Éolienne à faire soi-même à partir d'un générateur de voiture : technologie d'assemblage d'éoliennes et analyse des erreurs

Les éoliennes constituent une alternative prometteuse aux énergies traditionnelles.L’énergie éolienne, transformée en électricité, promet d’être bon marché, facile à produire et peu coûteuse. Et si l’on prend en compte les factures d’électricité qui arrivent actuellement, alors pour économiser de l’argent, cela vaut la peine d’essayer de construire votre propre éolienne, n’est-ce pas ?

Il existe des exemples concrets de création d'installations générant une quantité d'énergie décente. Néanmoins, les capacités des éoliennes sont encore nettement supérieures à celles de leurs concurrents capables de résister à la méthode traditionnelle de production d'électricité.

Nous avons présenté un guide, à la suite duquel vous pouvez assembler de vos propres mains une éolienne à partir d'un générateur de voiture. L'article proposé à votre attention traite en détail des erreurs courantes commises lors de la conception d'éoliennes. Pour plus de clarté, l'article est accompagné de matériel photo et vidéo thématique.

À propos des moulins à vent faits maison pour la maison

L'intérêt particulier pour l'énergie éolienne se manifeste au niveau des ménages. Cela est compréhensible si l’on jette un coup d’œil à la prochaine facture d’énergie consommée. Par conséquent, toutes sortes d'artisans deviennent plus actifs, utilisant toutes les possibilités d'obtenir de l'électricité à moindre coût.

L'une de ces possibilités, bien réelle, est étroitement liée à l'éolienne issue d'un générateur automobile. Un appareil prêt à l'emploi – un générateur de voiture – doit simplement être équipé lames correctement faites, afin de pouvoir retirer une certaine valeur de l'énergie électrique des bornes du générateur.

Certes, cela ne fonctionnera efficacement que s'il y a du vent.

Un exemple tiré de la pratique de l'utilisation domestique des éoliennes. Une conception de moulin à vent pratique bien développée et assez efficace. Une hélice tripale est installée, ce qui est rare pour les appareils électroménagers

L'utilisation de pratiquement n'importe quel générateur automobile est acceptable pour construire une éolienne. Mais ils essaient généralement de choisir un modèle puissant pour le travail, capable de délivrer des courants élevés. Ici, la conception de générateurs de camions, de gros bus de passagers, de tracteurs, etc. est au sommet de sa popularité.

En plus du générateur, pour fabriquer une éolienne vous aurez besoin d'un certain nombre de composants :

• hélice à deux ou trois pales ;
• batterie de voiture;
• câble électrique;
• mât, éléments de support, fixations.

La conception de l'hélice à deux ou trois pales est considérée comme la plus optimale pour une éolienne classique. Mais un projet domestique est souvent loin d'être un classique de l'ingénierie. Par conséquent, ils essaient le plus souvent de sélectionner des vis prêtes à l'emploi pour une structure de maison.

Une turbine provenant d'un ventilateur de voiture qui sera utilisée comme hélice pour une éolienne domestique. La légèreté et la grande surface utile pour l'armée de l'air permettent l'utilisation de telles options

Il peut s'agir, par exemple, d'une turbine provenant d'une unité externe d'un système de climatisation split ou d'un ventilateur de la même voiture. Mais si vous souhaitez suivre les traditions de construction d'éoliennes, vous devrez construire l'hélice de l'éolienne du début à la fin de vos propres mains.

Avant de décider d'assembler et d'installer une éolienne, il convient d'évaluer les données climatiques du site et de calculer le retour sur investissement. Une aide significative à cet égard sera fournie par des informations très article intéressant, que nous recommandons pour la familiarisation.

Technologie d'assemblage d'éoliennes

La base optimale pour une éolienne domestique semble être le modèle AT-700, tiré d'un tracteur de la série DT. Certes, ce tracteur-générateur dans sa forme originale est conçu pour des vitesses de rotor allant jusqu'à 6 000 tr/min. Pour la conception d'une éolienne domestique, ce paramètre est clairement excessif.

Il existe deux manières de sortir de cette situation :

1. Utilisez une sorte de boîte de vitesses multiplicateur qui donne le rapport de démultiplication requis.
2. Rembobinez l'enroulement du stator AT-700 existant à basse vitesse.

En principe, les deux options de mise à niveau de l'appareil sont réalisables. Mais, à en juger par les critiques de concepteurs accomplis, l'option de rembobinage de l'enroulement du stator est plus acceptable. De plus, si l'on prend en compte le poids du générateur AT-700 lui-même, atteignant 6 kg.

Tracteur-générateur AT-700. De nombreux projets dans le secteur domestique ont été développés sur la base de cet appareil particulier, qui présente une puissance de courant élevée. Mais a besoin d'une petite modernisation

Si l'appareil est complété par une boîte de vitesses, le poids de l'ensemble du module doublera. Et c’est un paramètre important pour la conception d’une éolienne. Nous essayons toujours de réduire le poids.

Lors de l'utilisation du générateur K 701 dans la conception d'une éolienne, certaines modernisations seront nécessaires :

Étape 1. Hélice d'éolienne

Le matériau pour la fabrication des pales d'hélice est un tuyau en fonte d'aluminium (d = 200 mm) de 0,7 à 1,0 m de long. Initialement, il est coupé dans le sens de la longueur en quatre sections, puis les pales de la forme requise sont découpées en deux ou trois, ce qui donne les pièces.

L'aluminium étant un matériau facile à traiter, couper la forme de lame souhaitée dans un morceau de tuyau ne pose pas de problème. L'essentiel est de calculer et de dessiner correctement le modèle.

Les pales fabriquées de la future hélice doivent être fixées et montées d'une manière ou d'une autre sur l'arbre du générateur. Ce travail est plus complexe, nécessitant un équilibre précis et surtout lors de la réalisation d'une conception à trois pales.Il existe de nombreuses options pour fabriquer un disque d'hélice. L'une d'elles consiste à créer cette pièce à partir de plaques d'aluminium.

Vous devrez calculer le diamètre du disque d'hélice en tenant compte de la longueur en mètres des pales. Pour une envergure de 2 mètres, le diamètre estimé du disque peut être de 150 à 200 mm. Sur la base du diamètre calculé, le nombre requis de plaques rondes (6 à 7 pièces) est découpé dans de la tôle d'aluminium.

Un exemple de fabrication d'une hélice d'éolienne à partir d'un tuyau en aluminium de deux cents millimètres, utilisé dans les champs agricoles pour l'arrosage des cultures. Le résultat est une conception légère et efficace

Les plaques rondes découpées sont placées les unes sur les autres, alignées le long des bords et fixées. Pour le collage, il est préférable d’utiliser de la colle époxy de haute qualité. Mais d'autres méthodes de fixation sont également possibles.

Sur le disque collé fini, il est nécessaire de marquer et de percer un trou au point central pour le montage sur l'arbre du générateur. Modifiez le trou avec une rainure de clavette pour qu'il corresponde à la taille de la clavette installée sur l'arbre du rotor du générateur.

Le disque d'hélice ainsi préparé est marqué pour le montage des pales. Percez des trous le long des lignes marquées pour les boulons de montage des supports. Ces pièces sont également réalisées en aluminium avec une épaisseur choisie suffisante pour compenser les efforts transmis.

Il ne reste plus qu'à fixer les pales préalablement réalisées au disque aux points de connexion prévus, à les équilibrer sur une surface plane et à les fixer avec des boulons.

Étape 2. Fabriquer un mât à partir d'un tuyau

Le tracteur-générateur AT-700, équipé d'une hélice artisanale, est déjà un véritable moulin à vent. Afin d'obtenir le maximum d'effet de la structure, il est conseillé de la surélever de 5 à 7 mètres et de prévoir également un mouvement circulaire à 360°.

Par conséquent, la girouette est placée sur un mât, ce qui est le plus simple à réaliser à base d'un tuyau métallique.

Mât installé en tuyau métallique d'un diamètre de 50 mm avec une éolienne sur le dessus. Pour assurer la stabilité du mât, des haubans en câble métallique sont utilisés

Un mât de 5 à 7 mètres de haut, équipé d'une éolienne au sommet, subira des charges importantes. En conséquence, le diamètre du tuyau métallique doit être assez grand - au moins 50 mm en taille extérieure.

Le mât est fixé par quatre haubans, fixés par le haut au plus près de l'éolienne et tendus les uns en face des autres.

Une paire de roulements appropriés est pressée sous le bord supérieur du tube de mât, dans la zone intérieure, ou fixée d'une autre manière. Il s'agira d'un bloc de support rotatif où s'adaptera une girouette avec un générateur et une hélice. Il ne reste plus qu'à fabriquer soi-même la girouette et à y installer tout le matériel nécessaire.

Étape 3. Comment fabriquer une girouette en aluminium

Il est recommandé de réaliser une structure de girouette, à une extrémité de laquelle se trouve un emplacement pour un générateur de voiture avec une hélice, et à l'autre extrémité, un emplacement pour une « tige » à partir d'un matériau léger et durable.

Par exemple, un tuyau en aluminium avec un profil rectangulaire s'adapterait juste sous la base. Pour fixer le générateur au tube profilé, il est plus pratique d'utiliser des colliers en ruban métallique souple (de préférence en acier inoxydable).

Un exemple de montage possible d'un boîtier de générateur sur un tube profilé d'une girouette. Il utilise un cadre métallique avec des supports boulonnés avant et arrière

La queue de la girouette peut être construite à partir de la même tôle d'aluminium et fixée au tube profilé par des coins.Au centre de gravité, sur le tube profilé, il est nécessaire de renforcer une goupille métallique en acier inoxydable.

Cette pièce se présente sous la forme d'un boulon long (250-300 mm), d'un diamètre d'environ 30 mm (calculé), traverse le corps du tube profilé en aluminium et est fixée par le bas avec un écrou. Un contre-écrou est placé sur l'écrou.

Le diamètre du filetage du boulon doit être légèrement inférieur au diamètre interne des bagues de roulement enfoncées dans le tube du mât. Un trou de 7 à 10 mm est percé au centre du boulon, le long de son axe. Le câble électrique du générateur passera par ce trou et descendra dans le tuyau jusqu'au point de raccordement.

Étape 4. Installation et raccordement d'éoliennes

Après tous les préparatifs décrits (nécessairement par temps calme), procédez à l'installation :

1. Un tracteur-générateur est fixé à la base de la girouette avec des pinces.
2. Soulevez le mât du sol de 1,5 à 2 mètres et installez la girouette avec un boulon de support sur les roulements.
3. En même temps, faites passer le câble du générateur à travers le corps du boulon et plus loin à l'intérieur du tuyau jusqu'au point de sortie inférieur.
4. De plus, juste en dessous de la base de la girouette, un limiteur est installé de manière rigide, permettant à la girouette de tourner à 360° dans un sens ou dans l'autre, mais sans plus.
5. Le mât est enfin relevé et renforcé par des haubans.
6. Connectez les extrémités du câble à l'appareil de réception (généralement via manette à la batterie).

À ce stade, la construction de l’éolienne peut être considérée comme terminée. Cependant, il existe encore de nombreux détails individuels du processus que vous devrez gérer lors de l'utilisation de l'appareil.

Schéma fonctionnel d'une éolienne à part entière : 1 – éolienne, 2 – convertisseur de charge de batterie ; 3 – batterie de voiture ; 4 – onduleur 24/220 ; 5.6 – sorties tension 220V et 24V

Ces détails sont déjà associés à l'automatisation qui régule l'accumulation et la distribution de l'énergie. Des appareils tels qu'un contrôleur de charge, un onduleur de courant et autres sont des composants obligatoires des éoliennes.

Exemple photo d'assemblage d'un moulin à vent étape par étape

Considérons un exemple de construction d'une éolienne 24 V assemblée sur la base d'un générateur automobile. Le produit fait maison commence à fonctionner de manière stable à une force de vent de 5 m/s. Par temps modérément venteux avec des rafales de 15 m/s, l'installation fournit de 8 à 11 A ; les jours de vent fort, l'efficacité augmente. Puissance pas plus de 300 W.

En fait, tout le travail est fait, il ne reste plus qu'à relier les composants disparates d'une installation utile au quotidien :

L'installation auto-construite développe 24 V ; elle peut être utilisée pour charger les batteries d'équipements mobiles et pour alimenter les lignes d'éclairage avec des lampes à économie d'énergie.

Analyse des erreurs de conception

Assembler une éolienne à la maison de vos propres mains n'est bien sûr pas une tâche infaillible.Même dans la conception des éoliennes industrielles, les ingénieurs commettent des erreurs. Mais ils apprennent de leurs erreurs, comme en témoignent les structures familiales bien établies.

Ainsi, parmi les erreurs dans la conception des éoliennes domestiques, un détail tel que l'absence de module de freinage dans la conception du générateur apparaît souvent. La version standard de tels appareils (automobile ou tracteur) ne fournit pas une telle pièce. Cela signifie que le générateur doit être modifié.

Cependant, tous les « designers » ne souhaitent pas aborder cette question délicate. Beaucoup de gens ignorent ce détail, espérant un « peut-être ». En conséquence, par vent fort, l’hélice tourne à des vitesses incroyablement élevées. Les roulements du générateur ne peuvent pas y résister et cassent les sièges des couvercles en aluminium. Le rotor se coince.

Éolienne détruite en raison de défauts de conception. Les erreurs dans la conception et l'installation de telles structures entraînent de graves conséquences.

Le même problème concerne le défaut lié à l’absence de limiteur de rotation de la girouette. Souvent, ce composant est simplement oublié d'être installé et mémorisé uniquement lorsque les courants de vent commencent à faire tourner le « coq » autour de son axe, comme la toupie du programme « Quoi ? Où? Quand?". Le résultat est désastreux.

Les dommages minimaux sont le vrillage et la rupture du câble électrique et, dans les cas graves, la destruction de l'ensemble de la structure.

Une autre erreur notable lors du montage a été le calcul incorrect du point de centre de gravité sur la base de la girouette. Dans ce cas, l'appareil peut fonctionner normalement pendant un certain temps. Mais avec le temps, un désalignement se forme sur l'ensemble roulement, la liberté de rotation est limitée et l'efficacité de la structure en termes de production d'énergie diminue fortement.

Comment calculer correctement l'éolienne, vous apprendrez de l'article que nous vous avons proposé.

Souvent, ils essaient d’alimenter directement la batterie avec le courant reçu du générateur. Très vite, ils commencent à se demander pourquoi la batterie ne tient pas la charge ou découvrent une panne de 2-3 canettes.

Il s'agit d'une erreur banale et naturelle, puisque dans tous les cas, la batterie doit être chargée dans certaines conditions de courants et de tensions. Ici, nous avons besoin de contrôler ce processus.

Pour les artisans à domicile intéressés par le sujet ensembles d'éoliennes, nous vous proposons de vous familiariser avec une autre option originale. Cet article décrit la fabrication d'un groupe électrogène à partir de pièces détachées de machines à laver.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Même un tournevis électrique ordinaire peut devenir un moulin à vent si vous connaissez les bases d'une éolienne.

L’intérêt pour les éoliennes ne diminue pas. Au contraire, cette option de production d’énergie électrique est de plus en plus envisagée au niveau des propriétaires fonciers ruraux.

Évidemment, si vous combinez plusieurs types d'énergie à la fois - éolienne, solaire, turbines hydrauliques ou centrales nucléaires, une telle combinaison peut avoir un effet économique. Dans ce cas, le risque pour l’utilisateur de se retrouver sans électricité est réduit à zéro.

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