Comment installer une éolienne (avec photo) - Conseils

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De quoi as-tu besoin

Une éolienne est un appareil mécanique simple similaire à une éolienne. Le courant d'air qui entraîne les aubes de turbine tourne et l'énergie mécanique de ce mouvement est transmise le long de l'arbre de turbine. L'arbre de la turbine fait tourner d'autres composants du générateur, génère de l'énergie propre (énergie renouvelable) pour votre maison et réduit vos factures d'électricité. Alternativement, la turbine peut être construite à partir de matériaux simples que l'on peut trouver dans les quincailleries.

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Partie 1 sur 5: Planifier l'installation d'une éolienne

Déterminez la vitesse moyenne du vent à l'endroit où vous prévoyez de placer l'éolienne. Pour une production d'énergie efficace, la turbine a besoin d'une vitesse de vent minimale de 11 à 16 km / h. La plupart des turbines fonctionnent mieux avec des vitesses de vent comprises entre 19 et 32 km / h. Pour trouver la vitesse annuelle moyenne du vent là où vous vivez, vous pouvez consulter une carte des vents en ligne indiquant les vitesses moyennes du vent.
- Vous pouvez également acheter un vélocimètre du vent appelé jauge de vent qui mesure la vitesse du vent sur le site de l'éolienne. Faites cela tous les jours pendant un moment.
- Si la vitesse du vent à cet endroit est relativement stable, les mesures d'un mois sont largement suffisantes, bien que la vitesse du vent varie beaucoup avec les saisons. Vous calculez ensuite la moyenne des chiffres pour voir s'il est raisonnable d'y localiser la turbine.
Considérez les lois de construction liées aux éoliennes. Chaque région a des lois de construction différentes, alors vérifiez auprès des régulateurs pour vous assurer que votre turbine n'enfreint pas la loi. Certaines lois régissent la distance minimale entre les turbines, ainsi que la distance minimale entre la turbine et la limite de la propriété. Les lois locales peuvent également imposer des limites de hauteur à prendre en compte lors de la conception d'une turbine.
- Vous devriez discuter de la construction d'une turbine avec votre voisin avant d'investir trop de temps dans la conception et la construction. De cette façon, vous pouvez répondre à leurs préoccupations concernant les éoliennes et éliminer les idées fausses sur le bruit et le potentiel de perturbation des ondes radio (radio et télévision).
Évaluation de l'espace des turbines. Bien que la turbine elle-même ne nécessite pas beaucoup d'espace, pour éviter les conflits potentiels avec les voisins, il est recommandé de réserver un minimum de 0,2 hectare pour une turbine d'une capacité de production de 3 kiliwats et de 0,4 hectare pour une turbine d'une puissance de sortie. jusqu'à 10 kilowatts. La hauteur de l'espace doit également être suffisante pour construire des turbines d'une hauteur telle que les maisons et les arbres ne bloquent pas le vent.
Utilisez des aubes de turbine préfabriquées ou artisanales. Le type d'aube de turbine destiné à être utilisé et la construction de l'aube peuvent avoir un impact sur la conception globale de la turbine. Les anciens moulins à vent de la ferme étaient essentiellement de petites voiles attachées à la broche, mais l'éolienne ressemblait à des hélices géantes et avait de grandes ailes en forme de goutte. Les lames doivent être de la bonne taille et du bon espacement pour fonctionner correctement.
- Si vous souhaitez fabriquer vous-même les ailes, vous pouvez les fabriquer à partir de bois ou de parties transversales de tuyaux en PVC. Vous pouvez trouver des instructions en ligne en utilisant le mot-clé "pales d'éoliennes artisanales".
- Que vous achetiez ou construisiez vos propres ailes, vous avez généralement 3 pales pour une éolienne. L'utilisation d'un nombre pair de pales comme 2 ou 4 rendra la turbine plus sujette aux vibrations lors de la rotation. L'augmentation du nombre de pales augmente le couple, mais peut entraîner une rotation plus lente de la turbine.
- Les aubes de turbine peuvent également être fabriquées à partir de produits ménagers tels que des pelles. Si vous suivez cette méthode, choisissez une pelle dure, vous devez alors remplacer le manche en bois par un matériau plus durable, tel que le roulement en métal.
Choisissez le générateur. Vous devez connecter une éolienne à un générateur pour produire de l'électricité. La plupart des générateurs sont à courant continu (CC), ce qui signifie que pour fournir de l'électricité à votre maison, vous devez connecter ce générateur à un convertisseur pour générer du courant alternatif (CA) pour les appareils internes. domicile.
- Vous pouvez utiliser un moteur à courant continu comme générateur bien que le flux ne soit pas assez puissant pour produire un champ électrique puissant.
- Le générateur dépend de la rotation (dans ce cas, le mouvement des aubes de la turbine) et de la force magnétique pour générer de l'électricité. Un générateur préfabriqué est l'option la plus simple pour les débutants, mais vous pouvez créer le vôtre en recherchant sur Internet la documentation «fabriquer des générateurs d'éoliennes».
- Si vous décidez d'acheter un générateur CC, choisissez-en un avec une tension et un ampérage élevés, une vitesse de rotation lente (quelques centaines au lieu de quelques milliers de tr / min). Vous devez générer un courant minimum de 12 volts en temps continu.
- Le générateur doit être connecté à la batterie de maintenance et le contrôleur de charge positionné entre le générateur et le convertisseur pour protéger les onduleurs et les accumulateurs à chaque fois que les pics de tension. Cela permet également d'alimenter le convertisseur pendant les périodes de vent faible.
- Vous ne devez pas utiliser un générateur de voiture comme générateur d'éolienne. Ils ont besoin d'une rotation beaucoup plus rapide qu'une éolienne.
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Partie 2 sur 5: Assemblage du vilebrequin et de la manivelle d'une éolienne à axe vertical

Montage de l'arbre rotatif. Vous devez souder la broche à la base de l'arbre, mais de nombreux ensembles d'éoliennes préfabriqués soudent déjà les deux pièces ensemble. Si vous assemblez des turbines à partir de pièces détachées achetées ou de pièces excédentaires, assurez-vous de porter des équipements de protection tels que des lunettes spéciales, des gants, des chemises et des bottes avant de souder.
- Après avoir assemblé le moulinet, vous pouvez assembler le reste sur ce moulinet. C'est généralement le moyen le plus efficace d'assembler une turbine si vous travaillez vous-même sur ce projet.
Faites glisser le pignon sur la broche. Pour éviter les frottements et les dommages à la broche / pignon, il est recommandé d'installer un roulement entre ces deux pièces. Montez le roulement sur l'extrémité conique de l'arbre hors de la base de l'arbre et faites glisser la bague de roulement vers la base de l'arbre jusqu'à ce qu'elle soit fixée à la position la plus épaisse de la broche. Ensuite, vous faites glisser le pignon en position sur le roulement de sorte que les boutons du pignon soient orientés vers le haut.
- La distance entre le roulement et la base de la broche est d'environ 10,2 cm. Lorsque le vent souffle fortement, la turbine peut se plier, ce qui fait que la pale se fend et endommage l'arbre.
- Si vous n'achetez pas un ensemble complet et ne fabriquez pas le vôtre, envisagez d'utiliser un pignon de remorque 4 sur 4 (4 boulons-4 pouces) d'une remorque. Le pignon 4 sur 4 est disponible dans les magasins de pièces détachées de remorques, comme les magasins de pièces automobiles.
Fixez la molette inférieure au pignon. Le plateau tournant doit avoir des trous pour glisser dans les boutons du pignon et des oreilles saillantes pour y connecter la manivelle. Montez le cône sur les boutons de pignon et fixez-le en place. Après avoir aligné la plaque tournante sur le pignon, vous la fixerez avec l'écrou de roue, d'abord à la main, puis utilisez la clé à bobine pour la serrer.
Connectez la manivelle. Vous disposez de deux manivelles pour chaque pale de turbine, soit un total de six manivelles pour une turbine à trois pales. Vous avez besoin de boulons pour connecter la manivelle aux oreilles de la manivelle inférieure et d'un coussin pour séparer le volant inférieur de la poignée supérieure. Plus tard:
- Faites glisser un boulon dans un trou dans l'oreille du plateau tournant, accrochez la manivelle à ce boulon, poussez l'entretoise sur le boulon, engagez le deuxième boulon de manivelle dans le boulon et utilisez le cône supérieur pour serrer les deux manivelles ensemble coussin. Le disque inférieur et le disque supérieur doivent avoir la même forme, avec le même nombre d'oreilles reliant la manivelle.
- Vissez le pignon supérieur à la main pour maintenir le plateau tournant en place, puis serrez les boulons restants du premier jeu de manivelle. Répétez ce processus pour toutes les manivelles.
- Une fois que tous les volants sont serrés entre la roulette inférieure et supérieure, utilisez la clé à bobine pour serrer les boulons. Après avoir serré les boulons, le cadran inférieur, le cadran supérieur et les roues de manivelle sont prêts pour une rotation facile avec le pignon sur le roulement.
- Étant donné que la structure de la turbine sera continuellement affectée par le vent et d'autres facteurs environnementaux, la liaison entre le boulon et le volant doit être serrée. Pour assurer une liaison sécurisée, il est recommandé d'utiliser une solution de blocage de thread vendue dans les quincailleries.
Attachez quatre broches au plateau tournant supérieur. Ces broches doivent être filetées et chaque broche mesure 6 cm de long et 0,635 cm d'épaisseur. Vous devrez peut-être utiliser une scie à métaux pour couper ces broches à la longueur requise. Ensuite, placez la poignée contre le haut de la plaque tournante supérieure afin que les broches soient uniformément réparties autour de la broche.
- Ne vissez la goupille sur le plateau tournant que suffisamment profondément pour que chaque goupille soit verticale et sécurisée. Toutes les broches doivent dépasser du plateau tournant de la même longueur.
- Si vous utilisez une scie à métaux pour couper les chevilles, veillez à ne pas endommager le fil. Des filetages endommagés vous empêcheront de monter d'autres pièces.
- Vous devez fixer les broches en toute sécurité, ainsi que les boulons qui relient les volants. Enfin, vous devez ajouter la solution de verrouillage de filetage aux broches.
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Partie 3 sur 5: Montage de l'aimant d'une éolienne à axe vertical

Installez le rotor magnétique inférieur sur les broches. Vous pouvez fabriquer votre propre rotor inférieur et rotor supérieur avec le disque de rotor, la peinture époxy et les barres magnétiques au néodyme de 5 cm x 2,5 cm x 1,25 cm, ou vous achetez un produit préfabriqué. dans un ensemble d'éoliennes, ou achetez auprès d'un fabricant de pièces d'éoliennes. En dirigeant les aimants vers le haut, faites correspondre le disque inférieur du rotor magnétique aux quatre boulons que vous avez fermement fixés au plateau tournant.
- Que vous fabriquiez le vôtre ou que vous utilisiez un rotor magnétique préfabriqué, soyez toujours prudent lorsque vous manipulez des barres magnétiques individuelles ou des plaques de rotor magnétique. Leur force magnétique est si forte qu'elle peut causer des blessures graves si vous la manipulez imprudemment.
- L'aimant en néodyme est assez cassant. Vous aurez besoin de 24 barres, 12 barres pour le rotor supérieur et 12 pour le rotor inférieur, mais vous devriez acheter un supplément au cas où l'aimant se casserait pendant le montage de la plaque. Ces aimants sont disponibles à la vente en ligne.
Faire le rotor magnétique si nécessaire. Si vous achetez l'ensemble complet fourni avec un rotor magnétique, fixez-le simplement aux broches comme décrit ci-dessus. Pour un rotor fait maison, vous devez répartir uniformément les barres magnétiques sur le bord du rotor. Pour éviter un mauvais positionnement de l'aimant et endommager le rotor, dessinez la position de l'aimant sur du carton ou du papier ordinaire.
- Ce morceau de papier sera placé au centre du rotor là où l'aimant n'est pas placé. Les lignes du centre au bord du papier indiquent où vous devez placer l'aimant sur le rotor. Vous pouvez utiliser du ruban adhésif pour fixer le morceau de papier et consulter ces échantillons de papier en ligne.
- Vous devez utiliser un marqueur pour marquer la polarité de l'aimant avant de commencer l'installation. Si les aimants sont attirés les uns vers les autres et que vous ne pouvez pas distinguer la polarité, fabriquez un outil de test en appliquant un petit aimant sur le bâtonnet de popsicle.
- Faites glisser le côté «N» de l'outil de test sur l'aimant en néodyme. Si vous ressentez une force, ce côté de l'aimant est extrême. Si vous ressentez de la gravité, alors ce côté est polaire opposé.
- Utilisez une petite quantité de peinture époxy pour installer l'aimant. Vous appliquez de la peinture sur la surface de l'aimant avant de le placer sur la plaque.
- Éloignez soigneusement vos doigts de l'espace entre l'aimant et le rotor, déplacez lentement l'aimant vers le coin de la plaque du rotor. L'aimant doit coller à la surface du disque, puis vous pouvez le faire glisser en place en suivant la ligne sur le papier échantillon.
Insérez les entretoises dans le loquet. Vous pouvez utiliser un tuyau en métal de 0,375 cm d'épaisseur et le couper en segments de 3 175 cm de long pour créer un coussin. Vous coupez la longueur du coussin aussi précisément que possible. Faites glisser les entretoises sur le loquet en saillie sur la surface du rotor magnétique.
- La taille inégale de l'entretoise peut entraîner l'inclinaison du rotor magnétique supérieur. Ceci est dangereux et peut également nuire au rendement de la turbine.
- L'excédent de la broche au-dessus du coussin ne doit être que légèrement supérieur à 2,5 cm. Il y a un espace supplémentaire pour la courroie de boulon de serrage du rotor de l'aimant supérieur, ainsi que tous les composants entre les deux rotors.
Placez le stator sur le dessus du rotor magnétique inférieur. Le stator se compose de nombreuses bobines métalliques qui jouent un rôle très important dans les générateurs. Il est livré avec le kit d'éolienne, soit vous l'achetez auprès du fabricant de pièces d'éolienne, soit vous pouvez le construire vous-même. Les broches autour de la broche centrale seront insérées au centre du stator et vous devez centrer le stator vers la broche.
- Le stator se compose de trois poutres, chacune composée de trois bobines de cuivre de calibre 24, chacune avec 320 tours de fil de cuivre. La fabrication du stator prend du temps et n'est pas facile.
- Si vous décidez de fabriquer votre propre stator, vous pouvez trouver un guide pratique en ligne avec le mot-clé "comment construire un stator d'éolienne".
Construisez des montagnes russes statoriques à la maison. Vous pouvez construire des enrouleurs de stator à partir de déchets de bois et de clous. Connectez deux morceaux de contreplaqué avec quatre clous de sorte que l'espace entre les deux planches soit d'environ 2,5 cm. Quatre clous doivent être placés dans un rectangle correspondant à la taille de l'aimant. Vous pouvez ensuite facilement enrouler le fil de cuivre pour créer un stator.
- Lors de la fabrication du stator, vous devez suivre le début et la fin du bobinage. Chaque rouleau doit être enroulé dans le même sens. Il est recommandé d'appliquer un morceau de ruban isolant coloré au début de l'emballage de chaque bobine.
- Afin d'éviter que la bobine ne sorte après l'emballage, vous devez coller la bobine entière avec du ruban électrique et peindre deux autres couches d'époxy à l'extérieur. Après le revêtement époxy, laissez le stator sécher sur le papier ciré pendant le temps spécifié sur l'étiquette du pot de peinture.
Installez le rotor magnétique supérieur.Soyez particulièrement prudentC'est l'une des parties les plus dangereuses d'une structure d'éolienne. Empilez quatre morceaux de bois sur le dessus du stator des deux côtés de la bobine, avec du bois épais en dessous et du bois mince sur le dessus. Le morceau de bois supérieur doit avoir une taille de 2 x 4.
- Tenez le rotor magnétique supérieur de manière à ce que les doigts se trouvent dans l'espace entre les morceaux de bois empilés et placez lentement le rotor supérieur au-dessus du rotor inférieur. Essayez d'aligner le rotor supérieur avec les broches lors de l'installation.
- Le champ magnétique maintiendra le rotor et l'aspirera dans les planches de bois placées plus tôt. Vous abaissez ensuite le rotor supérieur sur les chevilles en faisant glisser chaque morceau de bois. Tout d'abord, faites glisser chaque morceau de bois à tour de rôle.
- Répétez ce processus avec les pièces de bois inférieures pour mettre le rotor supérieur en place. Ensuite, vous vissez le boulon hexagonal sur les broches pour serrer le rotor. Une fois terminé, le rotor supérieur doit reposer sur les entretoises et la barre à broches n'a plus qu'une petite quantité.
- Vous devrez peut-être balancer les morceaux de bois pour les retirer du rotor car la force magnétique est si forte.
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Partie 4 sur 5: Achèvement de la structure principale de la turbine

Retirez la structure de la turbine de l'enrouleur. Ensuite, vous connecterez la broche à la tour. Si vous conservez la structure de la turbine avec la broche pour le montage dans la tour, le travail sera très difficile. Ensuite, vous devez inverser la structure pour s'adapter à la tour.
- Soulevez la structure (y compris le pignon, le volant, le rotor magnétique, le stator et toutes les pièces pertinentes) de l'enrouleur dans un mouvement vertical. Ensuite, placez le lien de turbine à un autre endroit du côté avec le pignon tourné vers le haut.
Souder l'arbre à la tour. Souder la base de la broche à la tour si vous avez un jeu complet (généralement disponible dans le commerce). Cependant, la tour peut être constituée d'une plaque métallique fixée au sommet de tuyaux métalliques épais. Veillez à utiliser des tuyaux métalliques suffisamment épais pour résister à l'impact du vent sur une turbine.
- La tour doit être installée sur une base solide. Vous devez couler du béton dans le site de la tour pour une stabilité accrue.
Fixez le support de la broche et du stator. Ce support doit s'adapter sur la broche comme le collier. Vous fixez ensuite le boulon de fixation du support à la tour. Ensuite, vous coupez la barre filetée de 0,375 cm d'épaisseur en quatre segments d'une longueur de 11 cm. Utilisez d'abord la solution de blocage de filetage, puis utilisez un écrou et un rabat pour relier les segments filetés à l'extérieur du support, vers le haut.
- Vous devez visser l'écrou dans la barre de filetage à peu près à partir du haut du filetage. Les écrous vous permettront d'ajuster la position du stator tandis que la tige filetée le maintient en place.
Installez la bague d'embrayage sur la broche. Avant le montage, vous mettez beaucoup de graisse de roulement normale sur la bague d'embrayage. Une fois le graissage terminé, faites glisser la bague de roulement sur l'enrouleur jusqu'à la base de l'arbre.
- Vous pouvez appliquer de la graisse sur la bague de roulement avec votre doigt. Ayez un mouchoir ou un chiffon pour vous nettoyer les mains après avoir graissé le roulement et l'avoir installé sur la broche.
Montez la structure principale de la turbine. Soulevez la structure principale avec le côté pignon tourné vers le haut et placez-la sur la broche avec la bague de roulement d'embrayage en dessous. Les trous de montage sur le stator doivent correspondre aux tiges filetées que vous avez serrées au support plus tôt.
- Après avoir mis la structure en place, vous devrez ajouter une bague de roulement conique au couvercle du pignon. N'oubliez pas de graisser les roulements conventionnels sur la bague de roulement avant le montage.
- Vous devez fixer l'écrou à fleur sur le dessus du roulement, ce qui peut être facilement fait à la main.
- Si vous ne pouvez pas visser facilement l'écrou, tournez-le jusqu'à ce que l'espace dans l'écrou corresponde au trou de la bobine. Faites glisser une clé dans ce trou et utilisez le fléchisseur de jambe de clé pour verrouiller l'écrou à fleur en place.
Serrez le stator et installez le couvercle de graisse pour terminer la construction de la turbine. Utilisez un écrou hexagonal pour chaque tige filetée pour fixer le stator sur la structure. Ensuite, utilisez les deux boucles pour régler l'écrou de serrage du stator jusqu'à ce que le stator soit directement entre les deux rotors magnétiques.
- Une fois le micro-stator terminé, la seule chose à faire est d'ajouter le capuchon de graisse au sommet du pignon, et la structure de la turbine est terminée.
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Partie 5 sur 5: Installation des composants électriques d'une turbine

Connectez le contrôleur de chargeur à la batterie ou au circuit. La connexion du contrôleur de charge à la batterie avant de la connecter à une éolienne empêche la génération de surtension. Ainsi, cela évitera d'endommager l'appareil.
Connectez le cordon d'alimentation blindé au contrôleur de charge. Ce fil transfère l'électricité du générateur au contrôleur de charge. De là, l'électricité est transférée à la batterie ou au circuit.
- Vous devez utiliser un modèle de cordon d'alimentation avec deux segments isolés identiques, ou utiliser un cordon provenant d'une prise portable et couper la fiche si vous le souhaitez.
Faites passer le fil de la base et passez par le puits de la tour. Acheminez le cordon d'alimentation depuis le bas de la tour jusqu'à la structure de la turbine. Vous devrez peut-être utiliser un fil guide ou un ruban à mesurer pour aider à faire passer le fil à travers la tour. Ensuite, connectez le cordon d'alimentation au générateur.
Connectez à la batterie ou au circuit électrique. Après avoir connecté le générateur au contrôleur de charge et câblé à travers les broches de la tour, vous êtes prêt à connecter le circuit intérieur à la ligne électrique de la turbine. Chaque fois que vous connectez une source d'alimentation externe à un circuit de votre maison, vous devez demander l'aide d'un électricien. Dans de nombreux domaines, cela nécessite un électricien professionnel pour le gérer. publicité

Conseil

Le chargeur doit être bien enveloppé pour éviter l'humidité dans l'air et doit être connecté à un manomètre pour surveiller le courant de sortie.
En savoir plus sur la migration des oiseaux dans votre région. Si les oiseaux migrent vers cette zone, vous ne devez pas construire de turbine.

avertissement

Si vous prévoyez de vendre de l'électricité à la compagnie d'électricité, rappelez-vous qu'elle vous vend de l'électricité au prix de détail, mais qu'elle rachètera l'électricité au prix de gros. Vous devrez installer un redresseur synchrone qui correspond à la fréquence CA de la ligne électrique de l'entreprise, ainsi qu'un convertisseur spécial. Peut-être que vous ne pouvez pas produire suffisamment d'électricité pour récupérer votre installation, sans parler des bénéfices.