Generatore eolico dal motore di una lavatrice

Oggigiorno, molte persone sono interessate alle fonti di energia alternative, ma raramente vanno oltre la speculazione e le idee, poiché sono incredibilmente costose. Ad esempio, un generatore eolico da 2,5 kW, comprensivo di riduttore ed elica, costerà circa 600.000 euro, escluse le spese di installazione: un prezzo a dir poco esorbitante. Ma non è necessario rinunciare all'idea per mancanza di denaro. È possibile costruire il proprio generatore eolico con componenti di lavatrice e noi condivideremo con voi la nostra esperienza.

Dovrei iniziare a costruire una turbina eolica?

La risposta alla domanda se una turbina eolica sia necessaria o meno spetta a ciascuno di noi. Ma se la domanda è urgente e state semplicemente valutando se acquistare una turbina eolica o costruirne una, vi daremo qualche dato concreto. Una turbina eolica di fabbricazione cinese, completa di tutti gli optional e installazione (un progetto chiavi in ​​mano), vi costerà 750 euro, a prezzi pre-crisi. Un generatore eolico fai da te ricavato da una lavatrice costerà in media 35 €. (forse un po' più caro se i rottami metallici sono scarsi). Come si dice, senti la differenza.

Naturalmente, non è solo una questione di soldi. Perfezionare un generatore eolico fatto in casa richiede una discreta quantità di tempo, ingegno e un certo talento artigianale. Ma nel complesso, i risultati ne valgono la pena, poiché si otterrà un dispositivo stabile da 2,5 kW. Questo è sufficiente per alimentare almeno una piccola casa estiva. Nello specifico, la nostra turbina eolica fornisce l'illuminazione per due stanze della casa estiva, un computer e un piccolo televisore portatile.

Attenzione! Per massimizzare l'efficienza della tua turbina eolica, è importante considerare fin da subito la posizione di installazione. Uno spazio aperto è l'ideale.

Selezione dei pezzi di ricambio necessari

Come accennato in precedenza, se si dispone di un garage pieno di rottami metallici vari, il costo per realizzare un generatore eolico partendo dal motore di una lavatrice si riduce notevolmente. Il componente principale da individuare per primo è il generatore. Il generatore è la base della turbina eolica fatta in casa, ma è anche l'elemento più costoso.

Alcuni amanti del fai da te suggeriscono di realizzare un generatore utilizzando il motore di una lavatrice. La soluzione ha senso, ma presenta anche un problema. Il motore dovrebbe essere riprogettato, in particolare dotandolo di un rotore magnetico. Ci sono due opzioni: una è acquistare un rotore magnetico, l'altra è costruirsene uno. Noi suggeriamo di evitare questa seccatura e di ordinare un rotore già pronto. Perché?

• Un rotore fatto in casa richiederà speciali magneti al neodimio, che dovranno comunque essere ordinati. Un set di questi magneti ha lo stesso prezzo di un rotore magnetico nuovo prodotto in Cina.
• Assemblare un rotore magnetico fatto in casa presenta le sue sfide. Dovrai ritagliare una forma speciale e incollare saldamente ogni magnete: un compito ingrato e laborioso.
• I magneti sul rotore devono essere posizionati con l'angolazione corretta, altrimenti si incastreranno e il generatore smetterà di funzionare. Calcolare quest'angolazione è difficile, così come fissare i magneti in questa posizione.

Attenzione! Il rotore magnetico per il futuro generatore rappresenta la spesa principale; spedizione e gestione costeranno circa 20-25 €.

Un rotore da 2,5 W acquistato in negozio si adatta perfettamente al motore di una lavatrice moderna; non sono necessarie modifiche. Tra l'altro, un motore per lavatrice può essere utilizzato non solo per realizzare una turbina eolica, ma anche, ad esempio, frantoio per cereali, ma questa è un'altra storia. Poi servono un albero, un riduttore, un albero lungo, ingranaggi e una girante. Ammettiamo che, a seconda della disponibilità di determinati materiali, le soluzioni tecniche possono variare. Nel nostro caso, l'albero è stato realizzato in questo modo:

1. Sono state prese diverse sezioni di tubi d'acciaio da 32 mm usati e collegate tra loro per formare un'unica struttura cava lunga 10 m.
2. Successivamente, l'albero maestro venne dipinto di bianco.
3. Dopodiché, l'albero era pronto per essere issato sul palo. Abbiamo fissato al palo delle staffe in acciaio sporgenti, realizzate in ferro angolare e dotate di un foro, per garantire che l'albero fosse mantenuto saldamente in posizione verticale, consentendone al contempo una rotazione senza impedimenti.

Se non ci sono pali non funzionanti nelle vicinanze, dovremo risolvere il problema del supporto dell'albero, poiché la struttura del tubo stesso è instabile. Successivamente, assembleremo un riduttore per una turbina eolica ad asse verticale, come mostrato nella figura seguente.

• L'ingranaggio principale (5), montato sull'albero, è stato preso dalla trasmissione della pompa dell'acqua.
• I pezzi torniti di rinforzo sono saldati agli ingranaggi in un cerchio, sono anche assi (C) - 4 pezzi.
• I cuscinetti con ingranaggi (B) vengono pressati sull'asse.
• Il piccolo ingranaggio (A) della stessa pompa dell'acqua, montato sull'albero, entra in contatto con gli ingranaggi (B), mentre contemporaneamente i bordi dell'ingranaggio (B) interagiscono con i denti della scatola del cambio.

La particolarità di questo tipo di riduttore è che il suo corpo ruota attorno all'albero in completa libertà, insieme all'elica. Questo rallenta leggermente la velocità di rotazione dell'elica, il che influisce sull'efficienza della turbina eolica, ma la struttura diventa più stabile e durevole. Anche con venti di forza uragano, la turbina eolica non si guasterà grazie al riduttore che controlla la velocità dell'elica.

L'alloggiamento del riduttore (11) può rappresentare un ostacolo; di cosa si tratta? L'alloggiamento specifico a forma di bottiglia con denti circolari deve avere le dimensioni appropriate. Abbiamo risolto il problema adattando un alloggiamento in acciaio di un motore elettrico di una pompa industriale; non abbiamo nemmeno dovuto tagliare alcuna filettatura. Gli interni del riduttore erano già progettati per adattarsi alle sue dimensioni. Puoi fare lo stesso o realizzare il tuo alloggiamento in base alle tue specifiche.

Importante! La realizzazione di un alloggiamento per il cambio richiederà l'aiuto di uno specialista, quindi per risparmiare denaro, prova a utilizzare alloggiamenti già pronti ricavati da motori e pompe usati.

Un'altra difficoltà è la realizzazione della girante. A proposito La girante non sarà posizionata perpendicolarmente alla superficie terrestre come la maggior parte delle turbine eoliche industriali, bensì orizzontalmente, poiché ciò rende la progettazione più semplice e affidabile. Questo elimina la necessità di un dispositivo per guidare la girante sottovento. Questo è chiaro, ed è anche chiaro che la girante deve essere saldamente fissata all'alloggiamento del rotore, ma come e con cosa realizzarla? Per noi è stata un'impresa davvero epica.

• Inizialmente abbiamo realizzato le pale della girante in compensato a cinque strati. Questo materiale avrebbe potuto funzionare se le pale fossero state più corte. Tuttavia, poiché il nostro progetto prevede pale lunghe almeno 1,5 metri, preferibilmente 2 metri, l'elica in compensato si è rotta con raffiche di vento di 10-15 m/s.
• Per risolvere il problema di realizzare un'elica leggera e resistente, abbiamo utilizzato ritagli di fogli di fibra di vetro che ci hanno dato alcuni amici. È un materiale molto resistente ma flessibile. Per garantire la rigidità della struttura, abbiamo dovuto tagliare sei strisce rettangolari invece di tre e incollarle insieme. Solo allora abbiamo unito le strisce per formare una girante, ciascuna lunga 1,6 m. La girante si è rivelata estremamente resistente; ha persino resistito a una tempesta con venti a 37 m/s.
• Mentre realizzavamo l'elica in fibra di vetro, mi è venuta l'idea di realizzare un'elica diversa (ortogonale), come mostrato nell'immagine qui sotto. La base della struttura, realizzata in duralluminio leggero, è sormontata da grandi pale ovali in lamiera verniciata. Purtroppo, non siamo stati in grado di realizzare questa idea per motivi di tempo, ma forse ti piacerebbe creare qualcosa di simile.

Successivamente avremo bisogno di un piccolo ingranaggio e di un albero (12) su cui verrà premuto. Fisseremo l'albero con appositi elementi di fissaggio in modo che non salti fuori, ma allo stesso tempo ruoti liberamente. L'ultima cosa di cui avremo bisogno è una flangia per collegare l'albero rotante al generatore. Realizzeremo l'albero con barre di rinforzo saldate.

Qualcuno potrebbe chiedersi: "Perché preoccuparsi di tutta questa complessità? Un rotore con un mucchio di ingranaggi e ruote dentate?". In realtà, è del tutto giustificato, poiché i carichi del vento sono molto irregolari in gran parte della Russia. Il vento cambia frequentemente direzione e velocità, il che influisce negativamente sul meccanismo di una turbina eolica standard, che si romperebbe frequentemente, il che è inaccettabile. Il meccanismo della turbina eolica che abbiamo proposto, ricavato dal motore di una lavatrice, è molto più robusto e, se ben realizzato, durerà a lungo.

Costruiamo noi stessi una turbina eolica

Il concept progettuale è stato definito, i componenti sono stati selezionati e ne è stato creato un disegno. Ora possiamo iniziare ad assemblare la turbina eolica a partire dal motore di una lavatrice. Per prima cosa, determiniamo la posizione della turbina eolica. Il palo dovrebbe essere posizionato in una zona aperta e ventosa, preferibilmente su una collina. Il palo dovrebbe essere il più alto possibile; nel nostro caso (come accennato in precedenza), abbiamo utilizzato un palo di legno alto 10 metri, scollegato dalla rete elettrica, situato nella nostra proprietà. Successivamente, procediamo come segue.

1. Abbiamo installato l'albero sul supporto utilizzando elementi di fissaggio speciali. Per l'installazione abbiamo utilizzato delle graffe di montaggio.
2. Installiamo il riduttore con girante precedentemente assemblato sull'albero e ci assicuriamo che funzioni correttamente.
3. Colleghiamo l'albero all'ingranaggio principale (5), situato sull'albero alla base del riduttore.
4. Fissiamo l'albero negli appositi elementi di fissaggio sopra descritti.
5. Colleghiamo l'albero rotante al generatore, che deve essere prima fissato a un supporto in acciaio saldato ad angoli verticali direttamente opposti all'albero. Il supporto può essere di qualsiasi tipo, purché sostenga saldamente il generatore.
6. Per proteggere il generatore da pioggia e neve, puoi costruire sopra di esso qualcosa come una tettoia o una tettoia robusta. Questo lo aiuterà a durare molto più a lungo.

Abbiamo quindi delineato il processo di creazione di un generatore eolico a partire dal motore di una lavatrice. Ora potete iniziare a testarlo. Ci auguriamo che vi aiuti a compiere un ulteriore passo avanti verso l'energia autonoma per il vostro cottage o la vostra casa privata.

   

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