Una turbina eólica es un dispositivo mecánico simple similar a un molino de viento. Las palas captarán el flujo de aire utilizando el movimiento para aplicar energía mecánica a la palanca de control. Luego, esta palanca encenderá los componentes del generador, lo que dará como resultado energía renovable limpia para su hogar y facturas de electricidad más bajas. Además, las turbinas son fáciles de fabricar con una variedad de materiales simples que se pueden comprar en su ferretería local.
Paso
Parte 1 de 5: Planificación de una turbina eólica
Paso 1. Determine la velocidad promedio del viento en la ubicación que desea construir
Para producir electricidad económica, las turbinas eólicas eficientes requieren velocidades del viento de al menos 11 a 16 kilómetros por hora. La mayoría de las turbinas eólicas funcionarán de manera óptima a velocidades de viento de 19 a 32 kilómetros por hora. Para encontrar la velocidad promedio del viento en su área, consulte los mapas de viento en línea.
- También puede comprar un equipo de medición del viento llamado anemómetro. Utilice esta herramienta para medir la velocidad del viento en la ubicación deseada de la turbina. Hágalo todos los días por unos momentos.
- Si la velocidad del viento en su área es bastante constante, mida durante un mes, aunque los cambios de estación pueden tener un gran impacto. Luego, calcule el valor de velocidad promedio para ver si la ubicación de la turbina sería apropiada.
Paso 2. Estudie el permiso de construcción relacionado con las turbinas eólicas
Estos permisos varían según el área, así que consulte con su gobierno local para asegurarse de que no los esté infringiendo. Algunos permisos requieren una distancia mínima entre las turbinas, además de qué tan lejos están las turbinas de la línea de propiedad. La turbina también puede tener una altura limitada. Tenga en cuenta todas estas cosas al construir.
Discuta sus planes con los vecinos antes de pasar demasiado tiempo finalizándolos y construyéndolos. De esta forma, podrá escuchar sus inquietudes acerca de las turbinas y resolver los malentendidos que pudieran derivarse del ruido, la interferencia con los canales de radio y la recepción de los canales de televisión
Paso 3. Realice una evaluación del espacio de su aerogenerador
Si bien esto no requiere mucho espacio, para evitar posibles conflictos con los vecinos, asegúrese de reservar al menos 0.2 acres de espacio para turbinas que produzcan hasta 3 kilovatios de energía y 0.4 acres para turbinas que produzcan hasta 10 kilovatios de energía. poder. También necesitará tener suficientes peldaños verticales para construir las turbinas lo suficientemente altas como para evitar que los edificios y árboles circundantes bloqueen el viento.
Paso 4. Elija entre palas de turbina eólica DIY o Hágalo usted mismo
El tipo de palas que utilice y su configuración afectarán el diseño de la turbina. Los molinos de viento en las granjas antiguas eran simplemente palas unidas a un eje giratorio, pero las turbinas de viento representaban motores grandes y tenían palas grandes con forma de gotas de agua. Estas palas deben medirse e instalarse correctamente para que la turbina funcione de manera eficiente.
- Si elige hacer el suyo propio, use madera o una sección transversal de tubería de PVC. Las instrucciones se pueden encontrar en línea a través de una búsqueda general en Internet. Utilice la frase clave "palas de turbina eólica caseras" o "palas de turbina eólica de bricolaje" (en inglés).
- Ya sea que desee construir o comprar, asegúrese de que haya 3 palas para la turbina. Usar un número par, digamos 2 o 4, aumenta la probabilidad de que la turbina vibre mientras gira. Agregar más palas aumentará la potencia, pero la turbina también girará más lentamente.
- Estas hojas también se pueden fabricar con productos caseros, como palas modificadas. Si planeas seguir esta ruta, elige una pala resistente. Puede reemplazar el mango de madera con algo más fuerte, como un palo de metal.
Paso 5. Elija un generador
La turbina eólica debe estar conectada a un generador para generar electricidad. La mayoría de los generadores contienen corriente continua (CC), lo que significa que debe conectarlos a un disparador de energía para que el generador produzca una corriente alterna (CA) capaz de alimentar electrodomésticos.
- Puede utilizar un motor de CA como generador, aunque es posible que no contenga suficiente energía magnética para generar una fuerte corriente eléctrica.
- Los generadores dependen en gran medida del movimiento, en este caso el movimiento de las palas, y de las fuerzas magnéticas para generar electricidad. Un generador listo para usar es la opción más fácil para los principiantes, pero puede encontrar tutoriales sobre cómo hacer el suyo en Internet. Escriba la frase clave "hacer un generador de turbina eólica" o "hacer un generador de turbina eólica" (en inglés).
- Si decide comprar un generador de CC, busque uno con alto voltaje y baja velocidad de rotación (algunos cientos en lugar de miles de revoluciones por minuto). Debe producir al menos 12 voltios de manera constante.
- El generador también debe estar conectado al tanque de la batería de larga duración y al controlador de potencia intermedio y al inversor. Esto es importante para que el inversor y la batería estén protegidos contra cortocircuitos. Además, este método también proporcionará energía al inversor cuando el viento no sople mucho.
- No se recomienda el uso de alternadores automotrices como generadores. Este alternador debe girar mucho más rápido que una turbina eólica para mantener la energía.
Parte 2 de 5: Instalación del eje y el radio del eje vertical
Paso 1. Instale su eje
Puede que tenga que soldarlo, pero la mayoría de los equipos de turbinas eólicas se venden con el eje instalado. Si desea construir una turbina a partir de piezas o componentes comprados por separado que están inactivos y necesitan soldarse, asegúrese de usar el equipo de seguridad personal adecuado, como gafas de soldar, guantes de soldar, chaqueta de soldar y botas de trabajo.
Al juntar primero los componentes del eje, puede construir una turbina pieza por pieza. Este método puede ser más eficiente que intentar construir una turbina completa de inmediato si está haciendo este proyecto solo
Paso 2. Deslice la maza en su lugar en el eje
Para evitar la colisión y la erosión de estos dos componentes, coloque el cojinete entre ellos. Conéctelo al extremo del eje que sobresale del disco, luego deslícelo en el disco hasta que quede pellizcado contra la parte más gruesa del eje. Después de eso, deslice el cubo en el cojinete de modo que las partes del pilote queden hacia arriba.
- Debe haber un espacio de aproximadamente 10,2 cm entre el eje y el rodamiento. En áreas de alta velocidad del viento, la turbina puede doblarse y las palas dañan el eje.
- Si no tiene el equipo y está construyendo un eje desde cero, considere usar un eje de remolque 4 en 4. Puede comprarlo en la mayoría de las tiendas que venden equipos para remolques, como la tienda de repuestos para automóviles más cercana.
Paso 3. Conecte la brida del dedo inferior al cubo
La brida debe tener orificios para que pase el poste del cubo, así como partes sobresalientes para el montaje. Alinee las bridas con los postes del cubo y únalas. Una vez que las bridas estén colocadas uniformemente, fíjelas con tuercas. Primero instale las tuercas a mano y luego use una llave.
Paso 4. Conecte todos los radios
Tendrá dos radios por pala de turbina, lo que hace un total de seis para una turbina de tres palas. Necesitará pernos para conectar los radios a las pestañas de la brida inferior, así como un espaciador para separarlos de la parte superior. Luego:
- Deslice el perno a través del orificio en una de las pestañas de la brida, coloque los radios utilizando el espaciador, coloque el segundo radio en el perno y luego sujete todos los radios y espaciadores con la brida superior. Tanto la brida superior como la inferior deben tener la misma forma, así como el número de pestañas de montaje.
- Apriete el perno en la brida superior con la mano, luego apriete el otro perno. Repita este proceso para todos los radios.
- Una vez que todos los dedos estén atrapados entre las bridas superior e inferior, use una llave para apretar los pernos. Luego, asegúrese de que las bridas y los radios superior e inferior sean resistentes y fáciles de girar con la maza en el rodamiento.
- Dado que la turbina estará expuesta a la fuerza constante del viento y otros factores ambientales, asegúrese de que los pernos conecten firmemente los radios. Para hacer esto, use un compuesto adhesivo, que se puede comprar en la mayoría de las ferreterías.
Paso 5. Coloque los cuatro postes en la brida superior
Estos postes deben ser roscados y de 6 cm de largo y 0,635 cm de espesor. Es posible que deba usar una sierra para metales para cortar los postes roscados del grosor correcto a la longitud correcta. Luego, coloque estos postes a mano en la parte superior de la brida superior, de modo que cada perno se distribuya uniformemente alrededor del eje del eje de la turbina.
- Monte estos postes lo suficientemente separados para que estén todos verticales y resistentes. El mástil debe sobresalir de la brida a la misma distancia.
- Cuando utilice una sierra para metales, tenga cuidado de no dañar la rosca del poste. Un hilo dañado puede impedir que pueda apretarlo correctamente.
- Asegúrese de que todos los postes estén firmemente en su lugar, como los pernos que usó para los radios de la turbina. Utilice un compuesto adhesivo para asegurar estos postes.
Parte 3 de 5: Instalación del imán de eje vertical
Paso 1. Conecte el rotor magnético inferior a los polos
Puede hacer rotores magnéticos superior e inferior con placas de 5 x 2,5 x 1,25 pulgadas, epoxi y imanes de neodimio. O puede comprarlo listo para usar como parte del kit de generador de turbina del fabricante. Monte la placa inferior del rotor magnético en los cuatro postes que se han atornillado a la brida. Asegúrese de que el imán esté hacia arriba.
- Ya sea que haga el suyo propio o utilice un rotor magnético prefabricado, tenga cuidado. El campo magnético es muy fuerte y puede causar lesiones si se descuida.
- Los imanes de neodimio son muy frágiles. Necesitará 24 de ellos, 12 para el rotor magnético superior y 12 para el rotor magnético inferior, pero compre algunos repuestos en caso de que uno se rompa. Estos imanes se pueden comprar en línea.
Paso 2. Haga un rotor magnético si es necesario
Si está utilizando un dispositivo que contiene un disco de rotor magnético, solo necesita unir el disco a los postes como se describe. Para un rotor de imán de carcasa, asegúrese de que todo esté distribuido uniformemente alrededor de la periferia del rotor. Para evitar la colocación incorrecta de los imanes que podrían destruir el rotor, dibuje una plantilla de colocación de imanes en cartón o papel.
- Esta plantilla ocupará el centro del rotor que no está magnetizado. Las líneas desde el centro hasta los bordes de la plantilla indican la ubicación de los imanes en el rotor. Puede usar cinta adhesiva para pegar la plantilla. Busque ejemplos en línea.
- Debes marcar los polos de todos los imanes antes de comenzar a colocarlos. Puedes hacer esto con un marcador. Si los imanes se pegan y no puede analizar los polos, intente probarlo colocando un imán débil en un palito de helado.
- Pase el polo "U" del probador frente al imán de neodimio. Si siente un empujón, significa que los imanes están en el mismo lado de los polos. Si siente un tirón, los polos del imán que está probando son opuestos.
- Use un epoxi del tamaño de un guisante cuando coloque imanes. Adjuntar a la parte inferior de cada imán antes de colocar.
- Tenga cuidado y asegúrese de que sus dedos no estén entre el imán y el rotor. Luego, mueva el imán a la esquina del disco del rotor lentamente. El imán se pegará. Después de eso, deslice el imán en la posición correcta siguiendo su plantilla.
Paso 3. Instale los espaciadores en los postes de la turbina
Puede utilizar una pieza de tubo metálico de 1,375 cm (3,175 cm) para crear espacio. Corta con la mayor precisión posible. Deslícelo sobre el poste que sobresale del rotor magnético.
- Los espaciadores de longitud desigual pueden doblar el disco magnético superior. Esto puede ser peligroso y afectar negativamente la eficiencia de la turbina.
- Debe quedar más de 2,5 cm de espacio por encima de los espaciadores de los postes. De esta manera, las tuercas se pueden apretar en el rotor magnético y todas las partes intermedias.
Paso 4. Coloque el estator encima del rotor magnético inferior
El estator es un conjunto de cables de cobre que es vital para todo tipo de generadores. Puedes comprarlo como parte de un kit de turbina eólica o hacer el tuyo propio. Los polos que rodean el eje del eje deben sobresalir hacia arriba más allá del centro del estator.
- El estator necesita tres grupos de 24 cables de cobre, cada uno envuelto 320 veces. Hacerlo puede ser difícil y llevar mucho tiempo.
- Si decides que quieres hacer el tuyo propio, busca en línea las frases clave "cómo hacer un estator de turbina eólica" o "cómo hacer un estator de turbina eólica" (en inglés) para ayudarte.
Paso 5. Haga las bobinas del estator para el estator de la carcasa
Puede utilizar madera de desecho y clavos. Conecte dos piezas de madera contrachapada con cuatro clavos de modo que haya un espacio de 2,5 cm entre ellas. Los clavos deben estar espaciados en un patrón de cuadrícula que corresponda a las dimensiones del imán. Esto le facilitará el enrollado de los cables de cobre utilizados para fabricar el estator.
- Cuando fabrique su propio estator, asegúrese de marcar el inicio y el final. Cada capa debe estar envuelta en la misma dirección. Considere aplicar cinta aislante de color en cada extremo de estos rollos.
- Para evitar que el rollo se salga cuando hayas terminado, pégalo con cinta aislante y asegúralo con epoxi de dos partes. Deje que el epoxi y el estator se sequen sobre el papel encerado de acuerdo con las instrucciones de la etiqueta del epoxi.
Paso 6. Instale el rotor magnético superior
Asegúrese de tener mucho cuidado; Esta es una de las partes más peligrosas de una turbina eólica. Apile las cuatro tablas en el estator a cada lado del eje central. El rodapié debe ser más grueso y el tablero superior debe ser más delgado. Puede utilizar una tabla de 5 x 10 cm para la tabla superior.
- Sostenga el rotor magnético superior de modo que sus dedos estén en el espacio entre las tablas apiladas. Baje lentamente hacia el rotor inferior. Intente alinear el rotor superior con los espárragos de la turbina mientras hace esto.
- Un campo magnético se adherirá al disco superior y lo empujará hacia la placa en la que lo colocó. Luego, baje el rotor magnético superior sobre los postes metiendo las tablas una a la vez. Primero, levante una tabla superior, luego la otra.
- Repita este proceso en el tablero inferior para maniobrar de modo que el rotor magnético superior esté en la posición correcta. Luego, use las tuercas en los postes para apretar el rotor en su posición. Cuando termine, el rotor superior debe descansar contra los espaciadores, con solo una pequeña parte del mástil sobresaliendo de la parte superior.
- Puede que tenga que mover la placa para liberarla del rotor magnético superior. La fuerza magnética aquí será muy fuerte.
Parte 4 de 5: Completar la turbina
Paso 1. Retire el marco de su eje
A continuación, debe conectar este eje a la Torre. Hacer esto cuando el bastidor de la turbina está en su lugar es difícil. También tienes que doblarlo, apuntando el cubo hacia arriba para que termine la turbina.
Extraiga todas las piezas del bastidor (incluidos los cubos, los radios, el rotor magnético, el estator y otras piezas conectadas) del eje con un movimiento hacia arriba. Luego, coloque el marco en el área de trabajo con el lado del cubo hacia arriba
Paso 2. Suelde la brida del eje a su torre
Si compró un kit de turbina, estas piezas pueden estar fácilmente disponibles, pero de lo contrario, deberá colocar una placa de metal en el tubo de metal grueso y resistente para la parte de la torre. Asegúrese de que esta tubería pueda soportar la energía eólica generada por la turbina.
La torre debe instalarse en un lugar fuerte. Es posible que deba verter hormigón sobre los cimientos de la torre para que sea más estable
Paso 3. Instale los limitadores de eje y radio
Esta barrera, o jaula, debe rodear el eje como un collar. Luego, use los pernos para sujetarlo a la torre. Luego, corte el poste roscado con un diámetro de 0.375 cm en cuatro secciones de 11.25 cm de largo. Primero use el compuesto de unión, luego las tuercas y arandelas para unirlo a la jaula. Frente.
Las tuercas deben colocarse en postes con un diámetro de 0,375 cm, aproximadamente desde la parte superior. Esta tuerca te permitirá ajustar la posición del estator mientras el mástil lo mantiene
Paso 4. Coloque el rodillo en el eje
Antes de hacerlo, debe aplicar una pequeña cantidad de aceite a los cojinetes. Después de eso, deslice el rodamiento roscado en el eje para que descanse contra la parte inferior.
El proceso de lubricación es más fácil de hacer con los dedos. Tenga a mano una toalla de papel o un paño de trabajo para limpiar fácilmente la red después de engrasar y colocar el cojinete
Paso 5. Instale el bastidor principal de la turbina
Levante el bastidor principal de modo que el buje mire hacia adelante y fíjelo al eje con la posición del rodamiento roscado debajo. Los orificios de montaje en el estator deben estar paralelos a los postes roscados atornillados en la jaula.
- Una vez que el marco esté en el lugar correcto, coloque otro rodamiento roscado en la parte superior del buje. Aceite con aceite común para cojinetes.
- En él, coloque la tuerca hexagonal. Esta tuerca debe apretarse con un dedo.
- Si le resulta difícil girar la tuerca, retírela hasta que el espacio esté nivelado con el orificio del eje. Deslice un alfiler en este orificio y use unos alicates para doblarlo y así poder apretar la tuerca.
Paso 6. Apriete también el estator y termine la turbina con la tapa de grasa
Instale una tuerca hexagonal para cada poste para asegurar el estator al marco de la turbina. Luego, usando dos llaves, ajuste la posición de las tuercas que flanquean el estator para que encajen entre los dos imanes del rotor.
Una vez que la posición del estator sea correcta, solo necesita agregar la tapa de aceite en la parte superior del cubo. La turbina se ha completado
Parte 5 de 5: Instalación de componentes eléctricos en la turbina
Paso 1. Conecte el controlador de corriente a la batería o circuito
Conectar el controlador de corriente a la batería antes de conectarlo a la turbina evitará un cortocircuito. De esa manera, su equipo tampoco se dañará.
Paso 2. Conecte el cable revestido al controlador de corriente
El cable transferirá energía del generador al controlador de corriente. Desde aquí, la electricidad ingresa a la batería o al circuito.
Este cable debe ser como el cable dentro del cable de alimentación, con los dos unidos en un aislamiento similar. Puede utilizar un cable de extensión antiguo sin la parte del enchufe
Paso 3. Pase la capa de alambre a través de los pilones de la torre y la base
Insértelo en la torre hasta que llegue al marco de la turbina de arriba. Es posible que deba usar cinta o hilo grueso para ayudar a colocar el cable en la torre. Luego, conecte este cable al generador.
Paso 4. Conecte la batería o el circuito
Una vez que el generador esté conectado al controlador de potencia y pase la base de la torre, estará listo para completar la turbina. Siempre consulte a un electricista profesional cada vez que conecte una fuente de alimentación externa al circuito principal de la casa. Muchas áreas requieren los servicios de un profesional con licencia para manejar este tipo de disposición de cables.
Consejos
- Debe cubrir el controlador de potencia para protegerlo de la humedad. También puede conectar el medidor de voltaje para monitorear la energía que produce la turbina.
- Investiga un poco sobre la migración de aves en tu área. Si alguna especie pasa volando por el área, evite construir turbinas.
