Generador De Viento Vertical: Tipos De Aerogeneradores Con Un Eje De Rotación Vertical, Hágalo Usted Mismo De Acuerdo Con Los Dibujos, Producción Rusa Y De Otro Tipo

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificación: 2024-01-15 04:10

El viento tiene una gran fuerza motriz que la gente puede utilizar para sus propios fines. Es una fuente de energía limpia. Con un generador de viento, puede obtener energía gratuita adicional. En el artículo de hoy consideraremos los tipos verticales de aerogeneradores, sus características y tipos.

Dispositivo y principio de funcionamiento

Un aerogenerador es la forma más sencilla de obtener energía alternativa para las necesidades de un hogar. Este dispositivo está diseñado para convertir la fuerza del viento en un recurso eléctrico. No se requieren dispositivos adicionales para determinar la dirección del viento . El dispositivo descrito es capaz de trabajar a baja altura, lo que permite su mantenimiento sin el uso de equipos para trabajos a gran altitud.

La simplicidad del diseño y el conjunto mínimo de piezas móviles hacen que este dispositivo sea confiable y duradero . La forma correcta de las palas y la estructura original del rotor permiten obtener un alto nivel de eficiencia del generador, independientemente de la dirección del viento. Durante el funcionamiento de este generador, cualquier ruido está completamente ausente, por lo que no molestará al usuario ni a sus vecinos.

No hay emisiones a la atmósfera, la unidad puede funcionar durante muchos años sin mantenimiento.

El principio de funcionamiento del generador descrito es la levitación magnética . Durante la rotación del rotor, surgen fuerzas impulsivas y de elevación y fuerzas de fricción, que frena el rotor. La apariencia de la parte giratoria es un cilindro fijado al marco. La forma correcta de las palas permite la rotación siempre en una dirección, independientemente de la dirección del viento. Independientemente del modelo y tipo de dicho generador, solo funcionará si la presión del flujo del viento en un lado es mayor que en el otro.

Si se cumplen estas condiciones, obtendremos una rotación constante del eje impulsor del generador y la generación de electricidad. Dado que el viento tiene un efecto en ambos lados del mecanismo giratorio, esto significa que se necesitará más esfuerzo para iniciar una estructura vertical que una horizontal. pero Si se utilizan piezas de repuesto de alta calidad en el diseño, entonces es posible la autopromoción.

Con un viento mínimo, no se puede obtener una alta potencia, pero si la fuerza de fricción se reduce de todas las formas posibles, esto le permite alcanzar la velocidad requerida incluso a una velocidad del viento de 3-5 m / s.

Ventajas

Como ocurre con otros dispositivos de este tipo, los aerogeneradores tienen sus ventajas:

• no dependa de la dirección del viento;
• el uso de estos dispositivos es posible con viento ligero;
• el ruido de la instalación es aproximadamente igual a 30 dB.;
• un producto interesante e inusual en su sitio seguramente interesará a todos los huéspedes y vecinos.

Pero, como cualquier dispositivo, las "turbinas eólicas" tienen un inconveniente: es la imposibilidad de utilizar completamente la fuerza del viento debido a la baja velocidad de rotación del rotor.

¿Qué son?

Entre los generadores verticales del tipo carrusel, que se utilizan para necesidades domésticas, se pueden distinguir varios diseños y tipos. Son muy fáciles de mantener y no tan complejos en términos de construcción. Las partes principales que necesitan mantenimiento se encuentran en la parte inferior y son de fácil acceso. Considere los tipos de aerogeneradores más famosos y comunes con un eje de rotación vertical.

Rotor Savounis . Consta de 2 cilindros, en los que la velocidad de rotación y la velocidad del viento son independientes entre sí. Incluso con fuertes ráfagas de viento, la unidad continúa girando a la velocidad establecida inicialmente. Bajo esta condición, podemos decir que la ausencia de una relación entre la velocidad del viento y la velocidad de rotación del generador es una ventaja, sin embargo, en este caso, la fuerza del aire se usa solo en 1/3. La geometría de las palas les permite trabajar solo ¼ de vuelta.

Rotor Daria . El diseño puede tener 2 o 3 palas. El montaje e instalación es muy sencillo. Se pone en marcha mediante un arranque manual. La instalación descrita no tiene alta potencia.

Rotor helicoidal . La rotación de este generador es uniforme y suave. El diseño elimina la carga excesiva de los rodamientos, lo que prolonga significativamente la vida útil del dispositivo. La instalación de este tipo de instalación requiere mucho tiempo y es laboriosa. El diseño complejo ha influido en el aumento del costo final de dicho producto.

Rotor de varias palas . Este diseño con palas de diferentes formas y direcciones permite que el dispositivo funcione incluso con vientos muy débiles. Este generador se considera un potente convertidor de potencia y tiene un alto nivel de eficiencia. La energía máxima se extrae de la fuerza del viento. Este diseño, además de caro, tiene un alto nivel de ruido.

Rotor ortogonal . Una instalación de este tipo comienza a funcionar a una velocidad del viento de 0,7 m / s. El diseño consta de 1 eje y palas. El nivel de ruido es mínimo. Además de todas las características técnicas, cabe destacar su aspecto interesante e inusual. La vida útil de dicho dispositivo es de varios años.

se debe notar que Las hojas y estructuras pesadas en general dificultan el montaje del dispositivo a una altura considerable . Además de los aerogeneradores verticales, también existen modelos horizontales. Las diferentes versiones de estos dispositivos tienen desde 1 cuchilla, su rendimiento es superior al de los verticales. Pero tienen un apego muy fuerte a la dirección del viento.

Revisión de modelos populares

Antes de considerar los modelos populares de aerogeneradores, debe comprender sus parámetros y criterios de selección para los productos descritos. Los principales criterios de selección son:

• potencia máxima del producto;
• la cantidad de energía producida durante 1 mes;
• la velocidad mínima del aire a la que puede funcionar el generador;
• términos de Uso;
• la presencia de dispositivos que protegen la instalación de sobrecargas;
• toda la vida;
• precio del producto.

Hoy en día, los generadores eólicos son producidos por muchos países, incluida Rusia. Son producidos por varias organizaciones:

• OOO SKB Iskra;
• CJSC "Empresa de energía eólica";
• LMV "Vetroenergetika";
• JSC "Unidad de unidad".

Las unidades de fabricación rusa no son tan conocidas y demandadas en otros países como los modelos rotativos de producción alemana, danesa, china y belga. Las principales empresas de generadores eólicos del mundo están gastando enormes cantidades de dinero en el desarrollo de nuevos tipos de palas, generadores y cálculos precisos para las relaciones de transmisión. Los productos de estas empresas tienen una gran selección de capacidades de 1 a 10 kW y equipos adicionales que se pueden comprar por separado (juegos con concentrador, inversor, baterías). Además de la potencia, existen diferencias en el precio y los componentes. Las empresas rusas producen aerogeneradores con diferentes tipos de rotores y potencia máxima del dispositivo. Los siguientes modelos de la nueva generación se consideran los productos más vendidos.

VUE-1.5 . Se trata de una unidad compacta que puede ser transportada por cualquier tipo de transporte. En instalación y operación, es simple y directo. Este pequeño generador es prácticamente silencioso. Tiene una potencia nominal de 1,5 kW. Voltaje de salida 48 V. La velocidad del viento para el funcionamiento normal debe estar en el rango de 2.5-25 m / s.

VUE-3 (6) . Dicho dispositivo está destinado al suministro autónomo de un pequeño consumidor (casa privada). La potencia nominal de la instalación descrita es de 3 kW, pero con la instalación de equipos adicionales (inversor y baterías), la potencia se puede aumentar a 6 kW. Voltaje de salida 48 V. Velocidad del viento requerida para el funcionamiento: de 4 a 30 m / s.

VUE-30 . La instalación está enfocada a alimentar una casa grande o varias casas. Su potencia nominal es de 30 kW. El voltaje de salida tiene un rango de 90-400 V. La velocidad del viento para la instalación debe ser de 4-60 m / s.

¿Cómo hacerlo tú mismo?

Un aerogenerador no es una estructura muy compleja que casi cualquier persona pueda ensamblar si tiene las habilidades iniciales para trabajar con una herramienta manual y tiene conocimientos de ingeniería eléctrica. Considere el proceso de ensamblaje del generador eólico más simple para usuarios que están comenzando a dominar las fuentes de energía alternativas.

Herramientas y materiales

Para no equivocarse en el tamaño y ensamblar todo correctamente, puede usar cualquier dibujo confeccionado de Internet o puede dibujar el suyo propio y verificarlo en la práctica. Para fabricar una estructura confiable y de alta calidad, necesitará:

• chapa para la fabricación de palas con un grosor de 0,8-0,9 mm, no debe ser demasiado delgada y débil para que no se doble o rompa por una fuerte ráfaga de viento, pero el material demasiado grueso también es indeseable, ya que el exceso de peso de la estructura conducirá a un rápido desgaste de los cojinetes;
• placa de acero de 40 mm u otro diámetro;
• tubo de acero de 25 mm;
• semieje de cualquier automóvil con cojinete;
• esquina de acero;
• 2 poleas de diferentes tamaños;
• generador de coche.

Esquema de fabricación

El diagrama de ensamblaje de un generador eólico casero es simple, siempre puede agregarle sus propias soluciones de diseño. Se deben hacer 4 cuchillas de chapa de metal, cuyo tamaño será de 1000 por 800 mm . Se utiliza una tira de acero para unir las cuchillas. Como resultado, el diseño debe parecerse a la forma de un tambor. Las hojas deben apuntar desde el centro hacia el exterior. Esta dirección le permitirá tener una vela más grande para capturar el flujo de aire, y cuando la hoja gire, su forma aerodinámica tendrá una resistencia mínima al aire.

Un tope vertical está hecho de una tubería de acero, que se une al eje del eje en un lado, y las cuchillas resultantes se instalan en el lado opuesto.

El eje en sí está unido a cojinetes sobre cojinetes, que se fabrica en cualquier forma y con los materiales disponibles. Después de ensamblar la estructura, es hora de colocar el generador en ella.

Para una mayor productividad, necesitamos poleas de diferentes radios . El que es más grande se fija al mástil y el más pequeño se fija al generador mismo. Si el generador tiene su propia polea, entonces puede usarlo. Después de eso, el generador está listo para generar corriente, pero debe enviarse al lugar que necesitamos. Para hacer esto, conectamos cables a los contactos. Es deseable que sean de cobre y tengan una sección transversal de al menos 1,5 m2. mm.

Servicio

Como cualquier técnica, los aerogeneradores necesitan un mantenimiento regular. Para un funcionamiento de alta calidad y sin problemas, es necesario lubricar todas las partes móviles de la estructura . Este trámite debe realizarse al menos 2 veces al año. Dado que la estructura tiene vibración constante, es necesario apretar tuercas sueltas y sujetadores de alambre durante el mantenimiento. Las cuerdas débiles y flojas deben apretarse y las cuchillas deben inspeccionarse en busca de grietas y rasgaduras.

En tales productos, es aconsejable utilizar cojinetes de tipo cerrado para que entre menos humedad y polvo, y las tuercas deben tener un anillo de plástico autobloqueante. Esto no aliviará al usuario de la necesidad de mantener el mecanismo, solo proporcionará una vida útil más larga. Si se encuentran rastros de corrosión en las piezas metálicas, es necesario tomar medidas oportunas para proteger el metal. La pintura oxidada solucionará la situación.

Dicho mantenimiento ayudará a prolongar la vida útil de la unidad y garantizará el correcto funcionamiento de la unidad sin atascos ni giros difíciles.

¿Dónde instalarlo?

Una de las condiciones más importantes para el funcionamiento de un aerogenerador es la elección del lugar de instalación. La opción ideal para el funcionamiento del dispositivo descrito es un área abierta y un punto de instalación sobre todas las estructuras extrañas y obstáculos naturales al viento .(casas, árboles, colinas). Si se descuidan estos requisitos, la eficiencia de su generador disminuirá. Si es posible colocar un generador de eje vertical en la orilla del río, entonces esta es una muy buena solución, ya que los vientos del agua soplan con especial frecuencia. Una buena opción para colocar su generador es en una elevación natural o artificial. Las ubicaciones de campo también son adecuadas para colocar este accesorio. En pocas palabras, cualquier terreno donde no haya obstáculos para el viento le conviene.

Es posible colocar un generador de este tipo dentro de la ciudad o en áreas densamente urbanizadas, pero solo en el techo y lo más alto posible, esta es la única forma de lograr el mejor resultado . La instalación de este dispositivo en el techo de un edificio de apartamentos puede resultar difícil. Se requerirá el consentimiento por escrito de todos los inquilinos y el permiso de la empresa gestora. Además, el ruido de la unidad se puede escuchar en los pisos superiores, debido a esto, es posible que sea necesario quitar una estructura ya instalada. La colocación en el territorio de una casa privada es mucho más fácil y rápida, ya que no necesita obtener permisos y negociar.

Para que su generador no interfiera con nadie, debe colocarse a una distancia de 10-15 m de edificios residenciales, y luego no interferirá con nadie.