O uso de dispositivos para gerar energia alternativa está se tornando cada vez menos exótico a cada ano. Uma das fontes de energia renovável é o vento. Para converter a energia cinética do vento em eletricidade, é necessário usar uma máquina especial chamada de gerador de vento. O moinho de vento pode ser comprado na loja, mas é bem possível fazê-lo você mesmo. Modern energia eólica
O que
turbina de vento A turbina de vento é um gerador para produzir eletricidade a partir de energia eólica. Esta fonte renovável tem sido utilizada desde o século VII dC.Durante muitos séculos, as pessoas construíram moinhos de vento, cujas lâminas transformaram moleiras, triturando mais grãos em farinha. A principal força motriz dos geradores de vento é a noite habitual. A energia que possui depende da chamada densidade do vento. Portanto, a instalação de turbinas eólicas é conveniente nos locais onde esse indicador é o mais alto.
Para determinar os parâmetros meteorológicos, os especialistas medem a força do vento, fazem mapas meteorológicos da propagação do vento, calculam sua velocidade dependendo da altitude, bem como a densidade das massas de ar. A partir desses indicadores depende de viabilidade de instalação de um gerador de energia eólica em uma área particular, determinada pela altura da sua localização, o número de lâminas em uma única instalação. Graças ao desenvolvimento da engenharia elétrica, hoje os moinhos de vento são capazes não só de gerar eletricidade, mas também de acumulá-lo em baterias comuns.
As vantagens dos geradores eólicos são que eles não requerem nenhum combustível, dispositivos elétricos complexos volumosos. A energia eólica é gratuita, então você terá que gastar apenas na compra e instalação de equipamentos. No processo de geração de eletricidade, os geradores eólicos não emitem substâncias nocivas, eles têm uma compatibilidade ecológica absoluta.
No entanto, tais plantas têm uma série de inconvenientes:
- Peças móveis do dispositivo desgastam-se muito rapidamente.
- Como resultado da aplicação da caixa de velocidades, parte da energia é perdida.
- Um moinho de vento não é capaz de produzir uma grande quantidade de eletricidade, várias famílias precisam usar uma fonte de energia completa para a propriedade da casa.
Apesar do custo bastante elevado, as usinas eólicas agora são usadas em muitos países ao redor do mundo. A participação da energia produzida dessa forma está crescendo constantemente. As turbinas eólicas são especialmente vantajosas onde os ventos estão soprando constantemente.
princípio de funcionamento e os tipos de turbinas eólicas
dispositivos modernos são ambos os eixos vertical e horizontal. Em casa, é melhor construir um moinho de vento com um eixo horizontal. Pode fornecer comida para a propriedade de uma casa ou pequena produção. O gerador de vento horizontal consiste nas seguintes partes principais:
- Uma caixa de velocidades que opera no princípio de um redutor, que consiste em várias engrenagens de diferentes diâmetros.
- Eixo do rotor, no final do qual existem lâminas.
- Gerador elétrico de potência necessária.
- Sistema de travagem.
Os principais elementos construtivos dos geradores de vento horizontais são o gerador elétrico e o eixo do rotor.Às vezes, o sistema está equipado com um motor adicional, que permite receber energia das lâminas em caso de situações extremas. Se uma turbina de vento tem uma capacidade suficientemente alta, que está equipado redutor de velocidade, o que ajuda a regular a velocidade óptima de acordo com as necessidades e a resistência do fluxo de ar. As lâminas de poderosos moinhos de vento são feitas de uma liga metálica durável que não é suscetível à deformação, bem como os efeitos de fortes rajadas de vento e precipitação.
O dispositivo de um gerador de vento vertical é caracterizado pelo fato de o eixo do rotor ter uma posição vertical nele. A principal vantagem deste arranjo é que o gerador não precisa de uma grande energia eólica. Não importa o quão rápido ele sopra aqui. Além disso, que tipo de moinho de vento não precisa ser levantado alto acima do solo. As caixas de velocidades e a unidade de conversão de energia podem estar perto do solo, o que facilita muito a manutenção. A desvantagem deste design é que a velocidade de rotação do eixo não é muito alta, o que reduz significativamente o fator de potência. Para aumentar esta figura, em muitos modelos é instalado um motor adicional que, para gerar uma grande quantidade de corrente elétrica, acelera a turbina do moinho de vento.
O princípio da operação de um gerador de vento é compreensível mesmo para uma criança. O vento que sopra na superfície da Terra, graças às leis da aerodinâmica, gira as lâminas, que por sua vez rodam o eixo conectado ao gerador. O gerador, como corresponde, realiza a transformação da energia cinética do movimento rotacional em energia elétrica. A eletricidade entra na casa através de um sistema de equipamentos de distribuição, que geralmente inclui para sua acumulação.
Como construir um moinho de vento com suas próprias mãos
É bastante fácil fazer um gerador de vento você mesmo. Ao contrário dos painéis solares, peças para as quais é necessário adquirir e montar de acordo com um esquema complexo. Os geradores de vento podem ser feitos de meios improvisados.
Antes de tudo, você precisa desenvolver um desenho, cuja complexidade depende do tipo de estação. Um gerador de vento com um eixo horizontal é muito mais fácil de montar e instalar, por isso é a opção mais ótima para gerar eletricidade em uma dacha ou em uma casa. Especialmente é necessário tentar com a escolha de um ótimo local para a instalação de um moinho de vento. Tenha em conta a região de residência, o vento nasceu, bem como a localização de várias comunicações e fios elétricos no quintal.
Para criar um gerador de vento doméstico, você precisará:
- Um gerador elétrico que você precisa comprar se não for especialista em engenharia elétrica, capaz de produzi-lo sozinho. No entanto, para este efeito, o gerador do carro de qualquer modelo é bastante adequado.É melhor parar em geradores assíncronos, uma vez que os dispositivos DC não são capazes de gerar uma grande quantidade de eletricidade. As melhores são pequenas unidades de 30 volts.
- Lâminas de turbina do tamanho requerido.
- Pilar do comprimento necessário para a instalação do gerador de vento.
- Baterias recarregáveis.
- Redutor ou caixa de velocidades.
- Unidade de controle.
A fabricação de lâminas pode ser feita de metal, cloreto de polivinilo e até mesmo de placas de madeira comuns. Ao escolher lâminas de metal, o suporte deve ser suficientemente poderoso para suportar seu peso. A árvore é de curta duração e inadequada para o trabalho todo o ano. A este respeito, a melhor opção é o fabrico de lâminas de PVC.Como um tarugo convencional de tubos de esgoto convencionais, que precisam ser cortados pela metade, em seguida, um quarto, e depois cortar o modelo.
Alguns artesãos anexam lâminas a ímãs de neodímio, o que permite reduzir significativamente a perda de energia sem influenciar os parâmetros do gerador.
O suporte da lâmina é feito de uma placa ou de uma engrenagem metálica. Ele perfura alguns buracos, de modo que você pode prender a lâmina com parafusos. Os cubos, feitos da mesma marcha, são aparafusados sobre as lâminas. Para evitar que a água entre nesta área, ela pode ser fechada com uma tampa. Para o moinho de vento é necessário fazer uma cauda na qual o gerador será instalado. Para este fim, você precisa de um pequeno bloco de madeira. Em um lado desta barra monte o motor e na outra haste, que é feita de aço inoxidável ou alumínio. Quando todo o sistema é montado, uma hélice está ligada a ele. Depois disso, a produção da unidade de turbina eólica superior pode ser considerada completa. Agora, a estrutura montada é instalada em um pilar de concreto cheio de concreto, conectando fios e aparelhagens.
É improvável que o gerador de vento auto-fabricado descrito satisfaça todas as suas necessidades. No entanto, ele é capaz de alimentar um par de lâmpadas no quintal, e você pode aproveitar os resultados do seu trabalho pessoalmente. Se você decidir ir seriamente às energias renováveis, você precisa comprar um gerador de vento pronto. Infelizmente, o custo das turbinas eólicas de qualidade hoje é muito alto e atinge quase 1000 dólares, o que torna seu uso privado de forma não econômica. Talvez venha um momento em que a produção de tais dispositivos será lançada e seu custo diminuirá às vezes. Então, será possível falar sobre as vantagens da energia eólica.