Toiture d'origine et toitures design : Vetrogenerator. Comment fabriquer vous-même une éolienne, une éolienne, une centrale électrique ou, plus facilement, une éolienne de vos propres mains à partir de matériaux de récupération à la maison

Principe de fonctionnement général

Le corps de travail principal de l'éolienne sont les pales, qui sont entraînées en rotation par le vent. Selon l'emplacement de l'axe de rotation, les éoliennes sont divisées en horizontale et verticale:

• Éoliennes horizontales la plus répandue. Leurs pales ont une conception similaire à une hélice d'avion : en première approximation, ce sont des plaques inclinées par rapport au plan de rotation, qui convertissent une partie de la charge de la pression du vent en rotation. Une caractéristique importante d'une éolienne horizontale est la nécessité d'assurer la rotation de l'ensemble de pales en fonction de la direction du vent, puisque l'efficacité maximale est assurée lorsque la direction du vent est perpendiculaire au plan de rotation.
• Lames éolienne verticale ont une forme convexe-concave. Le carénage du côté convexe étant plus important que le côté concave, une telle éolienne tourne toujours dans un sens, quelle que soit la direction du vent, ce qui rend inutile le mécanisme de basculement, contrairement aux éoliennes horizontales. En même temps, du fait qu'à un instant donné, seule une partie des pales effectue un travail utile, et le reste ne s'oppose qu'à la rotation, L'efficacité d'une éolienne verticale est bien inférieure à celle d'une éolienne horizontale: si pour une éolienne horizontale tripale ce chiffre atteint 45 %, alors pour une éolienne verticale il ne dépassera pas 25 %.

Étant donné que la vitesse moyenne du vent en Russie n'est pas élevée, même une grande éolienne tournera plutôt lentement la plupart du temps. Pour assurer une puissance suffisante, l'alimentation électrique doit être connectée au générateur via un réducteur d'accélération, une courroie ou un engrenage. Dans une éolienne horizontale, l'ensemble pales-réducteur-générateur est monté sur une tête pivotante, ce qui leur permet de suivre la direction du vent. Il est important de prendre en compte que la tête pivotante doit avoir un limiteur qui l'empêche de faire un tour complet, car sinon le câblage du générateur sera coupé (l'option utilisant des rondelles de contact qui permettent à la tête de tourner librement est plus compliqué). Pour assurer la rotation, l'éolienne est complétée par une girouette de travail dirigée selon l'axe de rotation.

Le matériau généralement utilisé pour la lame est les tuyaux en PVC de grand diamètre coupés dans le sens de la longueur. Le long du bord, des plaques métalliques y sont rivetées, soudées au moyeu de l'ensemble de pales. Les dessins de ce type de pales sont les plus répandus sur Internet.

La vidéo parle d'un générateur de vent fait maison

Calcul d'une éolienne à pales

Puisque nous avons déjà découvert qu'une éolienne horizontale est beaucoup plus efficace, nous allons considérer le calcul de sa conception.

L'énergie éolienne peut être déterminée par la formule
P = 0,6 * S * V³, où S est l'aire du cercle décrit par les extrémités des pales du rotor (aire de projection), exprimée en mètres carrés, et V est la vitesse du vent de conception en mètres par seconde. Vous devez également prendre en compte l'efficacité de l'éolienne elle-même, qui, pour un circuit horizontal à trois pales, sera en moyenne de 40%, ainsi que l'efficacité du groupe électrogène, qui, au sommet de la caractéristique de vitesse du courant, est de 80%. pour un générateur avec excitation à aimant permanent et 60% pour un générateur avec un enroulement d'excitation. En moyenne, 20 % supplémentaires de la puissance seront consommés par l'engrenage élévateur (multiplicateur). Ainsi, le calcul final du rayon de l'éolienne (c'est-à-dire la longueur de sa pale) pour une puissance donnée du générateur à aimant permanent ressemble à ceci :
R = (P / (0,483 * V³))

Exemple: Supposons que la puissance requise du parc éolien soit de 500 W et que la vitesse moyenne du vent soit de 2 m / s. Ensuite, selon notre formule, nous devrons utiliser des lames d'une longueur d'au moins 11 mètres. Comme vous pouvez le voir, même une si petite puissance nécessitera la création d'une éolienne aux dimensions colossales. Pour des structures plus ou moins rationnelles avec une longueur de pale ne dépassant pas un mètre et demi dans les conditions de fabrication artisanale, l'éolienne ne pourra produire que 80 à 90 watts de puissance même par vent fort.

Pas assez de puissance ? En fait, tout est un peu différent, puisqu'en fait la charge de l'éolienne est alimentée par les batteries, l'éolienne ne les charge qu'au meilleur de ses capacités. Par conséquent, la puissance d'une éolienne détermine la fréquence à laquelle elle peut fournir de l'énergie.

Après avoir terminé la peinture du mât, j'ai installé les pales sur le moteur-générateur et j'ai soulevé l'ensemble de l'éolienne en position de « combat ». L'éolienne a immédiatement pris vie et a commencé à tourner à partir d'une petite bobine.

Pour plus de commodité, j'ai placé toute l'électronique avec les batteries dans une boîte en plastique comme celle-ci. Il y a une batterie de stockage à l'intérieur, qui est alimentée en parallèle par un générateur et une batterie solaire. Je viens d'attraper deux batteries de bateau de 12 volts que vous pouvez trouver dans n'importe quel magasin de batteries de voiture. Sur les côtés de la boîte, j'ai fait deux trous pour les ventilateurs 12 volts retirés des anciens ordinateurs Mac G4s (non illustrés).

Pour que le générateur ne passe pas en mode moteur, j'ai mis une diode qui bloque la possibilité d'une telle consommation par le moteur-générateur, le courant dans ce cas ne circule que du générateur vers les batteries, et le retour est bloqué par le diode intégrée au câble d'alimentation venant du mât.

Ensuite, j'ai commencé à expérimenter avec les pattes, j'ai essayé diverses options. J'ai même mis deux jeux de pales, mais l'éolienne fonctionnait à très basse vitesse et ne produisait rien. Comme, après tout, ce moteur n'est pas conçu pour fonctionner comme un générateur, il ne voulait pas générer de courant à basse vitesse, et j'ai continué plus loin.

Après avoir recherché des informations sur ces problèmes, j'ai découvert que les pales étroites sont plus ingénieuses, et j'ai essayé d'envoyer un jeu de pales blanches plus longues et cela a donné ses résultats, maintenant l'éolienne gagne beaucoup plus de vitesse et commence à donner une tension suffisante pour charger les batteries.

Le seul point négatif est qu'il ne fonctionne pas par vent faible. Probablement, pour l'adapter, vous devez définir un multiplicateur.

Voici une liste de tous les matériaux utilisés pour construire une éolienne

Taille de tôle d'acier 254 ? 356 mm
Tube en acier de 6,3 mm de diamètre, 254 mm de longueur
Bride 1-1 / 4 ″ Tube acier rectangulaire 25 mm, longueur 910 mm
Lame de scie circulaire avec trou intérieur de 12,7 mm
Canon 15,9 mm ? 12,7 mm pour connecter le disque à l'arbre du moteur
Deux pinces de voiture en métal
Un morceau de tuyau en PVC d'un diamètre de 100 mm, d'une longueur de 200 mm
Un morceau de tuyau en PVC d'un diamètre de 200 mm, d'une longueur de 760 mm (un tuyau d'un diamètre de 160 mm convient également)
Moteur à courant continu à aimant permanent (de préférence 30V ou 260V, moteur de tapis roulant 5A)
Huit boulons de 6 mm avec crochets et rondelles
Deux vis autotaraudeuses pour métal d'un diamètre de 6,3 mm
Diode de redressement pour 10 ... 40 A (le plus puissant, le mieux)

La plupart des pièces énumérées ci-dessus (à l'exception du moteur) peuvent être achetées en une seule fois chez Home Supplies. En termes de moteurs, les types les plus populaires sont les anciens moteurs d'Ametek. Cependant, presque tous les moteurs CC à balais feront l'affaire. La seule chose qui doit être exigée est qu'il ne fasse pas moins de 1 volt pour chaque 25 tr/min.

Ainsi, le moteur à 300 tr/min pourra fournir plus de 12 volts et recharger la batterie. Il est également possible d'augmenter la vitesse de rotation du générateur en réglant le multiplicateur sur 1 : 3 ou 1 : 4, mais cela compliquera le processus de fabrication et conduira à une augmentation importante du diamètre des pales. Habituellement, pour de tels multiplicateurs, des boîtes de vitesses prêtes à l'emploi provenant de machines de découpe sont utilisées.

La puissance d'une éolienne artisanale sera suffisante pour charger les batteries de divers équipements, fournir l'éclairage et, en général, le fonctionnement des appareils électroménagers. En installant une éolienne, vous économisez le coût de l'électricité. Si vous le souhaitez, l'unité en question peut être assemblée à la main. Il vous suffit de décider des principaux paramètres de l'éolienne et de tout faire conformément aux instructions.

La conception de l'éolienne comprend plusieurs pales qui tournent sous l'influence des courants éoliens. À la suite de cette action, une énergie de rotation est générée. L'énergie générée est transmise par le rotor au multiplicateur, qui à son tour transfère l'énergie au générateur électrique.

Il existe également des conceptions d'éoliennes sans multiplicateurs. L'absence de multiplicateur peut augmenter considérablement la productivité de l'installation.

Les éoliennes peuvent être installées à la fois individuellement et en groupes réunis dans un parc éolien. De plus, les éoliennes peuvent être combinées avec des générateurs diesel, ce qui permettra d'économiser du carburant et d'assurer le fonctionnement le plus efficace du système d'alimentation électrique à la maison.

Que faut-il savoir avant d'assembler une éolienne ?

Avant de commencer à assembler une éolienne, vous devez décider d'un certain nombre de points principaux.

Premier pas. Choisissez un type approprié de conception d'éolienne. L'installation peut être verticale ou horizontale. Dans le cas de l'auto-assemblage, il vaut mieux donner le choix en faveur des modèles verticaux, car ils sont plus faciles à fabriquer et à équilibrer.

Deuxième étape. Déterminez la puissance appropriée. En ce moment, tout est individuel - concentrez-vous sur vos propres besoins. Pour obtenir plus de puissance, il est nécessaire d'augmenter le diamètre et la masse de la roue.

Une augmentation de ces caractéristiques entraînera certaines difficultés au stade de la fixation et de l'équilibrage de la roue d'éolienne. Considérez ce moment et évaluez objectivement vos capacités. Si vous êtes débutant, envisagez d'installer plusieurs éoliennes de milieu de gamme au lieu d'une seule unité très efficace.

Troisième étape. Demandez-vous si vous pouvez fabriquer vous-même tous les éléments de l'éolienne. Chaque détail doit être calculé avec précision et réalisé en totale conformité avec les homologues de l'usine. En l'absence des compétences nécessaires, il est préférable d'acheter des éléments prêts à l'emploi.

Quatrième étape. Choisissez des piles adaptées. Il vaut mieux refuser les batteries de voiture, car ils sont de courte durée, explosifs et exigeants en soins et en entretien.

Les piles scellées sont préférées. Ils coûtent deux fois plus cher, mais ils durent plusieurs fois plus longtemps et, en général, ont des performances plus élevées.

Portez une attention particulière à la sélection d'un nombre approprié de lames. Les plus populaires sont les éoliennes à 2 et 3 pales. Cependant, de telles installations présentent un certain nombre d'inconvénients.

Lorsqu'un générateur à 2 ou 3 pales fonctionne, de puissantes forces centrifuges et gyroscopiques se produisent. Sous l'influence de ces forces, la charge sur les principaux éléments de l'éolienne augmente considérablement. De plus, à certains moments, les forces agissent en opposition les unes contre les autres.

Afin de niveler les charges entrantes et de garder la structure de l'éolienne intacte, vous devez effectuer calcul aérodynamique compétent des pales et les faire en conformité exacte avec les données calculées. Même des erreurs minimes réduisent plusieurs fois l'efficacité de l'installation et augmentent la probabilité d'une panne précoce de l'éolienne.

Les éoliennes à grande vitesse génèrent beaucoup de bruit, surtout lorsqu'il s'agit d'installations artisanales : plus les pales sont grosses, plus le bruit sera fort. Ce moment impose un certain nombre de restrictions. Par exemple, il ne fonctionnera plus d'installer une structure aussi bruyante sur le toit d'une maison, à moins, bien sûr, que le propriétaire n'aime pas la sensation de la vie dans un aérodrome.

Gardez à l'esprit qu'avec une augmentation du nombre de pales, le niveau de vibration généré pendant le fonctionnement de l'éolienne augmentera. Les ensembles à deux lames sont plus difficiles à équilibrer, surtout pour l'utilisateur inexpérimenté. Par conséquent, il y aura beaucoup de bruit et de vibrations provenant des éoliennes à deux pales.

Donnez un choix en faveur d'une éolienne à 5-6 pales. La pratique montre que ces modèles sont les plus optimaux pour une production indépendante et une utilisation à domicile.

Il est recommandé de réaliser la vis avec un diamètre d'environ 2 m. Presque tout le monde peut gérer le travail d'assemblage et d'équilibrage. Avec plus d'expérience, vous pouvez essayer d'assembler et d'installer une roue à 12 pales. L'assemblage d'une telle unité demandera plus d'efforts. La consommation de matériaux et les coûts de temps augmenteront également. Cependant, 12 pales permettront, même avec un vent faible de 6-8 m/s, de recevoir une puissance au niveau de 450-500 W.

Gardez à l'esprit qu'avec 12 lames, la roue sera assez lente, ce qui peut entraîner divers problèmes. Par exemple, vous devez assembler une boîte de vitesses spéciale, qui est plus compliquée et plus coûteuse à fabriquer.

Ainsi, la meilleure option pour un artisan débutant est une éolienne avec une roue d'un diamètre de 200 cm, équipée de lames de longueur moyenne d'un montant de 6 pièces.

Accessoires et outils pour l'assemblage

L'assemblage d'une éolienne nécessitera de nombreux composants et accessoires différents. Rassemblez et achetez tout ce dont vous avez besoin à l'avance afin de ne pas être distrait par cela à l'avenir.

Selon les conditions d'une situation particulière, la liste des outils requis peut varier légèrement. À ce moment-là, vous vous orienterez de manière autonome au cours du travail.

Un guide étape par étape pour assembler une éolienne

L'assemblage et l'installation d'une éolienne artisanale s'effectuent en plusieurs étapes.

Premier pas. Préparez une base en béton en trois points. Déterminer la profondeur et la résistance globale de la fondation en fonction du type de sol et des conditions climatiques du chantier. Laisser le béton durcir pendant 1 à 2 semaines et mettre en place le mât. Pour ce faire, enterrez le mât de support à environ 50-60 cm dans le sol et fixez-le avec des haubans.

Seconde phase. Préparez le rotor et la poulie. La poulie est une roue à friction. Une rainure ou jante est située autour de la circonférence d'une telle roue. Lors du choix d'un diamètre de rotor, vous devez vous concentrer sur la vitesse annuelle moyenne du vent. Ainsi, avec une vitesse moyenne de 6-8 m/s, un rotor d'un diamètre de 5 m sera plus performant qu'un rotor de 4 m.

Troisième étape. Fabriquer les pales de la future éolienne. Pour ce faire, prenez un baril et divisez-le en plusieurs parties égales en fonction du nombre de lames choisi. Marquez les lames avec un marqueur puis découpez les éléments. Un broyeur est parfait pour couper, vous pouvez également utiliser des ciseaux en métal.

Quatrième étape. Attachez le bas du tambour à la poulie du générateur. Utilisez des boulons pour la fixation. Après cela, vous devez plier les lames sur le canon. N'en faites pas trop, sinon l'installation terminée sera instable. Réglez la vitesse de rotation appropriée de l'éolienne en modifiant la courbure des pales.

Cinquième étape. Connectez les fils au générateur et rassemblez-les dans une chaîne dans une dose. Fixez le générateur au mât. Connectez les fils au générateur et au mât. Assemblez le générateur en une chaîne. Connectez également la batterie au circuit. Veuillez noter que la longueur de fil maximale autorisée pour cette installation est de 100 cm. Connectez la charge avec des fils.

L'assemblage d'un générateur prend en moyenne 3 à 6 heures, en fonction des compétences disponibles et des performances globales et du contremaître.

L'éolienne nécessite des soins et un entretien réguliers.

1. 2-3 semaines après l'installation d'un nouveau générateur, vous devez démonter l'appareil et s'assurer que les fixations existantes sont bien fixées... Pour votre propre sécurité, ne vérifiez les fixations que par vent faible.
2. Lubrifier les roulements au moins une fois tous les 6 mois. Lorsque les premiers signes de déséquilibre apparaissent sur la roue, retirez-la immédiatement et éliminez les dysfonctionnements existants. Le signe le plus courant de déséquilibre est un tremblement anormal de la lame.
3. Vérifier les brosses du pantographe au moins tous les 6 mois... Tous les 2 à 6 ans peindre des éléments métalliques installation. Une peinture régulière protégera le métal des dommages causés par la corrosion.
4. Surveiller l'état du générateur... Vérifiez régulièrement que le générateur ne surchauffe pas pendant le fonctionnement. Si la surface d'installation devient si chaude qu'il devient très difficile de tenir la main dessus, apportez le générateur à un atelier.
5. Surveiller l'état du collecteur... Toute contamination doit être éliminée des contacts dès que possible, car ils réduisent considérablement l'efficacité de l'installation. Faites attention à l'état mécanique des contacts. Surchauffe de l'unité, enroulements grillés et autres défauts similaires - tout cela doit être immédiatement éliminé.

Ainsi, il n'y a rien de compliqué dans l'assemblage d'une éolienne. Il suffit de préparer tous les éléments nécessaires, d'assembler l'installation selon les instructions et de connecter l'unité finie au secteur. Une éolienne correctement assemblée pour votre maison deviendra une source fiable d'électricité gratuite. Suivez le tutoriel et tout ira bien.

Bon travail !

Vidéo - Éoliennes de bricolage pour la maison

La Russie a une double position par rapport aux ressources en énergie éolienne. D'une part, en raison de l'immense superficie totale et de l'abondance des zones plates, il y a généralement beaucoup de vent, et il est principalement plat. Par contre, nos vents sont pour la plupart de faible potentiel, lents, voir fig. Sur le troisième, dans les zones peu peuplées, les vents sont violents. Sur cette base, la tâche de démarrer une éolienne sur la ferme est tout à fait pertinente. Mais, afin de décider d'acheter un appareil assez cher ou de le fabriquer vous-même, vous devez bien réfléchir au type (et il y en a beaucoup) dans quel but choisir.

Concepts de base

1. KIEV - coefficient d'utilisation de l'énergie éolienne. S'il est utilisé pour calculer un modèle mécanistique d'un vent plan (voir ci-dessous), il est égal au rendement du rotor d'une centrale éolienne (APU).
2. Efficacité - l'efficacité totale de l'APU, du vent venant en sens inverse aux bornes du générateur électrique, ou à la quantité d'eau pompée dans le réservoir.
3. La vitesse minimale de fonctionnement du vent (MWS) est la vitesse à laquelle l'éolienne commence à fournir du courant à la charge.
4. La vitesse maximale admissible du vent (MDS) est sa vitesse à laquelle la génération d'énergie s'arrête : l'automatisation arrête le générateur, ou met le rotor dans une girouette, ou le replie et le cache, ou le rotor s'arrête, ou le L'APU s'effondre tout simplement.
5. Vitesse du vent de démarrage (SWS) - à cette vitesse, le rotor peut tourner sans charge, tourner et entrer en mode de fonctionnement, après quoi vous pouvez allumer le générateur.
6. Vitesse de démarrage négative (OSS) - cela signifie que l'APU (ou éolienne - centrale éolienne, ou VEA, unité d'énergie éolienne) pour démarrer à n'importe quelle vitesse de vent nécessite une mise en rotation obligatoire d'une source d'énergie externe.
7. Couple de démarrage (initial) - la capacité d'un rotor, décéléré de force dans le flux d'air, à créer un couple sur l'arbre.
8. Une éolienne (VD) est une partie de l'APU du rotor à l'arbre d'un générateur ou d'une pompe, ou d'un autre consommateur d'énergie.
9. Éolienne rotative - APU, dans laquelle l'énergie éolienne est convertie en couple sur l'arbre de prise de force en faisant tourner le rotor dans le flux d'air.
10. La plage de vitesse de fonctionnement du rotor est la différence entre le MDS et le MPC lorsqu'il fonctionne à charge nominale.
11. Éolienne à faible vitesse - la vitesse linéaire des parties du rotor dans le flux ne dépasse pas de manière significative la vitesse du vent ou en dessous. La hauteur d'écoulement dynamique est directement convertie en poussée de pale.
12. Éolienne à grande vitesse - la vitesse linéaire des pales est nettement (jusqu'à 20 fois ou plus) supérieure à la vitesse du vent, et le rotor forme sa propre circulation d'air. Le cycle de conversion de l'énergie du flux en poussée est complexe.

Remarques:

1. En règle générale, les APU à faible vitesse ont un KIEV inférieur à celui des APU à grande vitesse, mais ont un couple de démarrage suffisant pour faire tourner le générateur sans déconnecter la charge et un TCO nul, c'est-à-dire complètement auto-démarrant et applicable dans les vents les plus légers.
2. La lenteur et la vitesse sont des notions relatives. Une éolienne domestique à 300 tr/min peut être à basse vitesse, et de puissants APU de type EuroWind, à partir desquels les champs des centrales éoliennes, des parcs éoliens (voir Fig.) Et dont les rotors font environ 10 tr/min, sont à grande vitesse, car avec un tel diamètre, la vitesse linéaire des pales et leur aérodynamisme sur la plus grande partie de leur envergure sont assez « avioniques », voir ci-dessous.

De quel type de générateur avez-vous besoin ?

Un générateur électrique pour une éolienne domestique doit produire de l'électricité dans une large plage de vitesses de rotation et avoir la capacité de démarrer automatiquement sans automatisation ni sources d'alimentation externes. Dans le cas de l'utilisation d'un APU avec OSS (éoliennes avec filage), qui, en règle générale, ont un KIEV et un rendement élevés, il doit également être réversible, c'est-à-dire être capable de fonctionner comme un moteur. A des puissances allant jusqu'à 5 kW, cette condition est satisfaite par les machines électriques à aimants permanents à base de niobium (super aimants) ; sur des aimants en acier ou en ferrite, vous ne pouvez pas compter sur plus de 0,5-0,7 kW.

Noter: les alternateurs asynchrones ou les générateurs collecteurs avec un stator non magnétisé ne conviennent pas du tout. Lorsque la force du vent diminue, ils "s'éteignent" bien avant que sa vitesse ne chute au MPC, puis eux-mêmes ne démarrent pas.

Un excellent "cœur" d'un APU d'une capacité de 0,3 à 1-2 kW est obtenu à partir d'un autogénérateur de courant alternatif avec un redresseur intégré; ceux-ci sont désormais majoritaires. Premièrement, ils maintiennent la tension de sortie de 11,6-14,7 V dans une plage de vitesses assez large sans stabilisateurs électroniques externes. Deuxièmement, les vannes en silicium s'ouvrent lorsque la tension aux bornes de l'enroulement atteint environ 1,4 V, et avant cela, le générateur "ne voit pas" la charge. Pour ce faire, le générateur doit être assez bien mis en marche.

Dans la plupart des cas, l'autogénérateur peut être directement connecté à l'arbre HP à grande vitesse, sans engrenage ni courroie, en sélectionnant la vitesse en choisissant le nombre de pales, voir ci-dessous. "Les marcheurs rapides" ont un couple de démarrage faible ou nul, mais le rotor aura suffisamment de temps pour tourner suffisamment sans déconnecter la charge avant que les vannes ne s'ouvrent et que le générateur fournisse du courant.

Choix par le vent

Avant de décider quelle éolienne fabriquer, déterminons l'aérologie locale. En gris-verdâtre les zones (sans vent) de la carte des vents au moins un certain sens ne proviendront que d'une éolienne à voile(et nous en reparlerons plus loin). Si vous avez besoin d'une alimentation constante, vous devrez ajouter un booster (un redresseur avec un stabilisateur de tension), un chargeur, une batterie puissante, un onduleur 12/24/36/48 V DC à 220/380 V 50 Hz AC . Une telle économie coûtera pas moins de 20 000 dollars, et il est peu probable qu'il soit possible de retirer une puissance à long terme de plus de 3-4 kW. En général, avec une recherche inflexible d'énergie alternative, il est préférable d'en rechercher une autre source.

Dans les endroits jaune-vert et peu venteux, si le besoin en électricité atteint 2 à 3 kW, vous pouvez vous-même installer une éolienne verticale à faible vitesse.... Ils ont été développés d'innombrables et il existe des conceptions qui, en termes de KIEV et d'efficacité, ne sont presque pas inférieures aux "lames" industrielles.

Si une éolienne pour une maison est censée être achetée, il est préférable de se concentrer sur une éolienne avec un rotor à voile. Il y a beaucoup de conflits et il y en a beaucoup, et en théorie tout n'est pas encore clair, mais ils fonctionnent. Dans la Fédération de Russie, des "voiliers" sont produits à Taganrog avec une capacité de 1 à 100 kW.

Dans les régions rouges et venteuses, le choix dépend de la puissance requise. Dans la plage de 0,5 à 1,5 kW, les "verticales" fabriquées par eux-mêmes sont justifiées; 1,5-5 kW - "voiliers" achetés. "Vertical" peut également être acheté, mais cela coûtera plus cher qu'un APU horizontal. Et, enfin, si une éolienne d'une puissance de 5 kW ou plus est requise, vous devez alors choisir entre des "pales" horizontales achetées ou des "voiliers".

Noter: de nombreux fabricants, en particulier de second rang, proposent des kits de pièces à partir desquels vous pouvez assembler vous-même une éolienne d'une capacité allant jusqu'à 10 kW. Un tel ensemble coûtera 20 à 50% moins cher qu'un ensemble prêt à l'emploi avec installation. Mais avant d'acheter, vous devez étudier attentivement l'aérologie du site d'installation proposé, puis, selon les spécifications, sélectionner le type et le modèle appropriés.

À propos de la sécurité

Des parties d'une éolienne domestique en fonctionnement peuvent avoir une vitesse linéaire supérieure à 120 et même 150 m/s, et un morceau de tout matériau solide pesant 20 g, volant à une vitesse de 100 m/s, avec un coup "réussi", tue un homme en bonne santé sur le coup. Une plaque d'acier, ou de plastique dur, de 2 mm d'épaisseur, se déplaçant à une vitesse de 20 m/s, la coupe en deux.

De plus, la plupart des éoliennes de plus de 100 W sont assez bruyantes. Beaucoup génèrent des fluctuations de pression atmosphérique ultra-faibles (moins de 16 Hz) - des infrasons. Les infrasons sont inaudibles, mais destructeurs pour la santé, et se propagent très loin.

Noter: à la fin des années 1980, il y a eu un scandale aux États-Unis - le plus grand parc éolien du pays à l'époque a dû être fermé. Les Indiens de la réserve à 200 km du champ de ses Forces armées ont prouvé en justice que les troubles de santé qui se sont fortement accrus chez eux après la mise en service du WPP sont dus à ses infrasons.

Pour les raisons ci-dessus, l'installation des APU est autorisée à une distance d'au moins 5 de leurs hauteurs des bâtiments résidentiels les plus proches. Dans les cours des ménages privés, vous pouvez installer des éoliennes de fabrication industrielle, dûment certifiées. Il est généralement impossible d'installer un APU sur les toits - lors de leur fonctionnement, même à faible puissance, des charges mécaniques alternées surviennent qui peuvent provoquer une résonance de la structure du bâtiment et sa destruction.

Noter: La hauteur de l'APU est le point le plus élevé du disque balayé (pour les rotors à pales) ou la figure géométrique (pour l'APU vertical avec un rotor sur l'arbre). Si le mât APU ou l'axe du rotor dépassent encore plus haut, la hauteur est calculée à partir de leur sommet - le sommet.

Vent, aérodynamique, KIEV

Une éolienne artisanale obéit aux mêmes lois de la nature qu'une éolienne d'usine, calculée sur ordinateur. Et le constructeur de maisons doit très bien comprendre les bases de son travail - le plus souvent, il ne dispose pas de matériaux et d'équipements technologiques ultramodernes et coûteux. L'aérodynamisme de l'APU est, oh, comme c'est difficile ...

Vent et KIEV

Pour calculer l'APU d'usine série, le soi-disant. modèle de vent mécaniste plat. Il repose sur les hypothèses suivantes :

• La vitesse et la direction du vent sont constantes dans la surface effective du rotor.
• L'air est un milieu continu.
• La surface effective du rotor est égale à la surface balayée.
• L'énergie du flux d'air est purement cinétique.

Dans de telles conditions, l'énergie maximale par unité de volume d'air est calculée selon la formule de l'école, en supposant que la densité de l'air dans des conditions normales est de 1,29 kg * mètres cubes. m. À une vitesse du vent de 10 m / s, un cube d'air transporte 65 J et 650 watts peuvent être retirés d'un carré de la surface effective du rotor, avec une efficacité de 100 % de l'ensemble de l'APU. C'est une approche très simpliste - tout le monde sait que le vent n'est jamais parfaitement plat. Mais cela doit être fait afin d'assurer la répétabilité des produits - une pratique courante dans la technologie.

Le modèle plat ne doit pas être ignoré, il fournit un minimum clair de puissance éolienne disponible. Mais l'air, d'une part, est comprimé, et d'autre part, il est très fluide (la viscosité dynamique n'est que de 17,2 μPa * s). Cela signifie que le flux peut circuler autour de la zone balayée, réduisant la surface efficace et le KIEV, ce qui est le plus souvent observé. Mais, en principe, la situation inverse est également possible : le vent s'écoule vers le rotor et la surface efficace sera alors supérieure à la surface balayée, et le KIEV sera supérieur à 1 par rapport au même pour un vent plat.

Voici deux exemples. Le premier est un yacht de plaisance, assez lourd, le yacht peut aller non seulement contre le vent, mais aussi plus vite que lui. Le vent est signifié à l'extérieur; le vent apparent doit encore être plus rapide, sinon comment tirera-t-il le navire ?

Le second est un classique de l'histoire de l'aviation. Lors des tests du MIG-19, il s'est avéré que l'intercepteur, qui était une tonne plus lourd que le chasseur de première ligne, accélérait plus rapidement. Avec les mêmes moteurs dans le même planeur.

Les théoriciens ne savaient que penser et doutaient sérieusement de la loi de conservation de l'énergie. En fin de compte, il s'est avéré que c'était le cône de carénage du radar dépassant de la prise d'air. De son nez à la coque, l'air était compacté, comme s'il le ratissait des côtés jusqu'aux compresseurs des moteurs. Depuis lors, les ondes de choc sont fermement établies en théorie comme utiles, et les performances de vol fantastiques des avions modernes sont en grande partie dues à leur utilisation habile.

Aérodynamique

Le développement de l'aérodynamique est généralement divisé en deux époques - avant N. G. Zhukovsky et après. Son rapport "Sur les tourbillons attachés" du 15 novembre 1905 a marqué le début d'une nouvelle ère dans l'aviation.

Avant Joukovski, ils volaient sur des voiles mises à plat : on supposait que les particules du courant entrant donnaient tout leur élan au bord d'attaque de l'aile. Cela a permis de se débarrasser immédiatement de la quantité vectorielle - le moment cinétique - qui a donné lieu à des mathématiques furieuses et le plus souvent non analytiques, pour passer à des relations scalaires purement énergétiques beaucoup plus commodes, et par conséquent d'obtenir le champ de pression calculé sur le plan d'appui, plus ou moins semblable à l'actuel.

Une telle approche mécaniste a permis de créer des véhicules qui, à tout le moins, peuvent décoller et voler d'un endroit à un autre, sans nécessairement s'écraser au sol quelque part en cours de route. Mais le désir d'augmenter la vitesse, la capacité de charge et d'autres qualités de vol révéla de plus en plus l'imperfection de la théorie aérodynamique originale.

L'idée de Joukovski était la suivante : le long des surfaces supérieure et inférieure de l'aile, l'air parcourt un chemin différent. De la condition de continuité du milieu (les bulles de vide ne se forment pas dans l'air par elles-mêmes), il s'ensuit que les vitesses des écoulements supérieur et inférieur descendant du bord de fuite doivent être différentes. En raison de la viscosité faible mais limitée de l'air, un vortex devrait s'y former en raison de la différence de vitesse.

Le vortex tourne et la loi de conservation de la quantité de mouvement, aussi immuable que la loi de conservation de l'énergie, est également valable pour les quantités vectorielles, c'est-à-dire doit tenir compte du sens du mouvement. Par conséquent, juste là, au bord de fuite, un vortex tournant en sens inverse avec le même couple devrait se former. Par quels moyens? En raison de l'énergie générée par le moteur.

Pour la pratique de l'aviation, cela signifiait une révolution : en choisissant le profil d'aile approprié, il était possible de laisser le vortex attaché autour de l'aile sous la forme d'une circulation G, augmentant sa portance. C'est-à-dire qu'après avoir dépensé une partie, et pour des vitesses et des charges alaires élevées - une grande partie, la puissance du moteur, il est possible de créer un flux d'air autour de l'appareil, ce qui permet d'obtenir les meilleures caractéristiques de vol.

Cela faisait de l'aviation une aviation, et non une partie de l'aéronautique : désormais l'avion pouvait se créer l'environnement nécessaire au vol et ne plus être un jouet des courants d'air. Tout ce dont vous avez besoin, c'est d'un moteur plus puissant, et de plus en plus puissant...

KIEV encore

Mais l'éolienne n'a pas de moteur. Au contraire, il doit prendre l'énergie du vent et la donner aux consommateurs. Et le voici sorti - a arraché ses jambes, la queue s'est coincée. Trop peu d'énergie éolienne a été autorisée sur la propre circulation du rotor - elle sera faible, la poussée des pales sera faible, et le KIEV et la puissance seront faibles. Donnons beaucoup pour la circulation - le rotor tournera comme un fou au ralenti dans un vent faible, mais les consommateurs reçoivent encore peu: ils ont donné un peu de charge, le rotor a freiné, le vent a soufflé la circulation et le rotor est devenu.

La loi de conservation de l'énergie donne le " juste au milieu " : nous donnons 50% de l'énergie à la charge, et pour les 50% restants nous tordons le flux à l'optimum. La pratique confirme les hypothèses : si l'efficacité d'une bonne hélice de traction est de 75-80%, alors le KIEV, tout aussi soigneusement calculé et soufflé en soufflerie, le rotor de pale atteint 38-40%, c'est-à-dire. jusqu'à la moitié de ce qui peut être réalisé avec un excès d'énergie.

La modernité

De nos jours, l'aérodynamique, armée des mathématiques et des ordinateurs modernes, s'éloigne de plus en plus de modèles inévitables et simplifiants pour une description précise du comportement d'un corps réel dans un flux réel. Et ici, en plus de la ligne générale - de la puissance, de la puissance et encore de la puissance ! - des chemins secondaires sont trouvés, mais prometteurs juste avec une quantité limitée d'énergie entrant dans le système.

Le célèbre aviateur alternatif Paul McCready, dans les années 80, a créé un avion à deux moteurs à partir d'une tronçonneuse d'une puissance de 16 ch. affichant 360 km/h. De plus, son châssis était un tricycle non rétractable, et les roues étaient sans carénages. Aucun des véhicules de McCready n'a été mis en ligne et n'a été mis en alerte, mais deux - un avec des moteurs à pistons et des hélices, et l'autre à réaction - ont fait le tour du monde pour la première fois de l'histoire sans atterrir dans une station-service.

Le développement de la théorie a également affecté de manière très significative les voiles qui ont donné naissance à l'aile d'origine. L'aérodynamisme "en direct" a permis aux yachts dans 8 nœuds de vent. se tenir sur des hydroptères (voir fig.); pour accélérer un tel whopper à la vitesse requise avec une hélice, un moteur d'au moins 100 ch est nécessaire. Les catamarans de course naviguent à environ 30 nœuds dans le même vent. (55km/h).

Il y a aussi des trouvailles complètement non triviales. Fans du sport le plus rare et le plus extrême - le base jump - portant une combinaison apéciale, wingsuit, volent sans moteur, manoeuvrant à une vitesse de plus de 200 km/h (photo de droite), puis atterrissent en douceur dans un pré -lieu choisi. Dans quel conte de fées les gens volent-ils seuls ?

De nombreux mystères de la nature ont également été résolus ; en particulier - le vol d'un scarabée. Selon l'aérodynamique classique, il n'est pas capable de voler. De la même manière que l'ancêtre du "furtif" F-117 avec son aile en forme de losange, est également incapable de décoller dans les airs. Et les MiG-29 et Su-27, qui pendant un certain temps peuvent voler la queue en avant, ne rentrent dans aucune idée.

Et pourquoi, alors, face aux éoliennes, non pas amusantes et non pas un outil de destruction des siens, mais une source d'une ressource vitale, faut-il danser à coup sûr de la théorie des courants faibles avec son modèle de vent plat ? N'y a-t-il pas moyen d'aller plus loin ?

À quoi s'attendre d'un classique ?

Cependant, en aucun cas, il ne faut abandonner les classiques. Elle fournit une fondation, sans s'appuyer sur laquelle on ne peut s'élever plus haut. De la même manière, comme la théorie des ensembles n'annule pas la table de multiplication, et la chromodynamique quantique ne fait pas voler les pommes des arbres.

Alors, à quoi pouvez-vous vous attendre avec l'approche classique ? Regardons l'image. Gauche - types de rotors ; ils sont affichés sous condition. 1 - carrousel vertical, 2 - orthogonal vertical (éolienne); 2-5 - rotors aubes avec un nombre différent de pales avec des profils optimisés.

A droite, le long de l'axe horizontal, est tracée la vitesse relative du rotor, c'est-à-dire le rapport de la vitesse linéaire de la pale à la vitesse du vent. Vertical vers le haut - KIEV. Et vers le bas - encore une fois, le couple relatif. Un seul couple (100 %) est considéré comme celui qui crée un rotor freiné de force dans le flux avec 100 % KIEV, c'est-à-dire lorsque toute l'énergie du flux est convertie en une force de rotation.

Cette approche permet de tirer des conclusions de grande portée. Par exemple, le nombre de pales doit être choisi non seulement et pas tellement en fonction de la vitesse de rotation souhaitée : les 3 et 4 pales perdent immédiatement beaucoup en termes de KIEV et de couple par rapport aux 2 et 6 pales qui fonctionnent bien à peu près dans la même plage de vitesse. Et le carrousel et l'orthogonal extérieurement similaires ont des propriétés fondamentalement différentes.

En général, la préférence doit être donnée aux rotors à pales, sauf dans les cas où le prix le plus bas, la simplicité, un démarrage automatique sans entretien et sans automatisation sont requis et le levage au mât est impossible.

Noter: parlons en particulier des rotors de voile - ils, semble-t-il, ne rentrent pas dans les classiques.

Verticale

Les APU à axe de rotation vertical présentent un avantage incontestable pour la vie de tous les jours : leurs unités nécessitant une maintenance sont concentrées en bas et il n'est pas nécessaire de les soulever. Il reste, et même alors pas toujours, une butée à alignement automatique, mais elle est solide et durable. Par conséquent, lors de la conception d'une éolienne simple, la sélection des options doit commencer par des unités verticales. Leurs principaux types sont illustrés à la Fig.

soleil

En première position - le plus simple, le plus souvent appelé rotor Savonius. En fait, il a été inventé en 1924 en URSS par Ya. A. et A. A. Voronin, et l'industriel finlandais Sigurd Savonius s'est approprié sans vergogne l'invention, ignorant le certificat de droit d'auteur soviétique, et a commencé la production en série. Mais l'introduction dans le sort de l'invention signifie beaucoup, donc, afin de ne pas remuer le passé et ne pas déranger les cendres des morts, nous appellerons cette éolienne le rotor Voronin-Savonius, ou, pour faire court, VS .

L'avion est bon pour tout le monde, sauf pour la "locomotive" KIEV dans 10-18%. Cependant, en URSS, ils ont beaucoup travaillé dessus et il y a quelques développements. Ci-dessous, nous considérerons une conception améliorée, pas beaucoup plus complexe, mais donnant une longueur d'avance aux pales selon KIEV.

Remarque : le bipale ne vrille pas, mais saccade ; Le 4 pales n'est que légèrement plus lisse, mais perd beaucoup en KIEV. Pour améliorer les 4 - les "auges" sont le plus souvent portées sur deux étages - une paire de lames en bas et une autre paire, tournées à 90 degrés horizontalement, au-dessus d'elles. Le KIEV reste, et les charges latérales sur la mécanique sont affaiblies, mais les charges de flexion augmentent légèrement, et avec un vent de plus de 25 m/s, tel un APU sur l'arbre, c'est à dire. sans le palier sur le rotor tendu par les haubans, "déchire la tour".

Daria

Le suivant est le rotor Darrieus; KIEV - jusqu'à 20%. C'est encore plus simple : les pales sont constituées d'une simple bande élastique sans aucun profil. La théorie du rotor de Darrieus n'a pas encore été suffisamment développée. Il est seulement clair qu'il commence à se dérouler en raison de la différence de résistance aérodynamique de la bosse et de la poche de la bande, puis il devient assez rapide, formant sa propre circulation.

Le couple est faible et dans les positions de départ du rotor, il n'y a pas du tout de parallèle ou de perpendiculaire au vent, donc l'auto-tournage n'est possible qu'avec un nombre impair de pales (ailes ?). le générateur doit être débranché pendant le démarrage.

Le rotor Darrieus a deux autres mauvaises qualités. Tout d'abord, lors de la rotation, le vecteur poussée de la pale décrit une révolution complète par rapport à son foyer aérodynamique, et non pas en douceur, mais par à-coups. Par conséquent, le rotor Darrieus casse rapidement sa mécanique même par vent régulier.

Deuxièmement, Daria ne fait pas que du bruit, mais crie et couine, au point que la bande casse. Cela est dû à sa vibration. Et plus il y a de lames, plus le rugissement est fort. Ainsi, si Daria est fabriqué, il est à deux pales, fait de matériaux insonorisants coûteux à haute résistance (fibre de carbone, mylar), et un petit avion est adapté pour tourner au milieu du mât.

Orthogonal

À la pos. 3 - rotor vertical orthogonal à pales profilées. Orthogonale car les ailes dépassent verticalement. La transition du VS à l'orthogonal est illustrée à la Fig. la gauche.

L'angle d'implantation des pales par rapport à la tangente au cercle touchant les foyers aérodynamiques des ailes peut être soit positif (sur la figure) soit négatif, selon la force du vent. Parfois, les lames sont pivotantes et des fourgons météorologiques sont placés dessus, retenant automatiquement l'"alpha", mais de telles structures se cassent souvent.

Le corps central (bleu sur la figure) permet de porter le KIEV à près de 50 %. Dans un tripale orthogonale, il doit avoir la forme d'un triangle de section avec des côtés légèrement convexes et des coins arrondis, et avec un plus grand nombre de lames, un simple cylindre suffit. Mais la théorie de l'orthogonale donne sans ambiguïté le nombre optimal d'aubes : il devrait y en avoir exactement 3.

Orthogonal fait référence aux éoliennes à grande vitesse avec OSS, c'est-à-dire nécessite nécessairement une promotion lors de la mise en service et après le calme. Les APU série sans surveillance d'une capacité allant jusqu'à 20 kW sont produits selon le schéma orthogonal.

Hélicoïde

Rotor hélicoïdal, ou rotor de Gorlov (pos. 4) - une sorte d'orthogonal, assurant une rotation uniforme; l'orthogonal aux ailes droites « se déchire » à peine plus faible que le BC bipale. La flexion des pales le long de l'hélicoïde permet d'éviter les pertes de KIEV dues à leur courbure. Bien que la pale courbe rejette une partie du flux sans l'utiliser, elle en entraîne une partie dans la zone de vitesse linéaire la plus élevée, compensant les pertes. Les hélicoïdes sont moins souvent utilisés que les autres éoliennes, car en raison de la complexité de fabrication, ils s'avèrent plus chers que leurs homologues de qualité égale.

Barrel-zagrebka

5 pos. - un rotor de type BC, entouré d'un aubes directrices ; son schéma est représenté sur la Fig. sur la droite. On le trouve rarement dans le design industriel, car l'acquisition de terres coûteuses ne compense pas l'augmentation de capacité, et la consommation de matériaux et la complexité de la production sont grandes. Mais un constructeur de maisons qui a peur du travail n'est plus un maître, mais un consommateur, et s'il ne faut pas plus de 0,5 à 1,5 kW, alors une friandise pour lui :

• Un rotor de ce type est absolument sûr, silencieux, ne crée pas de vibrations et peut être installé n'importe où, même sur une aire de jeux.
• Plier des goulottes galvanisées et souder un cadre à partir de tuyaux est un travail absurde.
• La rotation est absolument uniforme, les pièces mécaniques peuvent être retirées des moins chères ou de la poubelle.
• Pas peur des ouragans - un vent trop fort ne peut pas pousser dans le "tonneau"; un cocon vortex profilé apparaît autour de lui (nous rencontrerons cet effet plus tard).
• Et surtout, puisque la surface du "grappin" est plusieurs fois plus grande que celle du rotor à l'intérieur, le KIEV peut être sur-unitaire, et le couple déjà à 3 m/s au "canon" de trois mètres de diamètre est telle qu'un groupe électrogène de 1 kW avec une charge maximale fait qu'on se dit qu'il vaut mieux ne pas tressailler.

Vidéo : éolienne Lenz

Dans les années 60, en URSS, E.S.Biryukov a breveté un APU carrousel avec 46% de KIEV. Un peu plus tard, V. Blinov a réalisé 58% de la conception basée sur le même principe de KIEV, mais il n'y a pas de données sur ses tests. Et des tests à grande échelle des forces armées de Biryukov ont été effectués par le personnel du magazine Inventor and Rationalizer. Un rotor à deux étages d'un diamètre de 0,75 m et d'une hauteur de 2 m dans un vent frais faisait tourner une génératrice asynchrone de 1,2 kW à pleine puissance et résistait à 30 m/s sans se casser. Les dessins de l'APU de Biryukov sont illustrés à la Fig.

1. rotor de toit galvanisé;
2. roulement à billes à double rangée à alignement automatique;
3. câbles - câble en acier de 5 mm;
4. axe de l'arbre - tuyau en acier d'une épaisseur de paroi de 1,5 à 2,5 mm;
5. leviers de contrôle de vitesse aérodynamique;
6. lames du régulateur de vitesse - contreplaqué ou feuille de plastique de 3 à 4 mm ;
7. tiges du régulateur de vitesse;
8. la charge du variateur, son poids détermine la vitesse ;
9. poulie d'entraînement - une roue de vélo sans pneu avec chambre à air;
10. palier de butée - palier de butée;
11. poulie entraînée - poulie génératrice standard;
12. Générateur.

Biryukov a reçu plusieurs certificats de droit d'auteur pour son APU. Tout d'abord, notez la coupe du rotor. Lors de l'accélération, il fonctionne comme un avion, créant un grand moment de départ. Au fur et à mesure que la rotation progresse, un coussin de vortex est créé dans les poches extérieures des lames. Du point de vue du vent, les pales se profilent et le rotor se transforme en un orthogonal à grande vitesse, le profil virtuel changeant en fonction de la force du vent.

Deuxièmement, le canal profilé entre les aubes dans la plage de vitesse de fonctionnement agit comme un corps central. Si le vent augmente, un coussin de vortex est également créé à l'intérieur, s'étendant au-delà du rotor. Le même cocon vortex apparaît comme autour de l'APU avec les aubes directrices. L'énergie pour sa création est tirée du vent, et elle ne suffit plus à la panne de l'éolienne.

Troisièmement, le régulateur de vitesse est conçu principalement pour la turbine. Il maintient son chiffre d'affaires optimal du point de vue de KIEV. Et la vitesse optimale du générateur est assurée par le choix du rapport de démultiplication de la mécanique.

A noter : après des publications dans l'IR pour 1965, les Forces armées ukrainiennes, Biryukova sombra dans l'oubli. L'auteur n'a pas reçu de réponse des autorités. Le sort de nombreuses inventions soviétiques. Ils disent que certains Japonais sont devenus milliardaires, lisant régulièrement des magazines techniques populaires soviétiques et brevetant tout ce qui mérite l'attention.

Lames

Comme indiqué ci-dessus, une éolienne à pales horizontales est la meilleure des classiques. Mais, d'abord, il a besoin d'un vent stable, au moins de force moyenne. Deuxièmement, la construction pour le bricoleur est semée d'embûches, c'est pourquoi souvent le fruit d'un long travail acharné, au mieux, illumine les toilettes, le couloir ou le porche, voire s'avère ne pouvoir que se détordre.

D'après les schémas de la Fig. Regardons de plus près; postes :

• FIGUE. UNE:

1. des pales de rotor;
2. Générateur;
3. lit de générateur;
4. girouette de protection (pelle ouragan);
5. collecteur de courant;
6. châssis;
7. nœud pivotant;
8. girouette de travail;
9. mât;
10. pince pour câbles.

• FIGUE. B, vue de dessus :

1. girouette de protection;
2. girouette de travail;
3. régulateur de tension du ressort de la girouette de protection.

• FIGUE. G, bague collectrice :

1. un collecteur avec des barres omnibus en anneau de cuivre continu ;
2. brosses en cuivre-graphite à ressort.

Noter: une protection anti-ouragan pour une girouette horizontale d'un diamètre supérieur à 1 m est absolument nécessaire, car il n'est pas capable de créer un cocon de vortex autour de lui. Avec des dimensions plus petites, une endurance du rotor jusqu'à 30 m/s peut être atteinte avec des pales en propylène.

Alors où sont les pierres d'achoppement ?

Lames

Attendez-vous à atteindre une puissance sur l'arbre du générateur de plus de 150-200 W sur des pales de toute taille, découpées dans un tuyau en plastique à paroi épaisse, comme cela est souvent conseillé, sont les espoirs d'un amateur désespéré. Une lame de tuyau (à moins qu'elle ne soit si épaisse qu'elle soit simplement utilisée comme ébauche) aura un profil segmenté, c'est-à-dire son sommet, ou les deux, seront des arcs de cercle.

Les profils de segment sont adaptés à un milieu incompressible, tel que les hydroptères ou les pales d'hélice. Pour les gaz, une pale à profil et pas variable est nécessaire, par exemple, voir fig. ; portée - 2 m.Ce sera un produit complexe et chronophage, nécessitant un calcul minutieux entièrement armé de théorie, de soufflage dans un tuyau et d'essais en vraie grandeur.

Générateur

Lorsque le rotor est monté directement sur son arbre, le roulement standard se brisera bientôt - la même charge sur toutes les pales des éoliennes ne se produira pas. Vous avez besoin d'un arbre intermédiaire avec un palier de support spécial et une transmission mécanique de celui-ci au générateur. Pour les grandes éoliennes, un roulement à double rangée à alignement automatique est utilisé; dans les meilleurs modèles - à trois niveaux, Fig. D dans la Fig. dessus. Cela permet à l'arbre du rotor non seulement de se plier légèrement, mais également de se déplacer légèrement d'un côté à l'autre ou de haut en bas.

Noter: il a fallu environ 30 ans pour développer un palier de butée pour l'APU EuroWind.

Girouette d'urgence

Le principe de son fonctionnement est représenté sur la Fig. C. Le vent, croissant, appuie sur la pelle, le ressort s'étire, le rotor se déforme, ses révolutions chutent, et à la fin il devient parallèle à l'écoulement. Tout semble aller bien, mais c'était lisse sur le papier...

Par une journée venteuse, essayez de tenir un couvercle d'ébullition ou une grande casserole par la poignée parallèle au vent. Seulement avec précaution - un morceau de fer agité peut frapper le visage de telle sorte qu'il frotte le nez, coupe la lèvre ou même frappe l'œil.

Le vent plat ne se produit que dans les calculs théoriques et, avec une précision suffisante pour la pratique, dans les souffleries. En réalité, une éolienne à ouragan avec une pelle à ouragan gère plus que des éoliennes complètement sans défense. Il vaut mieux changer les lames déformées après tout que de tout refaire. Dans les installations industrielles, c'est une autre affaire. Là, le pas des pales, une à la fois, est surveillé et ajusté par l'automatisation sous le contrôle de l'ordinateur de bord. Et ils sont fabriqués à partir de composites robustes, pas à partir de conduites d'eau.

Collecteur de courant

Il s'agit d'un site régulièrement entretenu. Tout ingénieur en énergie sait qu'un collecteur avec des brosses doit être nettoyé, lubrifié et régulé. Et le mât provient d'une conduite d'eau. Si vous n'entrez pas, une ou deux fois par mois, vous devrez jeter l'ensemble du moulin à vent par terre, puis le soulever à nouveau. Combien de temps tiendra-t-il d'une telle « prévention » ?

Vidéo : éolienne à pales + panneau solaire pour l'alimentation électrique du chalet d'été

Mini et micro

Mais avec une diminution de la taille de la palette, les difficultés tombent selon le carré du diamètre de la roue. Il est déjà possible de fabriquer soi-même un APU à palettes horizontales pour une puissance jusqu'à 100 W. Un 6 pales serait optimal. Avec plus de pales, le diamètre du rotor pour la même puissance sera plus petit, mais il sera difficile de les fixer solidement sur le moyeu. Les rotors de moins de 6 pales peuvent être ignorés : un 2 pales de 100 W a besoin d'un rotor de 6,34 m de diamètre, et un 4 pales de même puissance a besoin de 4,5 m Pour un 6 pales, la dépendance puissance - diamètre est exprimée par suit :

• 10 W - 1,16 m.
• 20 W - 1,64 m.
• 30 W - 2 mètres.
• 40 W - 2,32 m.
• 50 W - 2,6 m.
• 60 W - 2,84 m.
• 70 W - 3,08 m.
• 80 W - 3,28 m.
• 90W - 3,48m.
• 100 W - 3,68 m
• 300 W - 6,34 m.

Le mieux sera de compter sur une puissance de 10-20 watts. Premièrement, une pale en plastique d'une portée de plus de 0,8 m ne résistera pas à des vents supérieurs à 20 m/s sans mesures de protection supplémentaires. Deuxièmement, avec une envergure de pale allant jusqu'à 0,8 m, la vitesse linéaire de ses extrémités ne dépassera pas la vitesse du vent de plus de trois fois, et les exigences de profilage avec torsion sont réduites d'ordres de grandeur; ici une "auge" avec un profil segmenté d'un tuyau, pos. B dans la Fig. Et 10-20 W permettront d'alimenter la tablette, de recharger un smartphone ou d'allumer une lampe de femme de ménage.

Ensuite, sélectionnez le générateur. Un moteur chinois est parfait - un moyeu de roue pour vélos électriques, pos. 1 sur la fig. Sa puissance en tant que moteur est de 200-300 W, mais en mode générateur il donnera environ 100 W. Mais cela nous conviendra-t-il en termes de chiffre d'affaires ?

L'indice de vitesse z pour 6 pales est 3. La formule de calcul de la vitesse de rotation sous charge est N = v / l * z * 60, où N est la vitesse de rotation, 1 / min, v est la vitesse du vent et l est la circonférence du rotor. Avec une envergure de pale de 0,8 m et un vent de 5 m/s, on obtient 72 tr/min ; à 20 m/s - 288 tr/min. La roue du vélo tourne à peu près à la même vitesse, nous allons donc retirer nos 10-20 watts d'un générateur capable d'en fournir 100. Vous pouvez monter le rotor directement sur son arbre.

Mais ici se pose le problème suivant : nous, ayant dépensé beaucoup de travail et d'argent, au moins pour un moteur, avons obtenu... un jouet ! Qu'est-ce que 10-20, eh bien, 50 watts? Et vous ne pouvez pas fabriquer un moulin à vent à pales capable d'alimenter au moins une télévision à la maison. Est-il possible d'acheter un mini-éolienne prêt à l'emploi et cela coûtera-t-il moins cher? Autant que possible, et même moins cher, voir pos. 4 et 5. De plus, il sera également mobile. Mettez-le sur une souche d'arbre - et utilisez-le.

La deuxième option est si un moteur pas à pas se trouve quelque part à partir d'un ancien lecteur de 5 ou 8 pouces, ou d'un lecteur de papier ou du chariot d'une imprimante à jet d'encre ou matricielle inutilisable. Il peut fonctionner comme un générateur, et il est plus facile d'y attacher un rotor de carrousel à partir de boîtes (pos. 6) que d'assembler une structure comme celle illustrée en pos. 3.

En général, la conclusion concernant les « lames » est sans ambiguïté : faites maison - plus probablement afin de les modifier à votre guise, mais pas pour une véritable production d'énergie à long terme.

Vidéo: l'éolienne la plus simple pour éclairer un chalet d'été

Voiliers

Une éolienne à voile est connue depuis longtemps, mais les panneaux souples de ses pales (voir fig.) ont commencé à être fabriqués avec l'avènement de tissus et de films synthétiques à haute résistance et résistant à l'usure. Les éoliennes multipales à voiles rigides se sont largement répandues dans le monde comme entraînement pour les pompes à eau automatiques de faible puissance, mais leurs données techniques sont même inférieures à celles des carrousels.

Cependant, une voile souple comme l'aile d'un moulin à vent, semble-t-il, s'est avérée pas si simple. Il ne s'agit pas de résistance au vent (les constructeurs ne limitent pas la vitesse maximale du vent admissible) : les voiliers savent déjà qu'il est presque impossible que le vent brise les voiles des bermudas. Au contraire, l'écoute se déchirera, ou le mât se brisera, ou tout le navire fera un « virage excessif ». Il s'agit d'énergie.

Malheureusement, aucune donnée de test précise ne peut être trouvée. D'après les avis des utilisateurs, il a été possible d'établir des dépendances « synthétiques » pour l'installation d'une éolienne-4.380/220.50 fabriquée à Taganrog avec un diamètre d'éolienne de 5 m, une charge de 160 kg et une vitesse de rotation de jusqu'à 40 tr/min ; ils sont représentés sur la Fig.

Bien sûr, il ne peut y avoir aucune garantie de fiabilité à 100%, mais même ainsi, il est clair qu'il n'y a aucun signe d'un modèle mécanicien plat ici. En aucun cas une roue de 5 mètres sur un vent plat de 3 m/s ne peut donner environ 1 kW, à 7 m/s elle peut atteindre un plateau en terme de puissance puis le tenir jusqu'à un violent orage. Les fabricants déclarent d'ailleurs que 4 kW nominaux peuvent être obtenus à 3 m / s, mais lorsqu'ils sont installés par leurs forces selon les résultats des études aérologiques locales.

Il n'y a pas non plus de théorie quantitative ; les explications des développeurs sont obscures. Cependant, puisque les gens achètent les éoliennes de Taganrog et qu'elles fonctionnent, il reste à supposer que la circulation conique déclarée et l'effet propulsif ne sont pas de la fiction. En tout cas, ils sont possibles.

Ensuite, il s'avère, AVANT le rotor, selon la loi de conservation de la quantité de mouvement, il devrait également y avoir un vortex conique, mais en expansion et lent. Et un tel entonnoir conduira le vent au rotor, sa surface effective se révélera plus balayée et KIEV - sur-unité.

La lumière sur cette question pourrait être apportée par des mesures sur le terrain du champ de pression devant le rotor, au moins avec un anéroïde domestique. S'il s'avère qu'il est plus haut que d'un côté à l'autre, alors, en effet, les APU à voile fonctionnent comme un scarabée vole.

Générateur maison

D'après ce qui a été dit ci-dessus, il est clair qu'il est préférable pour les constructeurs de maisons de se lancer soit sur des verticales, soit sur des voiliers. Mais les deux sont très lents et le transfert vers un générateur à grande vitesse est un travail inutile, des coûts et des pertes inutiles. Pouvez-vous fabriquer vous-même un générateur électrique à basse vitesse efficace ?

Oui, vous pouvez, avec des aimants en alliage de niobium, le soi-disant. super aimants. Le processus de fabrication des pièces principales est illustré à la Fig. Bobines - chacune de 55 tours de fil de cuivre de 1 mm dans un isolant en émail à haute résistance résistant à la chaleur, FEMM, PETV, etc. La hauteur des enroulements est de 9 mm.

Faites attention aux rainures de clavette dans les moitiés du rotor. Ils doivent être placés de manière à ce que les aimants (ils sont collés au circuit magnétique avec de l'époxy ou de l'acrylique) après assemblage se rejoignent avec des pôles opposés. Les "crêpes" (noyaux magnétiques) doivent être constituées d'un ferromagnétique magnétique doux ; l'acier de construction ordinaire fera l'affaire. L'épaisseur des "crêpes" est d'au moins 6 mm.

En général, il est préférable d'acheter des aimants avec un trou axial et de les serrer avec des vis; les super aimants s'attirent avec une force terrible. Pour la même raison, une entretoise cylindrique de 12 mm de hauteur est posée sur la tige entre les "crêpes".

Les enroulements qui composent les sections du stator sont connectés selon les schémas également illustrés à la Fig. Les extrémités soudées ne doivent pas être étirées, mais doivent former des boucles, sinon l'époxy qui va remplir le stator, en durcissant, peut casser les fils.

Le stator est coulé dans le moule sur une épaisseur de 10 mm. Il n'y a pas besoin de centrer et d'équilibrer, le stator ne tourne pas. L'écart entre le rotor et le stator est de 1 mm de chaque côté. Le stator dans le boîtier du générateur doit être solidement fixé non seulement contre le déplacement axial, mais aussi contre la rotation ; un champ magnétique puissant avec un courant dans la charge l'entraînera.

Vidéo : Générateur d'éolienne DIY

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Et qu'avons-nous au final ? L'intérêt pour les "lames" s'explique plutôt par leur aspect spectaculaire que par les performances réelles dans une conception maison et à faible puissance. Un APU carrousel fabriqué par nos soins fournira une alimentation « de secours » pour charger une batterie de voiture ou alimenter une petite maison.

Mais avec l'APU à voile, il vaut la peine d'expérimenter avec des artisans à la pointe de la créativité, notamment dans une version mini, avec une roue de 1 à 2 m de diamètre. Si les hypothèses des développeurs sont correctes, il sera alors possible d'en retirer, au moyen du moteur-générateur chinois décrit ci-dessus, la totalité de ses 200-300 watts.

Andreï a dit :

Merci pour votre consultation gratuite... Et les prix "des entreprises" ne sont pas vraiment chers, et je pense que les artisans des provinces pourront fabriquer des générateurs similaires aux vôtres. Et les batteries Li-po peuvent être commandées en Chine, les onduleurs à Tcheliabinsk sont de très bons sinus).

Ivan a dit :

question:
Pour les éoliennes à axe vertical (position 1) et la version "Lenz", il est possible d'ajouter un détail supplémentaire - une turbine qui est exposée au vent et en ferme le côté inutile (passant du côté du vent). C'est-à-dire que le vent ne ralentira pas la pale, mais cet "écran". Mise au vent avec la "queue" située derrière l'éolienne elle-même en dessous et au dessus des pales (arêtes). J'ai lu l'article et une idée est née.

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Moulin à vent fait maison

Lorsque la perestroïka s'est produite, beaucoup ont dû changer de profession et chercher péniblement une nouvelle application pour leurs mains et leur esprit. Parmi de nombreuses autres tentatives que j'ai faites et éoliennes.

J'y ai consacré plus d'un an de bonne foi. Je me suis vite rendu compte que rien de valable ne viendrait sans une étude approfondie. Il y avait beaucoup de choses incompréhensibles, mais petit à petit, c'est devenu clair. Enfin, le septième exemplaire a gagné plus ou moins en fonction des caractéristiques calculées.

Le moulin à vent a été conçu comme une source d'énergie pour une résidence d'été avec une visite pour une semaine incomplète. Conçu comme un produit commercial. D'où la taille.

Générateur de vent de bricolage

Turbine diamètre 1,15 - 1,17 m, tripale. La question la plus débattue du nombre de lames a été décidée entre deux et trois en faveur de trois en raison du fait qu'il voulait turbine travaillé avec plus de confiance dans le vent léger. Vitesse de conception 600 - 700 tr/min.

Générateur - moteur collecteur 36V avec aimants permanents fabriqués en Bulgarie. Il semble que ces moteurs aient été massivement utilisés dans les ordinateurs de la famille EC.

Diamètre du moteur 80 mm, longueur environ 140 mm ?

J'ai diligemment pris ses caractéristiques sur le stand, à l'aide d'un tachymètre, des charges calibrées et ainsi de suite. Reçu la dépendance de la tension sur la vitesse (2,22 V * tr / s), la résistance interne (2,5 Ohm) et les pertes du ventilateur (mécanique pour le frottement et le mélange d'air).

Le rapport de transmission optimal du multiplicateur devait être de 4, mais en raison du désir de le réaliser de manière compacte en une seule étape, il s'est arrêté à 3,33. (Bien que 4 l'aient essayé). Les engrenages sont hélicoïdaux, ils font moins de bruit. Carter n'a pas réussi, même si pour la série c'est probablement nécessaire. Enduire deux fois par mois d'huile solide est indigne.

Mécanisme pivotant - déplacement libre sur le fil. L'angle de rotation après 2 à 3 tours était limité par l'élasticité du câble. Cela s'est avéré être la solution la plus simple et la plus fiable. La tête tourne sur un long fil sur un tuyau d'un demi-pouce à travers un raccord. Bien sûr, il y a un léger contrecoup à cet endroit. Initialement, le raccord a été rallongé (60 - 70 mm) et pour faciliter le mouvement, une rainure a été pratiquée sur le filetage, il ne restait que les tours supérieur et inférieur (2 - 2,5 filets chacun). Ensuite, il s'est avéré que le contrecoup n'était pas si terrible et l'unité a été simplifiée.

Le câble de la génératrice était passé dans une section d'un tuyau vertical (environ 500 mm) et ressortait par un té à l'endroit où la tête était fixée au mât. L'élasticité d'un morceau de câble d'un demi-mètre d'épaisseur était suffisante pour empêcher la tête de tourner dans le plan horizontal de plus de 1,5 à 2 tours.

J'ai également essayé la version sans queue, avec un écoulement à l'arrière de la turbine, mais toujours sur le classique - avec une aube arrière d'environ 200x400mm, réalisée sur une section de 70 centimètres d'un tuyau d'un demi-pouce. Le tuyau d'échappement équilibre la tête de l'émetteur horizontalement. Toute la structure est fermée par un tuyau d'égout en plastique de 100 (106) mm. Derrière le générateur se trouve un point de pivot vertical et un morceau de tuyau d'un demi-pouce de 400 mm à fixer au mât avec un accouplement standard. Les bornes de sortie du générateur s'y trouvent également. Le fil de descente va plus loin le long du mât depuis l'extérieur, bien qu'il soit possible de le faire passer dans le tuyau jusqu'au sol.

Un morceau de tuyau d'égout en plastique de 100 (106 ?) mm a parfaitement fonctionné comme enveloppe. Arrêté avec une vis autotaraudeuse par le bas. Le couvercle était ouvert à l'avant et à l'arrière. Dans un espace d'environ 8 à 10 mm entre le carter et le carénage avant, de l'air est entré pour refroidir le générateur, par derrière le carter suspendu au-dessus du support de la poutre de queue de 20 à 25 mm afin que l'eau ne s'égoutte pas sur les filetages.

La queue sur un tube en plastique d'un demi-pouce avec une lame de queue (environ 200x400 mm) est perdue. Amarré avec un petit poids et ajusté en longueur pour équilibrer la tête sur le mât dans son ensemble.

Avec une masse de générateur de 2,5 kg, la tête entière sans turbine a une masse d'environ 5 kg. Il m'a semblé que c'était un bon résultat.

La turbine mérite particulièrement d'être mentionnée. Peut-être l'unité la plus techniquement difficile. Toute la littérature qui est tombée sous la main a été écrite par des gens complètement éloignés de l'aérodynamique. La plupart des conseillers ont cité les profils d'aviation populaires CLARK Y, BC2 et autres. Les méthodes de calcul des hélices d'avions et des grandes turbines étaient totalement inadaptées pour une petite turbine basse vitesse, orientée pour fonctionner par vent faible et moyen (3-6 m/s). La technologie standard de fabrication des lames était également assez laborieuse et, surtout, ne garantissait pas une précision et une répétabilité élevées du profil.

En ce qui concerne le profil, avec les nombres de Reynolds donnés 40 000 - 60 000, le profil de type Kupfer, Götingen 420 et similaires s'est avéré être le meilleur. Les constructeurs de modèles réduits le savent. En gros, ce n'est qu'un arc, le profil de l'aile Farman ou Nieuport pendant la Première Guerre mondiale. Dans les vents légers, il donne un moment, presque 1,5 fois plus que les traditionnels en forme de larme. A grande vitesse, le débit commence à caler et la turbine s'autorégule en partie.

Le profil a également tiré la technologie.

Un flan avec la surface de la partie inférieure de la lame a été découpé selon le dessin théorique et les gabarits. Ensuite, à travers une couche de polyéthylène, des couches de placage de chêne ont été appliquées sur la colle. Au bout jusqu'à 10, à la fin - 3 - 4 couches. Le gâteau entier a été soigneusement emballé avec un élastique et laissé pendant un jour ou deux.

Une fois la colle prise, le produit semi-fini de la lame était retiré de l'ébauche et relativement simplement affiné en partie terminale et le long des bords par meulage. Au final, si la durabilité était requise, tout cela peut toujours être recouvert d'une couche de fibre de verre sur époxy.

La photo de droite montre un blanc pour coller les lames. Un paquet collé de placage de chêne y est solidement attaché avec un élastique. Au talon, il y a 8 à 10 couches, à l'extrémité de la lame 3 à 4. Ensuite, les couches étagées sont éliminées par meulage et les bords sont meulés. Eh bien, la forme dans le plan est ajustée en fonction du modèle. Les lames sont légères, rigides et assez uniformes, faciles à équilibrer. Cependant, le chêne est trop grave. C'est tout à fait possible et quelque chose de plus facile. En général, je suis folle de tilleul... Bon, ça ne fait pas de mal de coller dessus avec de la fibre de verre, si vous avez besoin de durabilité.

Sur la gauche se trouvent deux pales de tilleul tout arrondies collées à la fibre de verre d'un autre modèle antérieur avec des cames collées du mécanisme pour changer le pas de l'hélice. Malgré toute la simplicité, ils ont réussi à résister à 2000 tr/min.

Un morceau de bois, soigneusement apprêté et peint avec du PF115, résistera à une saison. Après un hivernage dans une pièce non chauffée, aucun gauchissement particulier n'a été constaté. Mais la turbine doit être stockée suspendue par l'essieu. Vous ne pouvez pas mettre la lame contre le mur.

La turbine était vissée sur l'arbre et vissée sur elle-même jusqu'à la butée.

Tout cet ensemble a été installé à une hauteur de 5 mètres sur un mât de sections de tuyaux d'un demi-pouce, trois quarts de pouce reliés par des raccords adaptateurs. Le mât avait un support pivotant près du sol et un système de vergetures à un niveau à quatre câbles constitué d'un cordon en nylon de 5 mm. Cette conception permet à une personne de lever/abaisser le mât.

La charge était une pile alcaline de 12 volts 55 Ah connectée simplement via une diode de 10 A. Plus un voltmètre et un ampèremètre ..

Un contrôleur complexe a été développé en tant que développement et ajout. La tension de fonctionnement du générateur doit être modifiée pour retirer la puissance maximale. Le mode le plus avantageux en ce sens est un courant fixe à une tension variable. Travailler à travers une diode donne simplement à la batterie tout le contraire - une tension relativement constante avec un courant de charge variable.

Et tandis que le contrôleur était périodiquement amené, essayé et ramené à la maison, il s'est avéré que sans contrôleur, la turbine a des qualités intéressantes.

Le décollage est très facile, à moins de 3m/s. De plus, la turbine prend rapidement de la vitesse avant de se charger (environ 13-14V). Après cela, l'augmentation de la vitesse est très lente, seuls le couple sur l'arbre de la turbine et le courant de charge augmentent. Bien entendu, les pertes dans le générateur lui-même et dans les dérivations augmentent également. Mais le générateur en cas de vent fort est efficacement refroidi par le vent lui-même à travers des canaux spécialement prévus. Il est caractéristique que la turbine fasse du bruit lors de l'accélération, dès que le courant de charge apparaît, le bruit diminue fortement. En général, le bruit est plutôt faible. Quand on dort à la campagne par vent fort, on est complètement masqué par le bruit des arbres, si on ne sait pas que l'éolienne est installée.

J'avais très peur qu'au cours d'une bourrasque, le générateur ne grille tout simplement. Ensuite, il a compté toutes les pertes possibles et est arrivé à la conclusion qu'avec la capacité calorifique de la structure, il faut quarante minutes pour chauffer comme un blanc, à 70 - 80 degrés.

Le moulin à vent a fonctionné sous surveillance tout l'été. il était impossible de le quitter à cause des mœurs de notre peuple et aussi : encore, j'avais peur d'une bourrasque, d'un orage. Une fois, le vent est monté à 30 - 35 m / s. Il n'y avait pas d'anémomètre précis à portée de main, mais j'étais déjà parfaitement orienté par la turbine elle-même. Il suffit une fois de faire 2 à 3 mesures de tension pour la charge de référence à l'aide de l'anémomètre et de faire un tableau - l'éolienne est son propre anémomètre. La turbine donnait 900 tr/min, la génératrice donnait environ 150 - 170 W à 5 - 7A (la moitié de la puissance était perdue dans des fils trop fins d'une diminution d'environ 20 m) le mât et le vent me balançaient en rafales. J'avais peur que tout cela soit réduit en miettes, mais les épreuves sont des épreuves.

Dix fois, j'ai arrêté avec confiance la turbine "au grand galop", court-circuitant la sortie du générateur. Dans le même temps, le courant est tombé à 2 - 3A et les tours à 1 - 2 en s. Puis, néanmoins, quelque part la goupille fendue a été coupée et tout a sifflé sur le côté, le mât a dû être abaissé d'urgence.

La principale conclusion de cette expérience est qu'une turbine de faible puissance peut être bloquée en toute sécurité par un générateur par vent fort. Des freins supplémentaires ne sont pas nécessaires. Ceci s'explique alors facilement en théorie.

J'ai omis de nombreuses expériences ici. Il a travaillé en étroite collaboration pendant deux saisons. J'ai essayé Savonius, les lames verticales et quelques autres modèles. Turbines de 2 à 12 pales, machines d'évacuation automatique, etc. Il a également fabriqué un générateur à aimants permanents, un servomoteur à pas variable des aubes de turbine, etc. Je n'ai pas eu le temps de construire une seule lame.

je peux dire avec confiance

1. Un moulin à vent est un plaisir très coûteux, si nous ne parlons pas d'un jouet. Dans mon cas, il ne s'agit que d'éclairage, un petit outil électrique (8 - 12 kW * h par mois). Pour ceux qui ont l'habitude de repasser leurs sweats à la campagne avec un fer à repasser, l'unité essence est bien moins chère.

2. Il n'y a rien de mieux qu'une turbine à hélice classique, calculée dans les années 1920, en énergie éolienne, et il ne peut y en avoir. Les inventions sont faites ici pour le bien des inventions elles-mêmes.

3. Un moulin à vent n'est pas une entreprise solitaire. Éolienne - SYSTÈME. Sans une compréhension approfondie de tous les processus, sans connaissance des bases de la mécanique, de l'aérodynamique, de l'électrotechnique, il vaut mieux ne pas s'impliquer dans des travaux d'une telle complexité. Ce n'est pas pour les amateurs, si vous voulez que quelque chose fonctionne vraiment à la fin.

Il y a eu une tentative de fabriquer une turbine plus lente avec un multiplicateur à deux étages quelque part autour de 1 à 5. Et une version sans queue avec une orientation due à l'énergie éolienne de la turbine elle-même ("retour au vent", équilibrage du tuyau vers l'avant) .

Mais le multiplicateur s'est avéré difficile et la turbine ne voulait pas se retourner par vent faible. J'ai également mis en place une hélice à pas variable avec un servomoteur (quelque part plus tôt sur la photo de la pale). Mais le servo s'est avéré trop lent pour réagir rapidement aux rafales de vent. Et fredonnait sans cesse. Puis, au fur et à mesure que j'avançais, je me suis rendu compte que pour une telle puce, c'est superflu.

Le travail était intéressant, mais je devais aller dans la réalité. Le projet commercial d'un tel parc éolien avait encore besoin d'être révisé, ses propres ressources ont commencé à fondre, puis quelque chose qui m'était familier - les sources d'impulsion - est apparu. C'est ce que je fais maintenant depuis la cinquième année.

Car aujourd'hui, me semble-t-il, les rêves d'un moulin à vent qui chauffe le sol et alimente des fers à repasser avec un chauffe-eau devraient être mis de côté pour l'instant. C'est techniquement possible, mais cela coûte tellement cher que l'imagination du profane ne peut pas le supporter.

Mais de si petits pour une résidence d'été pourraient avoir un certain succès. Ce n'est pas non plus bon marché, mais qui a besoin d'une lumière, d'une petite télévision, d'un téléphone portable et d'un ordinateur portable - tout à fait.

Cela représente environ 10 à 15 kWh par mois.

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