la vitesse du vent utilisé. Il existe différentes unités dans une large gamme sur le marché. Une installation d'une capacité allant jusqu'à 6 kW peut fournir de l'électricité à un magasin, un café ou même une petite terre agricole.

S'il est nécessaire de fournir de l'électricité à un petit village, la capacité de la centrale devrait être d'environ 18 à 25 kW.

En moyenne, pour les éoliennes simples pour la maison, les fournisseurs demanderont au moins sept cent mille roubles. Les installations pour résoudre des problèmes plus graves coûteront beaucoup plus cher, trois millions est un prix très réaliste.

Petite éolienne

Comme mentionné ci-dessus, les parcs éoliens sont des structures très bruyantes. Cependant, il existe également des options adaptées aux endroits où les niveaux de bruit élevés sont inacceptables. Les petites installations telles que les magasins peuvent facilement être alimentées en électricité à l'aide de telles installations silencieuses.

Les options les plus populaires à l'heure actuelle sont les modèles verticaux, qui présentent les avantages suivants :

• travail silencieux, éliminant les vibrations;
• protection contre les fortes rafales de vent;
• protection contre la foudre;
• la capacité de s'adapter à la direction du vent.

Les éoliennes domestiques peuvent être facilement installées à la main et sont également faciles à utiliser. Il existe une variante d'éolienne domestique telle qu'une éolienne à voile. Peut-être qu'il peut effrayer quelqu'un avec son aspect peu attrayant, mais son utilisation peut être justifiée même par vent faible. Tout comme les éoliennes classiques, ces unités sont neutres vis-à-vis de la pollution. environnement, sont peu coûteux et presque silencieux.

Perspectives de développement de centrales utilisant l'énergie éolienne

Ils disent qu'il y aura suffisamment de ressources naturelles pour notre siècle, cependant, le temps n'est pas loin où l'énergie alternative prendra une position de leader parmi toutes les options pour produire de l'électricité. Déjà aujourd'hui, dans de nombreux pays, vous pouvez trouver des centrales éoliennes pour la maison. Dans notre pays, les énergies alternatives se développent à un rythme lent, ce qui peut s'expliquer par un faible financement de l'Etat.

Lire aussi

Systèmes alarme pour chalets et maisons d'été

Aussi, le lent développement de notre pays est dû à grandes réserves ressources énergétiques moins chères. Quoi qu'il en soit, les consommateurs de notre pays sont confrontés à des tarifs énergétiques élevés, en particulier dans les zones reculées. Pour de tels endroits, les sources d'énergie alternatives sont très appropriées, car souvent il n'y a pas du tout d'alimentation électrique centralisée.
A la défense du développement de l'éolien en Russie, on peut noter le fait que nos territoires disposent d'un énorme potentiel éolien. L'Extrême Nord et l'Extrême-Orient de notre pays peuvent être attribués aux zones les plus ventées.

Dans certaines régions de Russie, l'énergie éolienne est très activement utilisée, par exemple :

1. Okrug autonome de Tchoukotka.
2. région d'Astrakan.
3. République du Bachkortostan.
4. République des Komis.
5. région de Kaliningrad.
6. région de Rostov.
7. région de Mourmansk.

Comme le montre la pratique, les parcs éoliens et autres sources d'énergie alternatives sont au moins deux fois moins efficaces que les centrales électriques utilisant des types d'énergie traditionnels. Par conséquent, afin d'obtenir le même énergie électrique il faut construire deux fois plus de stations. En raisonnant dans cette veine, on peut arriver à la conclusion qu'il y a un énorme gaspillage de matériaux et de surface occupée, qui affecte négativement l'environnement.

L'investissement en capital pour la construction d'éoliennes est comparable au coût de construction d'une centrale nucléaire, avec le calcul de la puissance générée. Si on parle du coût du kilowatt d'électricité généré, alors contrairement aux croyances, il est non nul. Cela est dû au fait qu'il y a des coûts d'exploitation.

On peut en conclure que la renouvelabilité de l'énergie est quelque peu arbitraire, car des matériaux non renouvelables sont utilisés pour la construction de parcs éoliens, dont la production est d'ailleurs loin d'être respectueuse de l'environnement.

Le développement de l'énergie alternative, qui utilise l'énergie éolienne, avance à un rythme lent en raison de l'énorme pénibilité du processus de fabrication des équipements, de la nécessité de grandes surfaces et l'instabilité de l'emploi.

Obtenir de l'énergie électrique à l'aide du vent devient l'un des tendances de la mode dernière fois. L'éolienne domestique, qui appartient à moyens techniques l'industrie de l'énergie électrique alternative, a gagné sa popularité à juste titre, car se tourner vers elle offre au propriétaire un certain nombre d'avantages:

• l'énergie éolienne fait référence à des moyens de production d'électricité respectueux de l'environnement, sans production de déchets ;
• facile à utiliser en raison de sa haute fiabilité et de ses faibles coûts d'exploitation ;
• peut être assemblé indépendamment avec des compétences minimales dans le domaine de la construction et de l'électricité ;
• son attractivité ne fera qu'augmenter avec le temps en raison de l'augmentation inévitable des tarifs des compagnies de distribution d'électricité.

Appareil et principe de fonctionnement

Toute éolienne se compose de plusieurs blocs agrandis typiques. L'unité contient nécessairement une turbine qui tourne sous l'action d'un flux d'air, directement ou le plus souvent par l'intermédiaire d'un multiplicateur de vitesse transfère le couple généré à l'arbre d'un générateur électrique. Le rotor tourne à l'intérieur du stator sur la base d'aimants en néodyme, ce qui génère de l'énergie électrique.

La conception d'une petite éolienne est illustrée à la figure 1.

Riz. 1. La conception d'une éolienne artisanale

L'énergie électrique générée par l'éolienne est acheminée vers un stockage intermédiaire dont les fonctions sont généralement prises en charge par une batterie de stockage. Le courant fourni par la batterie alimente l'onduleur, à partir duquel la tension alternative normale de 220 volts de la fréquence domestique est supprimée.

La présence d'une batterie est requise, car il permet de lisser les fluctuations de la puissance prélevée sur la turbine. Un rôle à cet égard est joué par le fait qu'une éolienne domestique fonctionne de manière stable à une vitesse du vent de 6 m / s et plus, tandis que la valeur annuelle moyenne de ce paramètre dans la majeure partie de la Russie est environ une fois et demie inférieure.

Les commutations, réglages et autres fonctions nécessaires sont effectués par l'unité d'automatisation.

Un niveau approprié de fiabilité opérationnelle est atteint par la présence de réserves de puissance dans la structure (généralement de 10 à 20 %).

Types d'éoliennes

La principale différence entre les éoliennes est la conception d'une turbine à air, qui peut avoir conception différente... Habituellement, l'ensemble complet d'unités selon l'orientation de l'arbre de rotation de la turbine est divisé en deux types principaux : vertical et horizontal.

Verticale

Une caractéristique distinctive et le principal avantage d'une éolienne verticale est l'absence d'exigences strictes concernant la hauteur de son installation, ce qui simplifie considérablement le choix du site d'installation, le processus d'installation et la maintenance ultérieure des pièces mécaniques en mouvement. La turbine à air appartient à une version basse vitesse de cette technique, elle peut être réalisée comme

• le rotor classique le plus simple avec un minimum de trois pales orientées verticalement (un exemple d'un tel dispositif est représenté sur la figure 2) ;
• rotor à double rangée, la présence d'une rangée interne de pales réglables lui confère une efficacité accrue)
• Rotor Darrieus;
• Rotor Savonius ;
• rotor hélicoïdal.

La forme plus complexe des trois derniers types de turbines leur permet de consommer moins de matière.

Elle se différencie par un minimum de pièces mobiles, l'efficacité de l'installation dépend peu de la direction du vent.

Horizontal

Les éoliennes avec une orientation horizontale de l'arbre de la turbine sont entraînées par une hélice. L'hélice peut être bipale, tripale et multipale. Les pales de certaines hélices reçoivent parfois un forme complexe pour une certaine augmentation de l'efficacité de l'installation. Un exemple d'une telle unité est illustré à la figure 3.

En raison du grand diamètre, les vis sont généralement montées sur un mât tubulaire en acier ou en treillis à une hauteur pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres. Des exemples de tels mâts sont illustrés à la figure 4 et à la figure 5. Le revers de l'augmentation de la hauteur d'installation est une diminution de la turbulence de l'air due à l'affaiblissement de l'influence de la terre, c'est-à-dire augmentation de l'efficacité et de la puissance générée. Compte tenu de cette caractéristique, il n'est pas recommandé d'utiliser des éoliennes de cette conception pour les habitations de chalets en raison du fort effet de blindage des bâtiments voisins.

Pour créer un équilibre de couple, le générateur est fermé avec un carénage d'arbre de sorte qu'il agisse comme un contrepoids à l'hélice. La conception du corps allongé en plus facilite l'orientation en aval.

Par rapport à l'appareil vertical, il permet de prendre plus de puissance. Le prix à payer est la difficulté de choisir le lieu d'installation, la complexité de l'installation, l'entretien courant, ainsi que les bruits acoustiques désagréables pendant le fonctionnement. De plus, en raison de la hauteur de construction élevée, les éoliennes horizontales nécessitent nécessairement une protection contre la foudre.

Petites éoliennes

Les petites éoliennes ou les éoliennes domestiques comprennent généralement des unités d'une capacité ne dépassant pas 5 kW. Des unités de différentes capacités et conceptions de production nationale et étrangère sont disponibles dans le commerce de détail, ce qui vous permet de choisir le bon appareil sans payer trop cher.

Habituellement, les unités sont fournies dans un emballage minimum, qui :

• allume le contrôleur ;
• ne contient pas de batterie de secours ;
• s'assure que l'unité est assemblée sur place, à condition qu'il n'y ait pas de restrictions locales.

Le projet d'installation d'appareils horizontaux, en raison de leur complexité technique, nécessite une étude approfondie, une consultation spécialisée peut être requise.

Le coût des modèles à faible puissance commence à plusieurs dizaines de milliers de roubles, fortement dépendant de la puissance de sortie.

Automatisation des centrales éoliennes

Les éoliennes électriques modernes sont équipées d'un système d'automatisation avancé qui :

• améliore considérablement les performances ;
• fournit une égalisation de la puissance de sortie ;
• rend le fonctionnement sûr.

Un ensemble typique d'automatisation comprend :

• limiteur de vitesse de la roue éolienne à des vitesses de vent élevées ;
• alignement de la roue « le long de l'écoulement » (important pour les éoliennes horizontales) ;
• protection de court circuit;
• arrêt en cas de pannes d'équipements, de vents d'ouragan, de dépassement du seuil de niveau vibratoire.

Les modèles de collège et de lycée sont sûrs de soutenir télécommande et diagnostiques. Certaines unités contrôlent en outre la direction et la force du flux d'air pour maximiser la puissance extraite en choisissant l'angle d'installation approprié de l'ensemble de l'unité et des aubes de turbine.

Système de freinage

Le système de freinage évite la destruction mécanique de l'appareil si la vitesse du vent est trop élevée. L'essence de ce système est que l'automatisation ferme les circuits électriques du système magnétique du générateur, ce qui entraîne l'apparition d'une puissante force de freinage.

De plus, l'algorithme de fonctionnement du système de contrôle prévoit un arrêt complet de la turbine à air en cas de vent de force ouragan. Le seuil d'arrêt peut être ajusté par l'utilisateur ; le réglage d'usine typique de ce paramètre est d'activer le mode d'arrêt à une vitesse de 80 km/h.

Fabricants

L'industrie nationale a lancé une production en série d'une large gamme d'éoliennes domestiques. Leurs paramètres sont indiqués dans le tableau :

Remarque : G - horizontal, V - vertical

Avantages et inconvénients

Le principal avantage des parcs éoliens est leur autonomie.

Les principaux inconvénients techniques de ce type d'équipement sont la dépendance à la météo (outre la force du vent, la neige et la pluie affectent également) et la puissance relativement faible, dont la valeur, en moyenne, ne dépasse pas plusieurs centaines de watts. Ils nécessitent l'utilisation obligatoire d'une batterie tampon intermédiaire, qui nécessite un remplacement après plusieurs années de service.

Par rapport aux groupes électrogènes diesel, ils leur sont inférieurs en termes de durée de travail, mais ils ne nécessitent pas de livraison de carburant et la mise en œuvre de mesures complexes et coûteuses la sécurité incendie son stockage.

Ceux qui fonctionnent réellement dans les latitudes moyennes pendant un maximum de cinq mois sont nettement supérieurs en ce sens qu'ils fonctionnent toute l'année.

Avec les tarifs actuels de l'électricité, ils n'apportent pas de gain significatif en termes de réduction des coûts, mais ils ne s'avèrent pas non-rentables.

Fabricants de parcs éoliens grande importance leur donner leur design extérieur. Ainsi, la présence de cette unité en zone suburbaine témoigne non seulement de l'« avancement technique » de son propriétaire, mais elle peut aussi devenir élément important conception et démonstration visuelle du souci de l'environnement.

Les paramètres esthétiques peuvent être jugés à partir de la figure 6.

Conclusion.

Les parcs éoliens peuvent être considérés comme une source alternative d'énergie électrique à part entière. En tenant compte des types conditions climatiques dans la plupart des régions de notre pays, il est logique de combiner de petites éoliennes en un seul système avec une batterie solaire et générateur diesel... Dans ce cas, ils pourraient bien devenir un moyen auxiliaire autonome efficace de production d'électricité dans le pays ou dans une maison de campagne.