Dai tempi antichi ai giorni nostri, l'umanità ha cercato di trovare fonti di energia alternative. Ma, nonostante i progressi in tutti i settori senza eccezioni e la regolare introduzione di metodi innovativi per generare energia nella produzione, le più affidabili e diffuse sono ancora le risorse naturali: acqua, vento, ecc. E se un normale consumatore può avere problemi a installare un centrale idroelettrica, quindi quasi ogni proprietario è in grado di attrezzare un tale meccanismo come un mulino a vento per una casa privata. Riguarda questo dispositivo, le sue caratteristiche tecniche, i tipi e le caratteristiche di installazione che verranno discussi più avanti.
Cos'è una turbina eolica?
Un tale meccanismo è un prodotto il cui scopo principale è convertire l'energia eolica in tensione elettrica. Dispositivi simili, che tra i consumatori sono chiamati mulini a vento, sono stati utilizzati all'alba della nostra era, solo la loro forma, ovviamente, era diversa. Oggi, un dispositivo del genere è notevolmente migliorato.
Risorsa principale perun tale meccanismo è il vento. Sulla base delle osservazioni fatte, in base alla sua velocità e densità, gli esperti scoprono quale dovrebbe essere esattamente l' altezza per posizionare questo dispositivo, quante pale dovrebbe avere, ecc. I generatori per un mulino a vento sono prodotti in imprese specializzate, ma molti proprietari preferiscono realizzare un tale meccanismo con le proprie forze con l'aiuto di mezzi improvvisati. Ma prima di parlare delle caratteristiche di questo processo, è necessario scoprire come funziona un tale meccanismo.
Il principio di funzionamento di un mulino a vento fatto in casa
Molto simile al sistema di questo generatore è la famosa turbina dell'aereo. La differenza principale è che la rotazione delle pale di un mulino a vento non avviene a causa del funzionamento di un potente motore. L'operazione si basa sull'energia gratuita del vento, che viene assorbita e successivamente convertita in elettricità di cui i proprietari hanno bisogno.
Di norma, la forma delle lame è selezionata in modo tale che qualsiasi respiro, anche il minimo respiro, sia evidente e il meccanismo reagisca immediatamente ad esso. Nonostante il fatto che la velocità di rotazione sembri spesso bassa, gli ingranaggi piccoli girano molto più velocemente di quelli grandi, il che non è sempre evidente a prima vista. Agendo in questo modo, il meccanismo si adatta perfettamente all'accelerazione delle lame e l'energia viene prodotta nella giusta quantità.
I principali vantaggi delle turbine eoliche
I vantaggi innegabili di tali prodotti includono quanto segue:
- sicurezza ambientale. Un mulino a vento per una casa privata non influisce in alcun modo sullo stato dell'atmosfera e non emette nell'aria sostanze nocive.emissioni e gas, poiché non necessita di carburante per il suo funzionamento;
- come diventa chiaro, questo meccanismo è molto vantaggioso dal punto di vista economico, poiché non devi spendere soldi per il carburante. Tutti i costi saranno associati solo all'installazione delle parti strutturali del mulino a vento, ed in particolare del suo generatore.
Tuttavia, un dispositivo così funzionale ha ancora alcune caratteristiche negative che non possono essere ignorate.
Svantaggi delle turbine eoliche
Lo svantaggio principale del prodotto è l'impossibilità di controllare la velocità del suo funzionamento, il che spiega la differenza costante nella quantità di energia prodotta. In poche parole, in assenza di vento, è inevitabile utilizzare un' altra fonte che già opera con un qualche tipo di carburante.
Inoltre, dal punto di vista ergonomico, tali installazioni non sono molto convenienti, poiché occupano molto spazio. Inoltre, per ottenere il massimo effetto, è meglio posizionarli su una collina e non su un terreno pianeggiante.
Quando si installa un mulino a vento verticale, è estremamente importante coordinarne l'installazione con i vicini, poiché ci sono casi in cui questo meccanismo agisce come un serio ostacolo alle antenne televisive e il livello di rumore è talvolta troppo alto.
Successivamente, dovremmo considerare due tipi principali di mulini a vento: orizzontale e verticale. Ognuno di essi ha le proprie caratteristiche relative sia all'installazione che al funzionamento.
Dispositivo a turbina eolica orizzontale
La differenza trai due tipi sopra menzionati di questi meccanismi risiedono nella posizione dell'asse. La versione orizzontale è più comune per fornire elettricità a piccoli edifici privati ed è composta dai seguenti componenti strutturali:
- Albero del rotore.
- Cambio.
- Generatore direttamente.
- Sistema frenante.
Prima di realizzare un mulino a vento, dovresti capire chiaramente che le lame di un tale prodotto devono essere fatte di metallo durevole in grado di resistere agli effetti del m altempo. Grazie al cambio, l'intero meccanismo funziona in modo affidabile. Per evitare imprevisti, è consentito installare un motore aggiuntivo in grado di generare energia elettrica.
Funzionamento verticale del mulino a vento
Questo sistema è dotato di un albero del rotore che non è più orizzontale, ma diritto. Il principale vantaggio di questo progetto è che l'energia libera ottenuta dall'aria viene prodotta indipendentemente da qualsiasi particolare forza del vento. Inoltre, è completamente facoltativo montare tale meccanismo in un'area aperta; a differenza di un campione orizzontale, può essere installato all'interno di un edificio.
I generatori per un mulino a vento equipaggiato verticalmente funzionano in modo molto semplice. L'energia in entrata viene convertita in energia elettrica da lame rotanti, che a loro volta lavorano grazie all'albero del rotore. In questo caso, la tensione risultante è semprenon solo può essere indirizzato a un'area residenziale, ma anche portato a un'apparecchiatura o dispositivo specifico.
Materiali per l'assemblaggio di una turbina eolica
La confezione di un tale dispositivo fatto in casa non include parti difficili da ottenere, di norma tutti gli elementi sono disponibili gratuitamente sul mercato o in azienda. Quindi, il meccanismo viene montato utilizzando i seguenti materiali:
- generatore per auto per mulino a vento 12 V;
- batteria normale della stessa capacità;
- utensili in alluminio o acciaio inossidabile, come un secchio o una grande casseruola;
- staffetta per veicoli;
- interruttore sotto forma di pulsante;
- un dispositivo speciale per misurare la tensione: un voltmetro;
- fili della lunghezza richiesta;
- strumenti tecnici - trapano, cacciavite, tronchesi;
- elementi di fissaggio sotto forma di dadi, bulloni e rondelle.
Avendo a disposizione tutti i materiali di cui sopra, puoi iniziare ad assemblare un mulino a vento orizzontale o verticale.
Processo di produzione
Se le lame del dispositivo saranno ricavate da un secchio, allora dovrebbe essere diviso in 4 parti, osservando le proporzioni delle parti future, quindi, senza raggiungere la fine, ritagliare gli elementi con speciali forbici progettate per metallo.
In basso e sulla puleggia è necessario segnare e praticare i fori per il fissaggio dei bulloni. È importante che le aperture ottenute si trovino simmetricamente l'una rispetto all' altra, altrimenti, durante la rotazione, il mulino a vento potrebbe inclinarsi.
Dopo questo, le lame dovrebbero essere leggermente piegate. I generatori di mulini a vento possono ruotare in diverse direzioni, quindi qui dovresti considerare in quale direzione si muove per spostare le parti metalliche in questa direzione. L'angolo della curva influisce direttamente sulla velocità di rotazione.
La benna con le lame preparate è fissata alla puleggia per mezzo di bulloni.
Successivamente, un generatore è collegato al sistema. Combinando correttamente tutti i cavi, è possibile ottenere un funzionamento ininterrotto dell'apparecchiatura e fornire elettricità non solo ai locali residenziali, ma anche a comunicazioni aggiuntive come antifurto, videosorveglianza, ecc.
Ci sono altre opzioni di assemblaggio che utilizzano parti completamente diverse, una delle quali è un magnete per un generatore di mulino a vento. Ma un prodotto composto da una batteria per auto è il più facile da installare e utilizzare.
Come proteggere una turbina eolica da un uragano?
Ci sono momenti in cui l'uso di un tale dispositivo è altamente indesiderabile. In particolare, questo vale per le situazioni in cui la velocità delle raffiche di vento supera gli 8-9 m/s. In questo caso, il prodotto fatto in casa necessita di una protezione.
In caso di m altempo, è meglio coprire i generatori di mulini a vento con una pala laterale. Un tale meccanismo ha guadagnato un'ampia popolarità tra i consumatori, in gran parte grazie alla semplicità del suo dispositivo. Questa pala è montata su un tubo profilato standard avente una sezione di 20x40x2,5 mm e una normale lamiera di acciaio, il cui spessore non deve superare 1-2 mm.
Una molla che sostiene un tale elemento può essere di qualsiasi materialeacciaio al carbonio e zincato trattato.
Installando un tale strumento di protezione, puoi stare tranquillo per l'integrità del generatore, poiché anche il vento più forte non sarà in grado di causargli alcun danno meccanico. Questo vale anche per l'intero design del prodotto.
Cura adeguata di un mulino a vento fatto in casa
Affinché le apparecchiature fatte in casa funzionino normalmente, è necessario seguire le seguenti raccomandazioni per il suo funzionamento:
- Dopo alcune settimane dal primo avviamento, è necessario abbassare il generatore eolico e verificare l'affidabilità di tutti i dispositivi di fissaggio.
- Tutte le parti strutturali del generatore devono essere lubrificate con olio almeno due volte l'anno.
- Notando che le pale ruotano storte o tremano costantemente, il mulino a vento dovrebbe essere immediatamente abbassato e qualsiasi malfunzionamento immediatamente riparato.
- Le attuali spazzole di raccolta dovrebbero essere controllate almeno una volta all'anno. Ciò eviterà possibili problemi associati a un cortocircuito nella rete.
- La verniciatura delle parti strutturali dell'intero meccanismo può essere eseguita una volta ogni 2-3 anni.
Pertanto, è sicuro affermare che è molto più facile ed economico far funzionare i mulini a vento fatti in casa. I generatori, i cui prezzi sono piuttosto alti, sono fatti meglio a mano, piuttosto che acquistare costose attrezzature di fabbrica. È importante solo rispettare tutte le convenzioni di assemblaggio, quindi il dispositivo risultante funzionerà a lungo e in modo affidabile.
