Schema elettrico di un generatore eolico

Per realizzare una turbina eolica per la propria casa, è più facile utilizzare l’impianto elettrico di un’automobile o di un trattore. In base alla sua potenza, si determinano le capacità operative della turbina eolica. Pertanto, è necessario utilizzare i nodi elettrici di veicoli sufficientemente potenti come un autobus o un trattore. È importante ricordare che è necessario utilizzare tali unità come un insieme completo: batteria, relè-generatore, generatore. Ad esempio, per il generatore G 250-G 1 il relè-regolatore РР 362 e l’accumulatore 6 ST 75 sono abbastanza adatti.

Figura 1. Schema dell’impianto elettrico della turbina eolica, tratto dal generatore per auto a 12 V: 1 — generatore, 2 — relè-regolatore, 3 — accumulatore, 4 — amperometro, 5 — interruttore del generatore per evitare di scaricare la batteria in assenza di vento, 6 — interruttore della luce, 7 — fusibile, 8 — lampadine.

Se il mulino a vento è dotato di un autogeneratore a 24 V, è meglio usare il marchio G-228 con una capacità di 1000 W. Questi generatori hanno un relè di tensione più affidabile, soprattutto rispetto ai regolatori di tensione integrali di marca Ya-120. Allo stesso tempo, la tensione costante di 12 V, ottenuta dall’autogeneratore, non è molto conveniente per l’illuminazione, perché è necessario tenere conto delle specificità delle basi e degli attacchi delle lampade per auto. Sebbene le lampadine a 12 V siano disponibili con la solita base Ц-27, è difficile trovarle in commercio.

Fig. 2. Schema dell’impianto elettrico della turbina eolica da un generatore per auto a 24 V: 1 — generatore G-288, 2 — regolatore di tensione 11.3702, 3 — batterie 6ST75, amperometro AP-170, 4 — amperometro, 5 — interruttore del generatore dalla scarica delle batterie in assenza di vento, 6 — interruttore della luce, 7 — fusibile, 8 — lampadine.

Per passare dalla corrente continua alla corrente alternata, è necessario realizzare un convertitore di tensione. Se necessario, la corrente alternata può essere facilmente convertita in corrente continua con un raddrizzatore a ponte.

Un convertitore da 100 W consente di portare a 220 V due lampadine a incandescenza o diurne da 40 W ciascuna. Il circuito del convertitore è piuttosto semplice. Non richiede regolazioni, è abbastanza affidabile nel funzionamento e ha un’efficienza impressionante (più dell’80%).

Potete leggere il video che mostra un esempio di generatore eolico fatto in casa. Inoltre, è possibile utilizzare una speciale calcolatrice per calcolare il generatore eolico.

Schema del generatore eolico rotativo:

Fig. 1. Schema della turbina eolica a rotore: 1 — pale, 2 — croce, 3 — albero, 4 — cuscinetti con alloggiamenti, 5 — giunto, 6 — cremagliera di potenza (canale #20), 7 — riduttore, 8 — generatore, 9 — barelle (4 pezzi), 10 — gradini della scala.

Dettaglio importante: il rotore deve essere sufficientemente alto, 3-4 metri dal livello del suolo. In questo modo il rotore si troverà nella zona di vento libero, mentre la zona dei vortici degli edifici aerati dal vento rimarrà al di sotto di esso.

Nel progetto proposto da V. Samoilov, il rotore del generatore eolico ha 4 pale, che gli conferiscono una rotazione più uniforme. Il rotore è la parte più importante di una turbina eolica. La sua forma e la dimensione delle pale giocano un ruolo speciale: da esse dipende la potenza e la velocità di rotazione dell’albero del motore eolico. Maggiore è la superficie totale delle pale che formano la superficie spazzata, minore sarà la velocità del rotore.

Figura 3. Ruota del rotore a due livelli: 1 — cuscinetto, 2 — alloggiamento del cuscinetto, 3 — fissaggio aggiuntivo dell’albero tramite quattro tenditori, 4 — albero.

Il rotore ruota grazie all’asimmetria aerodinamica. Il flusso del vento che attraversa l’asse del rotore scivola sul lato arrotondato della pala e poi colpisce la tasca opposta. La differenza di pressione tra le superfici arrotondate e concave crea una spinta che, facendo ruotare il rotore, lo mette in movimento. Un rotore di questo tipo ha una coppia elevata. La potenza di un rotore di 1 metro di diametro corrisponde a un’elica a tre pale di 2,5 metri di diametro.

I motori eolici a rotore sono più stabili di quelli a vite in caso di forti oscillazioni del vento. Inoltre, i rotori sono silenziosi e funzionano in qualsiasi direzione del vento, ma possono sviluppare solo tra 200 e 500 giri/min. In caso di forti raffiche di vento, le ruote del vento a rotore non vanno fuori controllo. Aumentare il numero di giri di un generatore a induzione non aumenta la tensione di uscita. Pertanto, non consideriamo la variazione automatica dell’angolo delle pale del rotore a diverse velocità del vento.

Esistono diversi tipi di generatori eolici rotativi ad albero verticale. Eccone alcuni: 1. La ruota eolica con rotore a quattro pale è a bassa velocità e ha un’efficienza fino al 15%. 2. La ruota a rotore a due pale è un po’ più semplice, ha un’efficienza maggiore (fino al 19%) e sviluppa un numero di giri superiore rispetto alla ruota a quattro pale. Tuttavia, per mantenere la resistenza e la rigidità dell’unità, è consigliabile aumentare il diametro dell’albero. 3. Il rotore Savonius sviluppa un numero di giri inferiore rispetto al rotore a due pale. Il fattore di utilizzo dell’energia eolica non supera il 12%. Viene utilizzato principalmente per azionare pompe a pistoni.

4. La ruota eolica a carosello è il progetto più semplice. La ruota sviluppa un basso numero di giri e, avendo una bassa potenza specifica, ha un’efficienza fino al 10%.

Data di pubblicazione: 12-8-2023

Data di aggiornamento: 12-8-2023

Con questo leggi