Cómo instalar una turbina eólica (con foto) - Consejos

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Pasos
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Una turbina eólica es un dispositivo mecánico simple similar a un molino de viento. La corriente de aire que impulsa las palas de la turbina gira y la energía mecánica de ese movimiento se transmite a lo largo del eje de la turbina. El eje de la turbina hace girar los otros componentes del generador, crea energía limpia (energía renovable) para su hogar y reduce sus facturas de electricidad. Alternativamente, la turbina se puede fabricar con materiales simples que se pueden encontrar en ferreterías.

Pasos

Parte 1 de 5: Plan para la instalación de turbinas eólicas

Determine la velocidad promedio del viento donde planea colocar la turbina. Para una generación de energía eficiente, la turbina necesita una velocidad mínima del viento de 11-16 km / h. La mayoría de las turbinas funcionan mejor con velocidades del viento entre 19 y 32 km / h. Para encontrar la velocidad media anual del viento en el lugar donde vive, puede consultar un mapa de viento en línea que dice velocidades medias del viento.
- También puede comprar un medidor de velocidad del viento llamado medidor de viento que mide la velocidad del viento en el sitio de la turbina. Haga esto todos los días por un tiempo.
- Si la velocidad del viento en ese lugar es relativamente estable, las mediciones de un mes son más que suficientes, aunque la velocidad del viento varía bastante con las estaciones. Luego, calcula el promedio de las cifras para ver si es razonable ubicar la turbina allí.
Considere la posibilidad de construir leyes relacionadas con las turbinas eólicas. Cada región tiene diferentes leyes de construcción, así que consulte con los reguladores para asegurarse de que su turbina no infrinja la ley. Algunas leyes regulan la distancia mínima entre las turbinas, así como la distancia mínima desde la turbina hasta el límite de la propiedad. Las leyes locales también pueden imponer límites de altura a considerar al diseñar una turbina.
- Debe discutir la construcción de una turbina con su vecino antes de invertir demasiado tiempo en diseño y construcción. De esta manera, puede abordar sus preocupaciones sobre las turbinas eólicas y eliminar las percepciones erróneas sobre el ruido y la posibilidad de interrumpir las ondas de radio (radio y televisión).
Evaluación del espacio de la turbina. Aunque la turbina en sí no necesita mucho espacio, para evitar posibles conflictos con los vecinos se recomienda reservar un mínimo de 0,2 hectáreas para una turbina con capacidad de generación de 3 kiliwat y 0,4 hectáreas para una turbina con potencia de salida. hasta 10 kilovatios. La altura del espacio también debe ser suficiente para poder construir turbinas con una altura para que las casas y los árboles no bloqueen el viento.
Utilice palas de turbina prefabricadas o caseras. El tipo de pala de turbina que se pretende utilizar y la construcción de la pala pueden tener un impacto en el diseño general de la turbina. Los viejos molinos de viento de la granja eran esencialmente velas pequeñas unidas al eje, pero las turbinas de viento eran como hélices gigantes y tenían alas grandes con forma de gota. Las palas deben tener el tamaño y el espacio adecuados para que funcionen correctamente.
- Si desea hacer las alas usted mismo, puede hacerlo con madera o partes transversales de tubos de PVC. Puede encontrar instrucciones en línea utilizando la palabra clave "palas de turbina eólica caseras".
- Independientemente de si compra o construye sus propias alas, normalmente tiene 3 palas para una turbina eólica. El uso de un número par de palas como 2 o 4 hará que la turbina sea más propensa a vibraciones al girar. Aumentar el número de palas aumenta el par, pero puede hacer que la turbina gire más lentamente.
- Las palas de la turbina también se pueden fabricar con productos domésticos como palas. Si sigue este método, elija una pala dura, entonces debe reemplazar el mango de madera con un material más duradero, como el laminado de metal.
Elija generador. Necesita conectar una turbina eólica a un generador para generar electricidad. La mayoría de los generadores son de corriente continua (CC), lo que significa que para suministrar electricidad a su hogar, debe conectar ese generador a un convertidor para generar corriente alterna (CA) para los dispositivos internos. casa.
- Puede utilizar un motor de CC como generador, aunque es posible que el flujo no sea lo suficientemente fuerte como para producir un campo eléctrico fuerte.
- El generador depende de la rotación (en este caso, el movimiento de las palas de la turbina) y la fuerza magnética para generar electricidad. Un generador prefabricado es la opción más fácil para los principiantes, pero puede hacer el suyo buscando en Internet la documentación de "hacer generadores de turbinas eólicas".
- Si decide comprar un generador de CC, elija uno con una clasificación de alto voltaje y amperaje, velocidad de rotación lenta (algunos cientos en lugar de algunos miles de rpm). Necesita generar una corriente mínima de 12 voltios en tiempo continuo.
- El generador debe estar conectado a la batería de mantenimiento y el controlador de carga en una posición entre el generador y el convertidor para proteger los inversores y la batería contra cualquier pico de voltaje. Esto también ayuda a proporcionar energía al convertidor durante épocas de poco viento.
- No debe utilizar un generador de automóvil como generador de turbina eólica. Necesitan una rotación mucho más rápida que una turbina eólica.
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Parte 2 de 5: Montaje de cigüeñal y manivela de una turbina eólica de eje vertical

Montaje de carrete. Debe soldar el husillo a la base del eje, pero muchos conjuntos de turbinas eólicas prefabricadas ya sueldan las dos partes. Si está ensamblando turbinas a partir de piezas sueltas compradas o piezas en exceso, asegúrese de usar equipo de protección, como gafas especiales, guantes, camisas y botas antes de soldar.
- Una vez que haya ensamblado el carrete, puede ensamblar el resto en ese eje. Esta suele ser la forma más eficiente de montar una turbina si está trabajando en este proyecto usted mismo.
Desliza la rueda dentada en el eje. Para evitar fricciones y daños en el eje / piñón, se recomienda instalar un cojinete entre estas dos partes. Coloque el rodamiento en el extremo cónico del eje fuera de la base del eje y deslice el anillo del rodamiento hacia la base del eje hasta que quede fijo en la posición más gruesa del eje. Luego, desliza la rueda dentada a su posición en el rodamiento de modo que las perillas de la rueda dentada miren hacia arriba.
- La distancia desde el rodamiento hasta la base del eje es de unos 10,2 cm. Cuando el viento sopla con fuerza, la turbina se puede doblar, provocando que la hoja corte y dañe el eje.
- Si no compra un juego completo y fabrica el suyo propio, considere usar una rueda dentada de remolque de 4 en 4 (4 pernos-4 pulgadas). El piñón 4 en 4 está disponible en las tiendas de repuestos de remolques, como las tiendas de autopartes.
Coloque el dial inferior en la rueda dentada. El plato giratorio debe tener orificios para deslizarse en las perillas de la rueda dentada y tener orejas sobresalientes para conectar la manivela. Coloque la ruleta en las perillas de la rueda dentada y fíjela en su lugar. Después de alinear el plato giratorio en la rueda dentada, lo fijará con la tuerca de la rueda, primero a mano, luego use la llave del carrete para apretarlo.
Conecte la manivela. Tiene dos manivelas para cada pala de turbina, lo que significa un total de seis manivelas para una turbina con tres palas. Necesita pernos para conectar la manivela a las orejas de la manivela inferior y un cojín para separar el volante inferior del mango superior. Luego:
- Deslice un perno en un agujero en la oreja de la plataforma giratoria, enganche la manivela en el perno, empuje el espaciador en el perno, enganche el segundo perno de la manivela en el perno y use la ruleta superior para sujetar las dos manivelas juntas amortiguar. El disco inferior y el disco superior deben tener la misma forma, con el mismo número de orejas conectando la manivela.
- Atornille el piñón superior a mano para mantener el plato giratorio en su lugar, luego apriete los pernos restantes del primer juego de manivela. Repite este proceso para todas las bielas.
- Después de que todos los volantes estén sujetos entre la rueda giratoria inferior y superior, use la llave del carrete para apretar los pernos. Después de apretar los pernos, el dial inferior, el dial superior y las ruedas de manivela están listos para una fácil rotación con el piñón en el cojinete.
- Dado que la estructura de la turbina se verá afectada continuamente por el viento y otros factores ambientales, la unión entre el perno y el volante debe ser firme. Para garantizar una unión segura, se recomienda utilizar una solución de bloqueo de roscas que se vende en ferreterías.
Coloque cuatro pines en la plataforma giratoria superior. Estos pasadores deben estar roscados y cada pasador mide 6 cm de largo y 0,635 cm de grosor. Es posible que deba usar una sierra para metales para cortar estos pasadores a la longitud requerida. Luego, coloque la manija contra la parte superior del plato giratorio superior para que los pasadores estén distribuidos uniformemente alrededor del eje.
- Solo atornille el pasador al plato giratorio lo suficientemente profundo para que cada pasador quede vertical y seguro. Todos los pines deben sobresalir del plato giratorio a la misma longitud.
- Si usa una sierra para metales para cortar las clavijas, tenga cuidado de no dañar el hilo. Los hilos dañados le impedirán montar otras piezas.
- Debe colocar los pasadores de forma segura, así como los pernos que conectan las bielas. Finalmente, debe agregar la solución de bloqueo de roscas a los pasadores.
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Parte 3 de 5: Montaje del imán de una turbina eólica de eje vertical

Instale el rotor magnético inferior en los pasadores. Puede hacer su propio rotor inferior y superior con el disco del rotor, pintura epoxi y barras magnéticas de neodimio de 5 cm x 2,5 cm x 1,25 cm, o puede comprar un producto prefabricado. en juego de turbina eólica, o cómprelo al fabricante de piezas de turbina eólica. Dirigiendo los imanes hacia arriba, haga coincidir el disco inferior del rotor magnético con los cuatro tornillos que ha fijado firmemente al plato giratorio.
- Ya sea que haga el suyo propio o use un rotor magnético prefabricado, siempre tenga cuidado al manipular barras magnéticas individuales o placas de rotor magnético. Su fuerza magnética es tan fuerte que puede causar lesiones graves si la manipula de forma imprudente.
- El imán de neodimio es bastante frágil. Necesitará 24 barras, 12 barras para el rotor superior y 12 para el rotor inferior, pero debe comprar más en caso de que el imán se rompa durante el montaje de la placa. Estos imanes están disponibles para la venta en línea.
Haga el rotor magnético si es necesario. Si compra el juego completo que viene con un rotor magnético, simplemente conéctelo a los pines como se describe arriba. Para un rotor casero, debe distribuir uniformemente las barras magnéticas alrededor del borde del rotor. Para evitar una colocación incorrecta del imán y dañar el rotor, dibuje la posición del imán en cartón o papel normal.
- Esta hoja de papel se colocará en el centro del rotor donde no se coloca el imán. Las líneas desde el centro hasta el borde del papel son indicativas de dónde debe colocar el imán en el rotor. Puede usar cinta adhesiva para arreglar la hoja de papel y consultar estas muestras de papel en línea.
- Debe usar un marcador para marcar la polaridad del imán antes de comenzar a instalar. Si los imanes se atraen entre sí y no puede distinguir la polaridad, haga una herramienta de prueba aplicando un pequeño imán al palito de helado.
- Deslice el lado "N" de la herramienta de prueba en el imán de neodimio. Si siente una fuerza, ese lado del imán es extremo. Si siente la gravedad, ese lado es el polo opuesto.
- Use una cantidad de pintura epoxi del tamaño de un guisante para instalar el imán. Aplica pintura a la superficie del imán antes de colocarlo en el plato.
- Con cuidado, mantenga los dedos alejados del espacio entre el imán y el rotor, mueva lentamente el imán hacia la esquina de la placa del rotor. El imán debe adherirse a la superficie del disco, luego puede deslizarlo en su lugar siguiendo la línea del papel de muestra.
Inserte los espaciadores en el pestillo. Puede utilizar un tubo de metal de 0,375 cm de grosor y cortarlo en segmentos de 3,175 cm de largo para crear un cojín. Corta la longitud del cojín con la mayor precisión posible. Deslice los espaciadores en el pestillo que sobresale en la superficie del rotor magnético.
- El tamaño desigual del espaciador puede hacer que el rotor del imán superior se incline. Esto es peligroso y también puede afectar negativamente a la eficiencia de la turbina.
- El exceso de alfiler sobre el cojín debe ser solo un poco más de 2,5 cm. Hay espacio adicional para la correa del perno de apriete del rotor de imán superior, junto con todos los componentes entre los dos rotores.
Coloque el estator encima del rotor magnético inferior. El estator consta de muchas bobinas de metal que juegan un papel muy importante en los generadores. Viene incluido con el kit de turbina eólica, o lo compra al fabricante de piezas de la turbina eólica o puede construirlo usted mismo. Los pasadores alrededor del eje central se insertarán en el centro del estator, y debe centrar el estator hacia el eje.
- El estator consta de tres vigas, cada una de las cuales consta de tres bobinas de cobre de calibre 24, cada una con 320 vueltas de alambre de cobre. La construcción del estator requiere mucho tiempo y no es fácil.
- Si decide hacer su propio estator, puede encontrar una guía práctica en línea con la palabra clave "cómo construir un estator de turbina eólica".
Construye la montaña rusa del estator en casa. Puede construir bobinadoras de estator con madera de desecho y clavos. Conecte dos piezas de madera contrachapada con cuatro clavos de modo que el espacio entre las dos piezas sea de unos 2,5 cm. Se deben colocar cuatro clavos en un rectángulo que corresponda al tamaño del imán. A continuación, puede enrollar fácilmente el cable de cobre para crear un estator.
- Durante la fabricación del estator debe seguir el principio y el final del devanado. Cada rollo debe enrollarse en la misma dirección. Se recomienda que aplique un trozo de cinta aislante de color al comienzo de envolver cada bobina.
- Para evitar que la bobina se salga después de envolverla, es una buena idea unir toda la bobina con cinta aislante y pintar dos capas más de epoxi en el exterior. Después de la capa de epoxi, deje que el estator se seque sobre el papel encerado durante el tiempo especificado en la etiqueta de la lata de pintura.
Instale el rotor magnético superior.Sea especialmente cautelosoEsta es una de las partes más peligrosas de la estructura de una turbina eólica. Apile cuatro piezas de madera en la parte superior del estator a ambos lados del carrete, con madera gruesa debajo y madera delgada en la parte superior. La pieza superior de madera debe tener un tamaño de 2 x 4.
- Sostenga el rotor de imán superior de modo que los dedos queden en el espacio entre las piezas de madera apiladas y coloque lentamente el rotor superior sobre el rotor inferior. Intente alinear el rotor superior con los pasadores durante la instalación.
- El campo magnético mantendrá el rotor encendido y lo succionará hacia las tablas de madera colocadas anteriormente. Luego, baja el rotor superior sobre las clavijas deslizando cada pieza de madera hacia afuera. Primero, deslice cada pieza de madera por turno.
- Repita este proceso con las piezas de madera inferiores para colocar el rotor superior en su lugar. Luego, atornilla el perno hexagonal en los pasadores para apretar el rotor. Una vez completado, el rotor superior debe descansar sobre los espaciadores y a la barra de clavijas solo le queda una pequeña cantidad.
- Es posible que tenga que mover los trozos de madera para sacarlos del rotor porque la fuerza magnética es muy fuerte.
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Parte 4 de 5: Finalización de la estructura principal de la turbina.

Retire la estructura de la turbina del carrete. A continuación, conectará el eje a la torre. Si mantiene la estructura de la turbina con el husillo para montar en la torre, el trabajo será muy difícil. Luego, debe girar la estructura al revés para que encaje en la torre.
- Levante la estructura (incluida la rueda dentada, el volante, el rotor magnético, el estator y todas las partes relevantes) del carrete con un movimiento vertical. Luego coloque la brida de la turbina en otro lugar desde el lado con la rueda dentada hacia arriba.
Suelde el eje a la torre. Soldar la base del eje a la torre si tiene un juego completo (generalmente disponible comercialmente). Sin embargo, la torre puede estar hecha de una placa de metal unida a la parte superior de tubos de metal gruesos. Asegúrese de utilizar tuberías de metal lo suficientemente gruesas para resistir el impacto del viento en una turbina.
- La torre debe instalarse sobre una base sólida. Debe verter hormigón en el sitio de la torre para una mayor estabilidad.
Coloque el soporte para el eje y el estator. Este soporte debe encajar en el eje como el collar. Luego, coloque el perno de fijación del soporte en la torre. A continuación, corta la barra roscada de 0,375 cm de grosor en cuatro secciones con una longitud de 11 cm. Use primero la solución de bloqueo de roscas, luego use una tuerca y una brida para conectar las barras roscadas al exterior del soporte, mirando hacia arriba.
- Debe atornillar la tuerca en la barra de rosca hasta aproximadamente el camino desde la parte superior de la rosca. Las tuercas le permitirán ajustar la posición del estator mientras la varilla roscada lo mantiene en su lugar.
Instale el anillo de embrague en el eje. Antes del montaje, aplica mucha grasa normal para cojinetes en el anillo de embrague. Una vez finalizado el engrase, deslice el anillo del rodamiento en el carrete hasta la base del eje.
- Puede aplicar grasa al anillo del rodamiento con el dedo. Tenga listo un pañuelo de papel o un trapo para limpiarse las manos después de engrasar el rodamiento e instalarlo en el carrete.
Monte la estructura principal de la turbina. Levante la estructura principal con el lado de la rueda dentada hacia arriba y colóquela en el eje con el anillo del cojinete del embrague debajo. Los orificios para el montaje en el estator deben coincidir con las varillas roscadas que apretó anteriormente al soporte.
- Después de colocar la estructura en su lugar, deberá agregar un anillo de rodamiento cónico a la cubierta de la rueda dentada. Recuerde engrasar los rodamientos convencionales en el anillo del rodamiento antes del montaje.
- Debe apretar la tuerca de la flor en la parte superior del rodamiento, y esto se puede hacer fácilmente a mano.
- Si no puede atornillar la tuerca con facilidad, gírela hasta que el espacio en la tuerca coincida con el orificio del carrete. Deslice una llave en este agujero y use el flexor de la pata de la llave para bloquear la tuerca de flor en su lugar.
Apriete el estator e instale la cubierta de grasa para completar la construcción de la turbina. Utilice una tuerca hexagonal para cada varilla roscada para asegurar el estator en la estructura. Luego use las dos hebillas para ajustar la tuerca de la abrazadera del estator hasta que el estator esté directamente entre los dos rotores magnéticos.
- Una vez terminado el microestator, lo único que queda por hacer es agregar la tapa de grasa a la parte superior de la rueda dentada, y la estructura de la turbina está completa.
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Parte 5 de 5: Instalación de componentes eléctricos de una turbina

Conecte el controlador del cargador a la batería o al circuito. Conectar el controlador de carga a la batería antes de conectarlo a una turbina eólica evita la generación de sobretensión. Por lo tanto, esto evitará daños en el dispositivo.
Conecte el cable de alimentación blindado al controlador de carga. Este cable transfiere electricidad del generador al controlador de carga. Desde allí, la electricidad se transfiere a la batería o circuito.
- Debe usar un modelo de cable de alimentación con dos segmentos aislados idénticos, o use un cable de un tomacorriente portátil y corte el enchufe si lo desea.
Pase el cable desde la base y atraviese el eje de la torre. Pase el cable de alimentación desde la parte inferior de la torre hasta la estructura de la turbina. Es posible que deba usar un cable guía o una cinta métrica para ayudar a pasar el cable a través de la torre. Luego conecte el cable de alimentación al generador.
Conéctelo a la batería o al circuito eléctrico. Después de conectar el generador al controlador de carga y el cableado a través de los pines de la torre, está listo para conectar el circuito interior a la línea de alimentación de la turbina. Siempre que conecte una fuente de alimentación externa a un circuito en su hogar, debe buscar la ayuda de un electricista. En muchas áreas, esto requiere un electricista profesional para manejarlo. anuncio

Consejo

El cargador debe estar bien envuelto para evitar la humedad en el aire y debe conectarse a un manómetro para monitorear la corriente de salida.
Estudie más sobre la migración de aves en su área. Si las aves migran a esa área, no debe construir una turbina.

Advertencia

Si planea vender electricidad a la compañía eléctrica, recuerde que ellos le venden electricidad al precio minorista, pero que volverán a comprar la electricidad al precio mayorista. Deberá instalar un rectificador síncrono que coincida con la frecuencia de CA de la línea eléctrica corporativa, así como un convertidor especial. Tal vez no pueda producir suficiente electricidad para recuperar su instalación, y mucho menos las ganancias.