Ce générateur de vent est trop coûteux s'il est prévu d'être utilisé pour résoudre des devoirs simples, qui ne nécessitent pas de puissance élevée. Si tout ce dont vous avez besoin est un peu d'énergie pour l'éclairage LED ou pour un projet basé sur la framboise PI zéro, il est d'une manière disproportionnée de manière disproportionnée assez grave qui devra payer même pour un petit moulin à vent. Il en va de même pour les expériences scolaires, le temps et l'argent laissant pour l'organisation qui, essayant généralement de minimiser. Les écoles sont souvent contraintes dans les moyens.
Grâce à ce matériel, nous apprenons à créer votre propre petit générateur de vent. Nous le ferons des pièces de rechange cyclistes et de ce que vous pouvez acheter dans un magasin de construction. Le coût du projet est quelque part entre 80 et 150 dollars. Il faudra 8-16 heures pour créer un générateur. Avec le vent, qui est légèrement plus fort que le "vent faible" de l'échelle de bafort, notre générateur est capable de donner environ 1 watt de puissance. Ceci suffit pour charger une petite batterie, ce qui signifie que l'énergie que nous aurons dans le temps sans vent.
La petite éolienne éolienne décrite ici est en fait du projet expérimental, pendant les travaux sur lesquels vous pouvez maîtriser les fondements de l'énergie de veto. Cette turbine ne peut pas être appelée une source d'énergie absolument fiable. N'attendez pas les merveilles! En outre, considérons que le vent fort est dangereux pour notre turbine. Cette machine n'est pas conçue pour un fonctionnement normal avec un tel vent. Il le détruira probablement probablement. Par conséquent, la turbine doit être retirée par mauvais temps. En particulier, il est nécessaire de prendre en compte que son épave, portable par le vent, peut faire face à quelqu'un.
Contrairement aux turbines commerciales typiques avec un axe horizontal de rotation, équipée de trois lames, fixées sur l'arbre horizontal, utilisez l'arbre vertical du rotor dans notre projet. Il nous élimine de la nécessité d'un mécanisme qui prend en compte la direction du vent et simplifie grandement le projet de la turbine. Notre générateur, en essence, est une roue de vélo montée sur un rack vertical, associée à un générateur électrique. Le rôle des lames de rotor utilise huit "appareils de plancher", sculptés de tuyaux d'égout en plastique bon marché (PVC) et attachés à la roue de tige.
La turbine commence à faire pivoter lorsque le vent atteint la résistance des 2 points correspondants approximativement (environ 6 km / h) sur l'échelle de bafort (voir le tableau ci-dessous). Si l'énergie éolienne atteint 5 sur l'échelle de bafort (environ 30 km / h), la turbine donne environ 1 watt de puissance (selon nos mesures - 147 mAh à 6,7 V).
Échelle de Beaufort (basée sur Wikipédia)
L'échelle de la force (vitesses) du vent, utilisée aujourd'hui, a été développée au 18ème siècle par le marin britannique Sir Francis Beaufort (1774 - 1857). Mais il est impossible d'être appelé le premier qui a mis en œuvre des efforts pour créer une telle échelle. L'échelle de BAFORTA a été précédée d'autres œuvres, notamment en caractérisant l'énergie éolienne sur son impact sur les lames de moulins à vent (ingénieur John Smiton, 1759). Dans la même direction, le géographe britannique et l'hydrogramme Alexander Dorrge (1737 - 1808) ont travaillé. Les balances éoliennes encore plus anciennes ont été créées par l'astronome SIMPALER BRAGE (1582), le scientifique Robert Googk (1663) et Daniel Defo (1704) - un commerçant, un rebelle, un logiciel espion et l'auteur de Robinson Cruzo. En 1829, Francis Beaufort a été nommé une hydrographie de l'amirauté britannique et remis sa balance à tous ceux qui pourraient en avoir besoin. Depuis lors, l'échelle de Beaufort est devenue un outil standard pour mesurer l'énergie éolienne.
Matériel et outils
Matériaux:- Roue à vélo avant d'un diamètre de 28 pouces et d'un générateur électrique. J'ai acheté un nouveau générateur sur eBay pour 40 €, mais en Europe, il y a souvent des générateurs d'occasion. Aux États-Unis, vous pouvez trouver tel sur eBay et vous pouvez acheter un dynamo shimano bon marché et l'installer dans une vieille roue.
- 2 tuyaux PVC de 4 pouces (tuyau de passage conditionnel - 110 mm) de 2 mètres de long. J'ai utilisé des tuyaux à murs minces, mais quoi exactement ils seront, le rôle particulier ne joue pas.
- 16 vis de fixation avec écrous et avec de grandes rondelles. La longueur et le diamètre des vis dépendent des caractéristiques de la jante de la roue.
- Tuyau galvanisé de plomberie en acier d'un diamètre de 1 1/2 pouce avec des filets aux deux extrémités. Sa longueur (la hauteur du mât de moulin à vent) est choisie indépendamment et dépend des conditions dans lesquelles le générateur devra fonctionner.
- Raccords en acier pour tuyau d'eau 1 1/2 pouces. Bouchon de visage (il est absolument nécessaire) et tee (facultatif).
- Convertisseur de tension DC-DC rapide (Buck-boost), telle que MESA # DSN6009 4 R. Je recommande un convertisseur avec une sortie de 30 W.
- 2 condensateur électrolytique, 2200 μF, au moins 12 V.
- Redresseur de pont. Minimum - 500 mA.
- Diode 1n4007.
- Tubes isolés à la chaleur ou ruban adhésif.
- Câbles de fil et vis avec charnières (facultatif). Tout cela peut être nécessaire pour réparer le mât.
- Sac de ciment (facultatif). Peut être nécessaire pour monter le mât de montage.
Instruments:
- Haves ou Electrolovka pour couper des tuyaux en PVC minces.
- Perceuse avec tiges pour plastique et métal.
- Tournevis et / ou clé et série de buses appropriées pour les vis usées, les écrous, les boulons.
- Fer à souder et souder.
Nous faisons un générateur de vent d'une roue vélo
Commençons à travailler sur le générateur de vent. Nous allons utiliser le mât à partir d'un tuyau en acier, qui peut être fixé dans le sol avec un béton. Prendre une décision sur la hauteur du mât et la méthode de sa fixation, il vaut la peine de lire des lois locales. Peut-être, en fonction des conditions de fonctionnement du générateur, le mât sera nécessaire pour fixer avec l'utilisation de vergetures.
▍1. Couper les lames de turbine
Nous avons utilisé des tuyaux PVC d'égouts à paroi mince (Fig. A). En Allemagne, où je vis, de tels tuyaux sont peints en orange, en Amérique du Nord, de tels tuyaux sont généralement blancs.
Nous, à l'aide de la scie, nous pouvons couper 4 lames d'un tuyau de deux mètres (Fig. B). Nous avons besoin de 8 lames. Essayez de couper les tuyaux exactement au centre. Idéalement, toutes les lames doivent avoir le même poids.
▍2. Attacher les lames au générateur
Dans le rôle du générateur, nous utilisons une roue de bicyclette (jante) avec le générateur fixé (Fig. C). Les meilleures sont les roues avec une jante en aluminium, car elles sont plus faciles à percer. Si vous avez pris la roue de l'ancien vélo - N'oubliez pas de retirer le pneu, la caméra et les disques de frein.
Fixez la lame à la roue comme indiqué sur la Fig. D, en utilisant 2 vis, écrous et grandes rondelles. Les lames doivent être distribuées sur la tige de manière uniforme (peut-être que vous aiderez peut-être le nombre de rayons entre les lames) et aligné au centre de la jante.
▍3. Assemblage
Le mât nous ferons à partir d'un tuyau d'eau en acier galvanisé avec des filets aux deux extrémités. Dans la fiche d'extrémité (fig. E), il est nécessaire de percer un trou de 9 mm et de fixer la roue sur la fiche, passant à travers ce trou de l'axe du générateur avec filetage (Fig. F ci-dessous). Une fois que le mât est fixé de manière fiable (!), Vous pouvez fixer le bouchon à celui-ci.
Dans le cas d'une installation fiable, le mât peut utiliser le tee, vissé à cette partie du tuyau, qui sera fixé dans le sol et rempli de béton. Le tee permettra de réparer de manière fiable le mât dans du béton. Dans le même temps, le poids du béton doit être suffisamment grand pour maintenir et réparer le mât. Toute la conception doit être fixée de manière fiable. En conséquence, si la tempête est attendue, vous pouvez simplement dévisser le bas du mât de la base de béton et retirer la turbine en un endroit sûr.
Ne sous-estimez pas la force avec laquelle le vent agit sur les objets environnants. Cette force augmente proportionnellement à la Cuba (troisième degré) de la vitesse du vent! Par conséquent, si nécessaire, fixez le mât à l'aide des vergetures.
▍4. Construire des composants électroniques
Notre centrale à vent est calculée pour charger une batterie au plomb-acide avec un courant généré par une machine de dynamo. Le générateur électrique utilisé par les États-Unis produit un courant alternatif que nous convertissons en un courant permanent d'impulsion à l'aide d'un redresseur de pont. Ce courant, pour le lisser, est transmis à deux condensateurs électrolytiques d'une capacité de 2200 μF.
Le courant permanent lissé est ensuite amené à un émetteur rapide (il coûte environ 10 $ à eBay), qui est utilisé comme régulateur de charge de la batterie. Il convertit la tension d'entrée dans la plage de 1,25 à 30 V, en une tension constante prédéterminée. Nous définissons la sortie de convertisseur de 0,7 volts au-dessus du courant de charge de la batterie finie (pour compenser la tension de diode directe). La diode 1N4007 est nécessaire pour empêcher le courant d'inverse de la batterie au convertisseur.
Par exemple, une batterie à base de plomb de 6 volts a un courant de charge de 7,2 V. Considérant que la nécessité d'ajouter une tension de diode directe, qui est de 0,7 V, le convertisseur doit être installé sur la tension de sortie à 7,9 V.
La charge électrique (cela peut être n'importe quoi, par exemple - LED) sera connectée aux sorties de la batterie. Considérez le fait que cette charge doit prendre en charge la tension de sortie installée sur le convertisseur. Le générateur lui-même peut être capable de donner uniquement un petit courant et la batterie peut donner quelques amplis. Les conséquences du court-circuit peuvent être très tristes (le feu peut arriver). Afin de prévenir les accidents, vous avez besoin de savoir ce que vous vous connectez exactement au générateur éolien, prenez des mesures de sécurité appropriées.
Un avertissement de tempête!
Une fois que les composants électroniques générateurs sont assemblés, tout est prêt à transformer la puissance du vent en électricité! Maintenant, les possibilités du propriétaire du générateur éolien sont révélées.
Notre générateur, cependant, n'est qu'un dispositif expérimental, une démonstration pratique peu coûteuse des principes des éoliennes pouvant être utilisées, par exemple, dans les écoles. Cette turbine n'est pas conçue pour travailler avec un vent fort. Lorsque la turbine n'est pas utilisée, ou si la puissance du vent dépasse 6 de l'échelle de bafort, toute la conception doit être démontée et cacher quelque part.
La roue vélo et les pales de tuyaux ne sont pas conçues pour une utilisation constante, en particulier - avec du vent fort. Vous pouvez améliorer la conception vous-même si vous souhaitez que le générateur de vent fonctionne de manière continue. (Vrai, je dois dire que mon dessein s'est avéré plus fort que prévu. Je l'ai laissée dans le jardin et elle y a travaillé pendant toute la météo - tant qu'elle n'a pas échoué l'une des vergetures. Le mât s'est effondré et cassé l'une des lames. Turbines.)
Si vous êtes intéressé par le sujet des générateurs éoliens - vous pouvez regarder ce matériel et voir cette vidéo. Regardez ce site dédié au générateur Chispito. Voici donc un autre couple de ressources utiles.
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