Comment fabriquer une mini éolienne de vos propres mains?

Une éolienne n'a pas besoin de carburant ou d'énergie solaire pour produire de l'électricité. Cette caractéristique incite de nombreuses personnes à réfléchir à la manière de construire une éolienne de leurs propres mains, car l'achat et l'installation d'équipements finis coûtent cher.

Le principe de fonctionnement et les types d'éoliennes

Vous ne pouvez fabriquer un moulin à vent par vous-même qu'en comprenant son appareil. Le prototype de cette unité est un ancien moulin à vent. Avec la pression des flux d'air sur ses ailes, un arbre est entré en mouvement, qui a transmis le couple à l'équipement du broyeur.

Dans les éoliennes pour la production d'électricité, le même principe d'utilisation de l'énergie éolienne pour faire tourner le rotor est appliqué :

1. Le mouvement des pales lorsqu'elles sont exposées au vent provoque la rotation de l'arbre d'entrée avec la boîte de vitesses. Le couple est transmis à l'arbre secondaire (rotor) du générateur, équipé de 12 aimants.En raison de sa rotation, un courant alternatif apparaît dans l'anneau du stator.
2. Ce type d'électricité ne peut pas charger les batteries sans un appareil spécial - un contrôleur (redresseur). L'appareil convertit le courant alternatif en courant continu, ce qui permet de le stocker afin que les appareils électroménagers puissent fonctionner sans interruption. Le contrôleur remplit également une autre fonction: il arrête de charger la batterie à temps et l'énergie excédentaire générée par l'éolienne est transférée à des unités qui en consomment une grande quantité (par exemple, à des éléments chauffants pour chauffer une maison)
3. Pour fournir une alimentation en tension de 220 V, le courant est fourni des batteries à l'onduleur, puis il va aux points de consommation d'électricité.

Pour s'assurer que les pales sont toujours dans la meilleure position pour interagir avec le vent, une queue est installée sur les dispositifs de l'hélice, ce qui vous permet de tourner l'hélice vers le vent. Les modèles d'usine d'éoliennes ont des dispositifs de freinage ou des circuits supplémentaires pour plier la queue ou retirer les pales des coups de vent par mauvais temps.

Il existe plusieurs types d'éoliennes, en les classant par le nombre et le matériau des pales ou le pas de l'hélice. Mais la division principale se produit en fonction de l'emplacement de l'axe ou de l'arbre d'entrée :

1. Le type horizontal implique l'emplacement du puits parallèle au sol. De tels générateurs sont appelés générateurs à palettes.
2. Dans les moulins à vent verticaux, l'axe est situé perpendiculairement à l'horizon et les plans sont situés autour de celui-ci. Les générateurs verticaux peuvent être appelés orthogonaux ou carrousel.

Quel que soit l'emplacement de l'axe de rotation, le principe de fonctionnement de l'unité reste le même.

Les modèles d'éoliennes peuvent avoir une hélice ou une éolienne de 2, 3 ou plusieurs pales.On pense que les appareils multipales sont capables de générer du courant dans un petit vent, et les hélices à 2-3 ailes nécessitent un débit d'air plus important. Lors du choix d'un modèle, il est nécessaire de prendre en compte la règle importante selon laquelle chaque pale crée une résistance au vent et réduit la vitesse de rotation, il est donc assez difficile de faire tourner une roue à plusieurs pales à la vitesse de fonctionnement.

Parmi les variétés d'éoliennes, il y en a à voile et rigides. Ces noms font référence au matériau à partir duquel les ailes sont fabriquées. Avec l'auto-assemblage, le type de voile sera plus simple et plus économique, mais les lames en matière plastique (tissu, films, etc.) ne sont pas durables et résistantes à l'usure.

Variante verticale

Il est plus facile de fabriquer une éolienne de type vertical qu'horizontal. La conception ne nécessite pas de dispositif à palettes, il est situé à faible hauteur (jusqu'à 2 m). Les critiques de ceux qui utilisent des éoliennes verticales (centrale éolienne) indiquent un léger bruit lors de la rotation et une facilité d'entretien des unités de travail des unités. Le groupe électrogène est situé en bas de la structure et l'entretien peut être effectué sans avoir à travailler en hauteur ou à abaisser le mât au sol.

Un roulement est installé à l'extrémité supérieure de l'axe, qui agit simultanément comme un mât. Cette pièce ne nécessite pratiquement aucun entretien et est capable de servir plusieurs années sans réparation.

Contrairement à une éolienne à pales, les éoliennes verticales ne nécessitent pas l'installation d'un grand mât. Ils fonctionnent quelle que soit la direction du vent, ce qui simplifie la conception de la partie mobile.Pour les pales d'une éolienne compacte, vous pouvez utiliser un tuyau en PVC de grand diamètre (par exemple, un tuyau d'égout), et l'acier galvanisé fin convient à une éolienne plus puissante. Ces matériaux sont disponibles pour tout artisan à domicile et sont relativement bon marché.

Le design de l'éolienne peut être choisi indépendamment parmi les nombreuses options disponibles :

• Conception Dornier avec 2 lames plates;
• Système Savonius à 4 ailes semi-cylindriques ;
• éolienne multipale orthogonale à 2 rangées de plans;
• éoliennes hélicoïdales avec des profils de pales courbes.

Toutes les éoliennes verticales utilisent le principe de l'agrégat Savonius. À la maison, les lames peuvent être fabriquées à partir de fûts en acier ou en plastique, coupés en deux dans le sens de la longueur. La caractéristique de conception est que l'efficacité de l'unité atteint un maximum à une vitesse de pale 2 fois inférieure à la vitesse du vent. Par conséquent, vous ne devriez pas essayer d'augmenter la vitesse d'une éolienne verticale.

Modèles horizontaux

Contrairement aux générateurs verticaux, les éoliennes artisanales à hélice ont un rendement supérieur avec une augmentation de la vitesse des pales. Mais les éléments nombreux et étroits de la vis ne contribuent pas à un meilleur travail: avec une forte pression du vent, ils n'ont pas le temps de faire tourner l'arbre en raison du coussin d'air formé devant la vis.

Les éoliennes multipales à faire soi-même pour une maison sont mieux réalisées dans les zones où les vents ne sont pas trop forts. Si la force du vent dans la région dépasse souvent 10-15 m par seconde, il est logique de construire une éolienne à 2-3 pales. Les deux types sont capables de commencer à fonctionner à une vitesse de flux d'air d'environ 2-3 m par seconde.

Le modèle horizontal nécessite l'installation d'un mât haut (6-12 m).Pour éviter les travaux en haute altitude lors de la maintenance, les artisans installent le mécanisme de pliage le plus simple - l'axe - à la base du mât. Pour la stabilité de la structure avec une forte charge de vent, des entretoises à haubans sont nécessaires pour maintenir la crémaillère en position verticale.

La nacelle avec la génératrice et l'hélice doit être montée sur palier et munie d'un plumage en girouette pour que l'hélice prenne toujours une position avantageuse par rapport au vent. Les câbles transportant le courant doivent être positionnés de manière à ne pas se tordre lorsque la nacelle tourne, gêner ou rompre. Elles sont donc réalisées à l'intérieur d'un mât tubulaire.

Comment fabriquer une éolienne 220V ?

Les travaux de création d'une éolienne doivent commencer par déterminer la puissance requise de l'unité:

• pour éclairer plusieurs pièces, il suffit d'avoir un groupe électrogène d'une puissance inférieure à 1 kW ; il alimentera les lampes à incandescence ou à économie d'énergie, et en plus il sera possible d'allumer un ordinateur portable ou un téléviseur sur le réseau;
• une éolienne artisanale d'une capacité de 5 kW fournira de l'électricité aux appareils électroménagers (réfrigérateur, lave-linge, cuisinière, etc.);
• afin de transférer complètement la maison vers une alimentation électrique autonome, vous avez besoin d'un générateur puissant d'une capacité de plus de 20 kW.

Vous pouvez fabriquer vous-même le générateur ou adapter l'ensemble correspondant retiré de l'ancienne voiture. De cette façon, il est possible d'assurer la production de courant jusqu'à 2-3 kW. Pour fabriquer une éolienne de bricolage 220V plus puissante, vous devrez calculer avec précision le nombre de bobines et de tours de fil, la taille et le nombre d'aimants sur le rotor et les paramètres des ailes des pales.

Conception simplifiée

Pour la conception la plus simple avec une puissance d'environ 1-1,5 kW, vous aurez besoin de :

• générateur de voiture (12 V);
• batterie acide (12 V);
• bouton interrupteur (12 V);
• convertisseur de courant 700-1500 V et 12-220 V ;
• métal de grande capacité;
• boulons, rondelles, écrous;
• pinces pour la fixation du générateur (2 pcs.).

Dans la poulie du générateur automobile, vous devez faire des trous symétriques pour les boulons. Diviser la circonférence du récipient en 4 parties égales. Lames coupées :

• sur le côté du récipient, marquez les rectangles selon les marques de division du cercle;
• trouver le milieu vertical de chaque élément ;
• marquez le haut et le bas du récipient avec des rebords pleins de 3 à 5 cm de large;
• couper le métal entre des rectangles individuels jusqu'à la ligne des jantes ;
• faire des coupes le long des bords supérieur et inférieur du balisage afin que le milieu du rectangle reste intact et relié aux bords;
• déployer chaque pale par rapport à l'axe central ;
• déterminer le centre du fond rond, marquer les emplacements des trous de boulons en fonction de leur emplacement sur la poulie du générateur.

Lors du déploiement des ailes, il convient de déterminer le sens de rotation de la roue éolienne afin de faire ressortir les parties nécessaires des avions. Pour assurer la même charge sur toutes les pales, leurs angles de rotation doivent être mesurés.

L'assemblage de la structure consiste à boulonner la poulie du générateur et le fond de la cuve. Après cela, une base est préparée pour l'installation d'une éolienne (un mât constitué d'un tuyau épais d'environ 2 m de haut). Il est plus facile d'y fixer le générateur avec des colliers de diamètre approprié. Pour charger la batterie, le courant du générateur doit passer par le redresseur, la connexion doit être effectuée à l'aide des circuits électriques de la voiture.

Générateur fait maison pour une éolienne à pales

L'unité pour une éolienne horizontale peut être assemblée à partir de moyeux de roue d'une voiture ou un moteur électrique d'une machine à laver peut être utilisé. Pour travailler, vous devrez acheter des aimants en néodyme (alliage de niobium). Il est préférable de prendre des éléments rectangulaires.

Vous pouvez déterminer leur nombre par le nombre de bobines, si un moteur est utilisé. Pour un générateur triphasé, le nombre d'aimants doit être égal aux 2/3 du nombre de bobines, et pour un générateur monophasé, il doit y correspondre. Les maîtres praticiens conseillent d'opter pour un générateur triphasé.

Lors de l'utilisation d'un moteur d'une machine à laver, les aimants doivent être collés au rotor du moteur. Si un moyeu de roue est utilisé, les aimants sont placés sur un cercle de tôle d'environ 5 mm d'épaisseur. Lors de l'assemblage du rotor, suivez les règles:

1. La distance entre les aimants doit être la même. Les éléments rectangulaires sur le moyeu ont de longs côtés le long des rayons du cercle et sur l'arbre du moteur - le long de son axe longitudinal.
2. Avant le travail, vous devez déterminer et marquer les pôles des aimants. Ils sont installés de manière à ce que les éléments opposés aient des polarités différentes. Lorsque vous placez des aimants, alternez les pôles positifs et négatifs des pièces adjacentes.
3. Pour maintenir fermement les aimants sur la surface du rotor, il est recommandé de les remplir d'époxy.

Lors de l'utilisation de l'arbre du moteur comme rotor, la pièce est installée à sa place dans l'enroulement et le fonctionnement de la structure est vérifié en appliquant des sondes de voltmètre sur les fils et en faisant tourner l'arbre avec une perceuse.

Si un moyeu est utilisé, les bobines sont enroulées indépendamment du fil de cuivre émaillé d'une section de 1 mm.Chaque bobine doit être composée de 60 tours et avoir une hauteur de 9 mm. Les bobines doivent être montées sur la partie plate du moyeu de roue.

Pour un générateur triphasé, connectez les extrémités des fils comme ceci :

• laisser la borne extérieure 1 de la bobine libre, et connecter la borne intérieure à la borne extérieure par 4 ;
• connectez le câblage intérieur de 4 bobines avec celui extérieur en 7 et continuez jusqu'à la fin, en connectant les pièces d'enroulement toutes les 2 pièces ; sur ce dernier, il doit rester une extrémité intérieure libre, qui se tord facilement avec la sortie déjà laissée ou marquée différemment;
• répéter le processus avec 2 bobines en connectant les fils selon le même principe tous les 2 éléments ;
• faites de même avec 3 bobines et le reste non connecté.

À la fin des travaux, le maître aura 6 broches distinctes. L'enroulement doit être rempli d'époxy et séché.

Ensuite, dans le roulement de moyeu, vous devez serrer l'arbre, sur lequel placer la bague de rotor avec des aimants. L'écart entre les plans des pièces est de 1-1,5 mm. Vérifier la présence de courant aux bornes, assembler l'éolienne et l'installer sur le mât.

Service d'équipement

Pendant le fonctionnement de l'éolienne, une fois par mois, il est nécessaire d'effectuer une inspection générale des fixations, de vérifier le système électrique pour le déséquilibre de tension, le contrôleur est en bon état et les câbles sont tendus uniformément. Pour un fonctionnement ininterrompu, une fois tous les 3-4 mois, il convient d'inspecter les connexions des bornes de la batterie, de vérifier les niveaux d'électrolyte et d'huile au niveau de la boîte de vitesses du générateur.

L'inspection annuelle comprend la vérification des surfaces des pales, la détermination des performances des roulements et leur remplacement. Pendant ces périodes, le niveau d'électrolyte est également reconstitué, de l'huile est ajoutée à la boîte de vitesses. La maintenance annuelle consiste à vérifier l'opérabilité de tous les nœuds.

Articles similaires :