Negli ultimi anni, il tema dell'energia verde è diventato estremamente popolare. Alcuni addirittura prevedono che tale energia nel prossimo futuro sostituirà completamente il carbone, il gas e le centrali nucleari. Una delle aree di energia verde è l'energia eolica. I generatori che convertono l'energia eolica in energia elettrica, non sono solo industriali, come parte dei parchi eolici, ma anche piccoli, che servono una fattoria privata.
Puoi persino creare un generatore eolico con le tue mani - questo materiale è dedicato a questo.
Cos'è un generatore
In senso lato, un generatore è un dispositivo che produce un qualche tipo di prodotto o converte un tipo di energia in un altro. Questo potrebbe essere, ad esempio, un generatore di vapore (produce vapore), un generatore di ossigeno, un generatore quantico (una fonte di radiazione elettromagnetica). 
Ma nell'ambito di questo argomento siamo interessati ai generatori elettrici. Questo nome si riferisce a dispositivi che convertono vari tipi di energia non elettrica in energia elettrica.
Tipi di generatori
I generatori di elettricità sono classificati come:
- elettromeccanico - convertono il lavoro meccanico in elettricità;
- termoeletricheskie - convertire l'energia termica in elettricità;
- fotovoltaico (celle fotovoltaiche, pannelli solari) - convertire la luce in elettricità;
- MHD (Generatori MHD) - l'elettricità viene generata dall'energia del plasma che si muove attraverso un campo magnetico;
- chimico - convertire l'energia delle reazioni chimiche in elettricità.
Inoltre, i generatori elettromeccanici sono classificati per tipo di motore. Ci sono i seguenti tipi di loro:
- i generatori di turbine sono azionati da una turbina a vapore;
- gli idrogeneratori utilizzano una turbina idraulica come un motore;
- generatori diesel o generatori di benzina sono realizzati sulla base di motori diesel o benzina;
- i generatori eolici convertono l'energia delle masse d'aria in elettricità usando una turbina eolica.
Turbine eoliche
Maggiori dettagli sulle turbine eoliche (sono anche chiamate turbine eoliche). Il più semplice generatore eolico a bassa potenza di solito è costituito da un albero, di regola, rinforzato da smagliature, su cui è installata la turbina eolica.
Questa turbina eolica viene svolta con una vite che aziona il rotore del generatore elettrico. Il dispositivo, oltre al generatore elettrico, comprende anche una batteria con un regolatore di carica e un inverter collegato alla rete.
Lo sai? Entro il 2016, la capacità totale di tutti gli impianti eolici del mondo è stata di 432 GW. Quindi, l'energia eolica ha superato la potenza nucleare in potenza.
Lo schema di funzionamento di questo dispositivo è abbastanza semplice: sotto l'azione del vento, la vite ruota, svolgendo il rotore, il generatore elettrico produce una corrente elettrica alternata, che viene convertita dal regolatore di carica in corrente continua. 
Questa corrente sta caricando la batteria. La corrente continua proveniente dalla batteria viene convertita dall'inverter in corrente alternata, i cui parametri corrispondono ai parametri della rete elettrica.
I dispositivi industriali sono montati su torri. Sono inoltre dotati di un meccanismo rotante, un anemometro (un dispositivo per misurare la velocità e la direzione del vento), un dispositivo per la modifica dell'angolo di rotazione delle pale, un sistema di frenatura, un armadio elettrico con circuiti di controllo, sistemi di estinzione e protezione antifulmine, un sistema per la trasmissione dei dati sull'installazione, ecc.
Tipi di generatori eolici
La posizione dell'asse di rotazione rispetto alle turbine eoliche di superficie terrestri è suddivisa in verticale e orizzontale. Il modello verticale più semplice è un supporto per rotore Savonius..
Ha due o più lame, che sono semicilindri cavi (cilindri tagliati a metà verticalmente). 
Rotore di Savonius Ci sono varie opzioni per il layout e il design di queste pale: fissate simmetricamente, posizionando i bordi l'uno con l'altro, con un profilo aerodinamico.
Il vantaggio del rotore Savonius è la semplicità e l'affidabilità del design, inoltre, il suo funzionamento non dipende dalla direzione del vento, lo svantaggio è bassa efficienza (non più del 15%).
Lo sai? I mulini a vento sono comparsi intorno al 200 aC. e. in Persia (Iran). Erano usati per fare la farina dal grano. In Europa, tali mulini sono comparsi solo nel XIII secolo.
Un altro design verticale è il rotore Darier. Le sue pale sono ali con profilo aerodinamico. Possono essere arcuate, a forma di H, a spirale. Le pale possono essere due o più. 
Rotor Daria I vantaggi di un tale generatore eolico sono:
- la sua alta efficienza,
- rumore ridotto al lavoro,
- design relativamente semplice.
Degli svantaggi osservati:
- grande carico dell'albero (dovuto all'effetto Magnus);
- la mancanza di un modello matematico di questo rotore, che rende difficile il miglioramento;
- rapida usura dovuta a carichi centrifughi.
Un altro tipo di installazione verticale è un rotore elicoidale.. È dotato di lame che si torcono lungo l'asse del cuscinetto. 
Rotore elicoidale Questo garantisce durata e alta efficienza. Lo svantaggio è l'alto costo dovuto alla complessità della produzione.
Il tipo a più pale di un mulino a vento è una struttura con due file di pale verticali - esterne e interne. Questo design offre la massima efficienza, ma ha un costo elevato.
I modelli orizzontali differiscono:
- il numero di blade (single-blade e con un numero elevato);
- il materiale da cui sono costituite le pale (vela rigida o flessibile);
- passo della lama variabile o fisso.
Strutturalmente, sono tutti simili. In generale, le turbine eoliche di questo tipo si distinguono per l'elevata efficienza, ma richiedono una regolazione costante della direzione del vento, che viene risolta utilizzando una paletta di coda nella progettazione o il posizionamento automatico dell'installazione utilizzando un meccanismo rotante in base alle letture del sensore.
Generatore di vento fai-da-te
La scelta dei modelli di generatori eolici sul mercato è la più ampia, sono disponibili dispositivi di vari design e diverse capacità. Ma una semplice installazione può essere fatta in modo indipendente.
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Cerca materiali adatti
Come generatore, si consiglia di utilizzare un magnete permanente trifase, ad esempio un trattore. Ma puoi farlo da un motore elettrico, come verrà discusso più dettagliatamente in seguito. La questione della selezione delle lame è importante. Se la turbina eolica è di tipo verticale, vengono solitamente utilizzate varianti del rotore Savonius. 
Generatore di trattori Per la produzione di lame, un recipiente di forma cilindrica, ad esempio la vecchia bollitura, è abbastanza adatto. Ma, come detto sopra, le turbine eoliche di questo tipo hanno una bassa efficienza ed è improbabile che sia possibile fabbricare pale di forma più complessa per un mulino a vento verticale. In prodotti fatti in casa di solito usano quattro lame semi-cilindriche.
Per quanto riguarda le turbine eoliche di tipo orizzontale, una costruzione a lama singola è ottimale per un'installazione a bassa potenza, tuttavia, per la sua apparente semplicità, sarà estremamente difficile fabbricare una lama bilanciata in modo artigianale, e senza di essa, la turbina eolica fallirà spesso.
È importante! Non dovresti essere coinvolto in un gran numero di lame, perché quando lavorano possono formare un cosiddetto "cappello d'aria", per cui l'aria andrà attorno al mulino a vento e non la attraverserà. Per i dispositivi casalinghi di tipo orizzontale, tre pale del tipo di ala sono considerate ottimali.
- Nei mulini a vento orizzontali è possibile utilizzare due tipi di pale: vela e ala. La vela è molto semplice, sono solo ampie corsie che sembrano le pale dei mulini a vento. Lo svantaggio di tali elementi è un'efficienza molto bassa. A questo proposito, le pale dell'ala molto più promettenti. A casa, di solito sono fatti di tubi in PVC da 160 mm secondo lo schema.
Anche l'alluminio può essere usato, ma sarà molto più costoso. Inoltre, il prodotto con tubo in PVC ha inizialmente una curva che conferisce ulteriori proprietà aerodinamiche. 
Le lame del tubo in PVC La lunghezza delle lame viene scelta in base al seguente principio: più potente è la potenza in uscita del mulino a vento, più a lungo sono; più ce ne sono, più sono brevi. Ad esempio, per una turbina eolica a tre pale a 10 W la lunghezza ottimale è di 1,6 metri, per un generatore eolico a quattro pale - 1,4 m.
Se la potenza è pari a 20 W, l'indicatore passerà a 2,3 m per tre lame e 2 m per quattro pale.
Le fasi principali della produzione
Di seguito è riportato un esempio di auto-produzione di un impianto a tre pale orizzontale con modifica in un motore generatore asincrono da una lavatrice.
Revisione del motore
Uno dei momenti chiave della creazione di un generatore eolico con le proprie mani è la conversione del motore elettrico in un generatore elettrico. Per l'alterazione, viene utilizzato un motore elettrico da una vecchia lavatrice ancora di fabbricazione sovietica.
- Il rotore viene rimosso dal motore e viene attraversato da un'ampia scanalatura.
- Per tutta la lunghezza della scanalatura, i magneti al neodimio di forma rettangolare (dimensioni 19x10x1 mm) sono incollati a coppie, un magnete su ciascun bordo della scanalatura uno di fronte all'altro, senza tenere conto della loro polarità. I magneti incollati fissi possono essere epossidici.
- Il motore sta andando.
- Caricabatterie per telefoni cellulari 5 V e 1 A vengono utilizzati per raccogliere un dispositivo che converte la corrente alternata in corrente continua (non è possibile utilizzare un dispositivo su un chip, ma solo un transistor).
- L'alimentatore è smontato.
- USB e spina saldati.
- Le schede dei tre alimentatori preparati sono collegate in serie e assemblate come un unico assieme.
- L'ingresso dell'assieme assemblato di 220 V è collegato al generatore, l'uscita è collegata al controller di carica della batteria.
Video: come rifare un motore per un generatore eolico Per aumentare la corrente, è possibile utilizzare più assiemi collegati in parallelo.
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Creazione di scafo e lame
Il prossimo passo nella produzione del mulino a vento è il montaggio della base su cui sono montati gli elementi del generatore eolico.
- La base è saldata da tubi di acciaio sotto forma di una struttura, una cui estremità è biforcata, fortificata con elementi trasversali, l'altra è singola per il fissaggio della coda del dispositivo.
- All'estremità biforcata vengono forati 4 fori per il montaggio del generatore.
- Parte rotante montata sulla base del cuscinetto.
- La flangia con fori di montaggio è fissata al cuscinetto.
- La coda è fatta di lamiera.
- Il design è pulito e dipinto.
- La coda è colorata
- La carenatura di protezione è realizzata e verniciata da una sottile lamiera.
- Dopo aver asciugato gli elementi verniciati, viene installato un generatore elettrico sulla base, l'involucro e la coda sono fissati.
- Le pale sono montate sulla girante dal sistema di raffreddamento del motore del trattore.
- I distanziali sono saldati alle lame (in questo caso, lame di metallo).
È importante! L'altezza dell'albero di un generatore eolico dovrebbe essere di almeno 6 metri. La fondazione è concretizzata sotto di essa.
Come puoi vedere, assemblare una turbina eolica con le tue mani non è così semplice. Ciò richiede determinate abilità e conoscenze nell'ingegneria elettrica e nell'elettronica. Ma per le persone con tale conoscenza, questo compito è abbastanza capace. Inoltre, la turbina eolica artigianale avrà un costo molto più economico rispetto al progetto di acquisto.
