Une éolienne est un dispositif mécanique simple semblable à une éolienne. Les lames capteront le flux d'air en utilisant le mouvement pour appliquer de l'énergie mécanique au levier de commande. Ce levier activera ensuite les composants du générateur, ce qui se traduira par une énergie propre et renouvelable pour votre maison et une réduction des factures d'électricité. De plus, les turbines sont faciles à fabriquer avec une variété de matériaux simples qui peuvent être achetés dans votre quincaillerie locale.
Étape
Partie 1 sur 5: Planification d'une éolienne
Étape 1. Déterminez la vitesse moyenne du vent à l'emplacement que vous souhaitez construire
Pour produire de l'électricité économique, les éoliennes efficaces nécessitent des vitesses de vent d'au moins 11 à 16 kilomètres par heure. La plupart des éoliennes fonctionneront de manière optimale à des vitesses de vent de 19 à 32 kilomètres par heure. Pour trouver la vitesse moyenne du vent dans votre région, consultez les cartes des vents en ligne.
- Vous pouvez également acheter un équipement de mesure du vent appelé anémomètre. Utilisez cet outil pour mesurer la vitesse du vent à l'emplacement souhaité de la turbine. Faites-le tous les jours pendant quelques instants.
- Si la vitesse du vent dans votre région est assez constante, mesurez-la sur un mois, bien que les changements de saison puissent avoir un impact important. Ensuite, calculez la valeur de vitesse moyenne pour voir si l'emplacement de la turbine serait approprié.
Étape 2. Étudier le permis de construire relatif aux éoliennes
Ces permis varient selon la région, alors vérifiez auprès de votre gouvernement local pour vous assurer que vous ne les violez pas. Certains permis exigent une distance minimale entre les turbines, en plus de la distance entre les turbines et la limite de propriété. La turbine peut également être limitée en hauteur. Tenez compte de tous ces éléments lors de la construction.
Discutez de vos plans avec vos voisins avant de passer trop de temps à les finaliser et à les construire. De cette façon, vous pouvez écouter leurs inquiétudes concernant les turbines et résoudre les malentendus pouvant résulter du bruit, des interférences avec les chaînes de radio et de la réception des chaînes de télévision
Étape 3. Effectuez une évaluation de l'espace pour votre éolienne
Bien que cela ne nécessite pas beaucoup d'espace, pour éviter les conflits potentiels avec les voisins, assurez-vous de réserver au moins 0,2 acre d'espace pour les turbines produisant jusqu'à 3 kilowatts de puissance, et 0,4 acre pour les turbines produisant jusqu'à 10 kilowatts de puissance. Puissance. Vous aurez également besoin de suffisamment d'échelons verticaux pour construire les turbines suffisamment hautes pour empêcher les bâtiments et les arbres environnants de bloquer le vent.
Étape 4. Choisissez entre des pales d'éoliennes DIY ou Do It Yourself
Le type de pales que vous utilisez et leurs réglages affecteront la conception de la turbine. Les moulins à vent des anciennes fermes étaient simplement des pales attachées à un axe de rotation, mais les éoliennes représentaient de gros moteurs et avaient de grandes pales en forme de gouttelettes d'eau. Ces pales doivent être correctement mesurées et installées pour que la turbine fonctionne efficacement.
- Si vous choisissez de fabriquer le vôtre, utilisez du bois ou une section transversale de tuyau en PVC. Les instructions peuvent être trouvées en ligne grâce à une recherche générale sur Internet. Utilisez la phrase clé « lames d'éoliennes faites maison » ou « Pales d'éoliennes faites maison » (en anglais).
- Que vous souhaitiez construire ou acheter, assurez-vous qu'il y a 3 pales pour la turbine. L'utilisation d'un nombre pair, disons 2 ou 4, rend la turbine plus susceptible de vibrer lorsqu'elle tourne. L'ajout de plus de pales augmentera la puissance, mais la turbine tournera également plus lentement.
- Ces lames peuvent également être fabriquées à partir de produits ménagers, tels que des pelles modifiées. Si vous prévoyez d'emprunter cette voie, choisissez une pelle solide. Vous pouvez remplacer le manche en bois par quelque chose de plus solide, comme un bâton en métal.
Étape 5. Choisissez un générateur
L'éolienne doit être connectée à un générateur pour produire de l'électricité. La plupart des générateurs contiennent du courant continu (CC), ce qui signifie que vous devez les brancher sur un déclencheur d'alimentation pour que le générateur produise un courant alternatif (CA) capable d'alimenter les appareils ménagers.
- Vous pouvez utiliser un moteur à courant alternatif comme générateur, bien qu'il puisse ne pas contenir suffisamment de puissance magnétique pour générer un fort courant électrique.
- Les générateurs dépendent fortement du mouvement, dans ce cas le mouvement de vos pales, et des forces magnétiques pour générer de l'électricité. Un générateur prêt à l'emploi est l'option la plus simple pour les débutants, mais vous pouvez trouver des tutoriels pour créer le vôtre sur Internet. Tapez la phrase clé « fabrication d'un générateur d'éolienne » ou « fabrication d'un générateur d'éolienne » (en anglais).
- Si vous décidez d'acheter un générateur à courant continu, recherchez-en un à haute tension et à faible vitesse de rotation (quelques centaines au lieu de quelques milliers de tours par minute). Vous devez produire au moins 12 volts de façon constante.
- Le générateur doit également être connecté au réservoir de batterie longue durée et au contrôleur de puissance entre l'onduleur et l'onduleur. Ceci est important pour que l'onduleur et la batterie soient protégés des courts-circuits. De plus, cette méthode fournira également de l'énergie à l'onduleur lorsque le vent ne souffle pas beaucoup.
- Les alternateurs automobiles ne sont pas recommandés pour être utilisés comme générateurs. Cet alternateur doit tourner beaucoup plus vite qu'une éolienne pour maintenir la puissance.
Partie 2 sur 5: Installation de l'arbre de l'axe vertical et du rayon
Étape 1. Installez votre arbre
Vous devrez peut-être le souder, mais la plupart des équipements d'éoliennes sont vendus avec l'arbre installé. Si vous souhaitez construire une turbine à partir de pièces ou de composants achetés séparément qui sont inactifs et doivent être soudés, assurez-vous de porter l'équipement de sécurité personnel approprié, tel que des lunettes de soudage, des gants de soudage, une veste de soudage et des bottes de travail.
En assemblant d'abord les composants de l'arbre, vous pouvez construire une turbine pièce par pièce. Cette méthode peut être plus efficace que d'essayer de construire une turbine complète tout de suite si vous réalisez ce projet seul
Étape 2. Faites glisser le moyeu en place sur l'essieu
Pour éviter la collision et l'érosion de ces deux composants, placez le roulement entre eux. Fixez-le à l'extrémité de l'arbre dépassant du disque, puis faites-le glisser dans le disque jusqu'à ce qu'il soit pincé contre la partie la plus épaisse de l'arbre. Après cela, faites glisser le moyeu sur le roulement de manière à ce que les parties du pieu soient tournées vers le haut.
- Il doit y avoir un espace d'environ 10,2 cm entre l'arbre et le roulement. Dans les zones de vents forts, l'éolienne peut se plier de sorte que les pales endommagent l'arbre.
- Si vous n'avez pas l'équipement et que vous construisez un moyeu à partir de zéro, envisagez d'utiliser un moyeu de remorque 4 sur 4. Vous pouvez l'acheter dans la plupart des magasins qui vendent de l'équipement de remorque, comme le magasin de pièces automobiles le plus proche.
Étape 3. Fixez la bride du doigt inférieur au moyeu
La bride doit avoir des trous pour le passage de la tige du moyeu, ainsi que des pièces saillantes pour le montage. Alignez les brides avec les montants du moyeu et attachez-les ensemble. Une fois les brides placées uniformément, fixez-les avec des écrous. Installez d'abord les écrous à la main, puis utilisez une clé.
Étape 4. Connectez tous les rayons
Vous aurez deux rayons par aube de turbine, soit un total de six pour une turbine à trois pales. Vous aurez besoin de boulons pour connecter les rayons aux languettes de la bride inférieure, ainsi que d'une entretoise d'espacement pour les séparer du haut. Puis:
- Faites glisser le boulon dans le trou de l'une des languettes de la bride, fixez les rayons à l'aide de l'entretoise, fixez le deuxième rayon au boulon, puis serrez tous les rayons et les entretoises avec la bride supérieure. Les brides supérieure et inférieure doivent avoir la même forme, ainsi que le nombre de pattes de montage.
- Serrez le boulon sur la bride supérieure à la main, puis serrez l'autre boulon. Répétez ce processus pour tous les rayons.
- Une fois que tous les doigts sont coincés entre les brides supérieure et inférieure, utilisez une clé pour serrer les boulons. Ensuite, assurez-vous que les flasques et les rayons supérieurs et inférieurs sont solides et faciles à tourner avec le moyeu sur le roulement.
- Étant donné que la turbine sera exposée à la puissance constante du vent et à d'autres facteurs environnementaux, assurez-vous que les boulons relient fermement les rayons. Pour ce faire, utilisez un composé de liaison, qui peut être acheté dans la plupart des quincailleries.
Étape 5. Fixez les quatre poteaux à la bride supérieure
Ces poteaux doivent être filetés et avoir 6 cm de long et 0,635 cm d'épaisseur. Vous devrez peut-être utiliser une scie à métaux pour couper les tiges filetées de la bonne épaisseur à la bonne longueur. Ensuite, fixez ces poteaux à la main au sommet de la bride supérieure, de sorte que chaque boulon soit uniformément réparti autour de l'arbre de l'arbre de la turbine.
- Montez ces poteaux suffisamment éloignés les uns des autres pour qu'ils soient tous droits et solides. Le mât doit dépasser de la bride d'une distance égale.
- Lorsque vous utilisez une scie à métaux, veillez à ne pas endommager le filetage du poteau. Un filetage endommagé peut vous empêcher de pouvoir le serrer correctement.
- Assurez-vous que tous les poteaux sont bien en place, comme les boulons que vous avez utilisés pour les rayons de la turbine. Utilisez un composé de liaison pour sécuriser ces messages.
Partie 3 sur 5: Installation de l'aimant à axe vertical
Étape 1. Fixez le rotor magnétique inférieur aux pôles
Vous pouvez fabriquer des rotors magnétiques supérieur et inférieur avec des plaques 5 x 2,5 x 1,25 pouces, des aimants époxy et néodyme. Ou, vous pouvez acheter des éléments prêts à l'emploi dans le cadre du kit de turbogénérateur du fabricant. Montez la plaque inférieure du rotor magnétique sur les quatre montants qui ont été vissés sur la bride. Assurez-vous que l'aimant est orienté vers le haut.
- Que vous fabriquiez le vôtre ou que vous utilisiez un rotor magnétique prêt à l'emploi, soyez prudent. Le champ magnétique est très puissant et peut causer des blessures si vous êtes imprudent.
- Les aimants en néodyme sont très fragiles. Vous en aurez besoin de 24, 12 pour le rotor magnétique supérieur et 12 pour le rotor magnétique inférieur, mais achetez quelques pièces de rechange en cas de casse. Ces aimants peuvent être achetés en ligne.
Étape 2. Fabriquez un rotor magnétique si nécessaire
Si vous utilisez un appareil qui contient un disque de rotor magnétique, il vous suffit de fixer le disque aux poteaux comme décrit. Pour un rotor à aimant de boîtier, assurez-vous que tout est uniformément réparti sur la périphérie du rotor. Pour éviter un mauvais placement des aimants qui pourraient potentiellement détruire le rotor, dessinez un gabarit de placement des aimants sur du carton ou du papier.
- Ce gabarit occupera le centre du rotor qui n'est pas magnétisé. Les lignes du centre aux bords du gabarit indiquent l'emplacement des aimants sur le rotor. Vous pouvez utiliser du ruban adhésif pour attacher le modèle. Recherchez des exemples en ligne.
- Vous devez marquer les pôles de tous les aimants avant de commencer à les placer. Vous pouvez le faire avec un marqueur. Si les aimants collent ensemble et que vous ne pouvez pas analyser les pôles, essayez de le tester en attachant un aimant faible à un bâtonnet de popsicle.
- Passer le pôle "U" du testeur devant l'aimant néodyme. Si vous sentez une poussée, cela signifie que les aimants sont du même côté des pôles. Si vous ressentez une traction, les pôles de l'aimant que vous testez sont opposés.
- Utilisez un époxy de la taille d'un pois pour fixer les aimants. Fixez au bas de chaque aimant avant de le placer.
- Soyez prudent et assurez-vous que vos doigts ne sont pas entre l'aimant et le rotor. Ensuite, déplacez lentement l'aimant vers le coin du disque du rotor. L'aimant va coller. Après cela, faites glisser l'aimant dans la bonne position en suivant votre modèle.
Étape 3. Installez les entretoises sur les pôles de la turbine
Vous pouvez utiliser un morceau de tube métallique de 1,375 cm (3 175 cm) pour créer de l'espace. Coupez le plus précisément possible. Glissez-le sur le pôle dépassant du rotor magnétique.
- Des entretoises de longueur inégale peuvent plier le disque magnétique supérieur. Cela peut être dangereux et affecter négativement l'efficacité de la turbine.
- Il doit rester plus de 2,5 cm d'espace au-dessus des entretoises sur les poteaux. De cette façon, les écrous peuvent être serrés sur le rotor magnétique et toutes les pièces intermédiaires.
Étape 4. Placez le stator sur le rotor magnétique inférieur
Le stator est un ensemble de fils de cuivre indispensable à tous les types de générateurs. Vous pouvez l'acheter dans le cadre d'un kit d'éolienne ou créer le vôtre. Les pôles entourant l'axe de l'arbre doivent dépasser vers le haut au-delà du centre du stator.
- Le stator a besoin de trois groupes de 24 fils de cuivre, chacun enroulé 320 fois. Le faire peut être difficile et prendre du temps.
- Si vous décidez de créer le vôtre, recherchez en ligne les phrases clés «comment fabriquer un stator d'éolienne» ou «comment fabriquer un stator d'éolienne» (en anglais) pour vous aider.
Étape 5. Fabriquez les enrouleurs de stator pour le boîtier du stator
Vous pouvez utiliser des chutes de bois et des clous. Connectez deux morceaux de contreplaqué avec quatre clous de sorte qu'il y ait un écart de 2,5 cm entre eux. Les clous doivent être espacés selon une grille qui correspond aux dimensions de l'aimant. Cela vous permettra d'enrouler plus facilement les fils de cuivre utilisés pour fabriquer le stator.
- Lorsque vous fabriquez votre propre stator, assurez-vous de marquer le début et la fin. Chaque couche doit être enroulée dans le même sens. Pensez à appliquer du ruban isolant coloré à chaque extrémité de ces rouleaux.
- Pour éviter que le rouleau ne se détache lorsque vous avez terminé, collez-le avec du ruban isolant et fixez-le avec de l'époxy en deux parties. Laisser l'époxyde et le stator sécher sur le papier ciré selon les instructions sur l'étiquette de l'époxy.
Étape 6. Installez le rotor magnétique supérieur
Assurez-vous d'être très prudent; C'est l'une des parties les plus dangereuses d'une éolienne. Empilez les quatre cartes sur le stator de chaque côté de l'axe central. La plinthe doit être plus épaisse et la planche supérieure doit être plus mince. Vous pouvez utiliser une planche de 5 x 10 cm pour la planche du dessus.
- Tenez le rotor magnétique supérieur de manière à ce que vos doigts se trouvent dans l'espace entre les planches empilées. Abaissez lentement vers le rotor inférieur. Essayez d'aligner le rotor supérieur avec les goujons de la turbine tout en faisant cela.
- Un champ magnétique se collera au disque supérieur et le tirera vers la planche sur laquelle vous l'avez placé. Ensuite, abaissez le rotor magnétique supérieur sur les poteaux en repliant les planches une à la fois. Tout d'abord, soulevez une planche supérieure, puis l'autre.
- Répétez ce processus sur la planche inférieure pour manœuvrer afin que le rotor magnétique supérieur soit dans la bonne position. Ensuite, utilisez les écrous sur les poteaux pour serrer le rotor en position. Une fois terminé, le rotor supérieur doit reposer contre les entretoises, avec seulement une petite partie du mât dépassant du haut.
- Vous devrez peut-être effleurer la carte pour la libérer du rotor magnétique supérieur. La force magnétique ici sera très forte.
Partie 4 sur 5: Compléter la turbine
Étape 1. Retirez le cadre de son axe
Ensuite, vous devez connecter cet arbre à la tour. Faire cela lorsque le châssis de la turbine est en place est difficile. Vous devez également le plier en pointant le moyeu vers le haut pour que la turbine finisse.
Retirez toutes les pièces du cadre (y compris les moyeux, les rayons, le rotor magnétique, le stator et les autres pièces connectées) de l'arbre dans un mouvement ascendant. Ensuite, placez le cadre sur la zone de travail avec le côté du moyeu vers le haut
Étape 2. Soudez la bride d'essieu à votre tour
Si vous avez acheté un kit de turbine, ces pièces peuvent être facilement disponibles, mais sinon, vous devrez attacher une plaque métallique au tube métallique épais et robuste de la partie tour. Assurez-vous que ce tuyau peut résister à l'énergie éolienne générée par la turbine.
La tour doit être installée dans un endroit solide. Vous devrez peut-être couler du béton sur les fondations de la tour pour la rendre plus stable
Étape 3. Installez les limiteurs d'arbre et de rayon
Cette barrière, ou cage, doit entourer l'arbre comme un collier. Ensuite, utilisez les boulons pour le fixer à la tour. Ensuite, coupez la tige filetée d'un diamètre de 0,375 cm en quatre tronçons de 11,25 cm de long. Utilisez d'abord un composé de liaison, puis des écrous et des rondelles pour le fixer à la cage. Face vers le haut.
Les noix doivent être placées sur des poteaux d'un diamètre de 0,375 cm, environ à partir du haut. Cet écrou vous permettra de régler la position du stator pendant que le mât le maintient
Étape 4. Placez le rouleau sur l'arbre
Avant de le faire, vous devez appliquer une petite quantité d'huile sur les roulements. Après cela, faites glisser le roulement fileté dans l'arbre afin qu'il repose contre le fond.
Le processus d'huilage est plus facile à faire avec vos doigts. Ayez une serviette en papier ou un chiffon de travail à portée de main pour un nettoyage facile du filet après que le roulement a été graissé et placé
Étape 5. Installez le cadre principal de la turbine
Soulevez le châssis principal de manière à ce que le moyeu soit orienté vers l'avant et fixez-le à l'essieu avec la position de roulement filetée en dessous. Les trous de montage dans le stator doivent être parallèles aux tiges filetées vissées dans la cage.
- Une fois que le cadre est au bon endroit, fixez un autre roulement fileté au sommet du moyeu. Huiler avec de l'huile de roulement commune.
- Sur celui-ci, fixez l'écrou hexagonal. Cet écrou doit être serré avec un doigt.
- Si l'écrou est difficile à tourner, retirez-le jusqu'à ce que l'espace soit au niveau du trou de l'arbre. Glissez une goupille dans ce trou et utilisez une pince pour le plier afin que l'écrou puisse être serré.
Étape 6. Serrez également le stator et terminez la turbine à l'aide du bouchon de graisse
Installez un écrou hexagonal pour chaque poteau pour fixer le stator au châssis de la turbine. Ensuite, à l'aide de deux clés, ajustez la position des écrous qui flanquent le stator afin qu'ils s'insèrent entre les deux aimants du rotor.
Une fois que la position du stator est correcte, il vous suffit d'ajouter le bouchon d'huile en haut du moyeu. La turbine est terminée
Partie 5 sur 5: Installation de composants électriques dans la turbine
Étape 1. Connectez le contrôleur de courant à la batterie ou au circuit
Connecter le contrôleur de courant à la batterie avant de le connecter à la turbine évitera un court-circuit. De cette façon, votre équipement ne sera pas non plus endommagé.
Étape 2. Connectez le fil enduit au contrôleur de courant
Le fil transférera la puissance du générateur au contrôleur de courant. De là, l'électricité pénètre ensuite dans la batterie ou le circuit.
Ce fil doit être comme le fil à l'intérieur du cordon d'alimentation, avec les deux liés ensemble dans une isolation similaire. Vous pouvez utiliser une vieille rallonge avec la partie prise retirée
Étape 3. Faites passer le fil de pli à travers les pylônes et le bas de la tour
Insérez-le dans la tour jusqu'à ce qu'il atteigne le cadre de la turbine au-dessus. Vous devrez peut-être utiliser du fil épais ou du ruban adhésif pour aider à positionner le fil dans la tour. Ensuite, connectez ce fil au générateur.
Étape 4. Connectez la batterie ou le circuit
Une fois que le générateur est connecté au contrôleur de puissance et passé la base de la tour, vous êtes prêt à terminer la turbine. Consultez toujours un électricien professionnel chaque fois que vous connectez une source d'alimentation externe au circuit principal de la maison. De nombreux domaines nécessitent les services d'un professionnel agréé pour gérer ce type d'arrangement de câble.
Des astuces
- Vous devez couvrir le contrôleur de puissance pour le protéger de l'humidité. Vous pourrez également câbler le voltmètre pour surveiller la puissance produite par la turbine.
- Faites des recherches sur la migration des oiseaux dans votre région. Si des espèces survolent la zone, évitez de construire des turbines.
