La publicación explica cómo hacer un circuito generador de molino de viento simple que se puede usar para cargar baterías o para operar cualquier equipo eléctrico deseado, durante el día y la noche, sin costo alguno.
Panel solar vs molino de viento
Uno de los mayores inconvenientes de la electricidad de los paneles solares es que solo está disponible durante el día y solo cuando el cielo está despejado. Además, el hecho de que la luz del sol esté en su punto máximo solo durante el mediodía y no durante el día hace que su aprovechamiento sea muy ineficiente. Al contrario, un aerogenerador que depende de la energía eólica parece ser muy eficiente porque el viento está disponible durante todo el día y no dependen de los cambios estacionales.
Sin embargo, un generador de molino de viento puede funcionar con la mayor eficiencia solo si está instalado o colocado en regiones específicas, como en altitudes más altas, cerca de la orilla del mar o del río, etc.
Para que un generador de molino de viento casero sea más eficiente, uno debe colocarlo en el techo de la casa para obtener la mayor eficiencia posible en la velocidad del viento, cuanto más alto, mejor.
Se dice que a más de 100 metros del suelo las velocidades del viento son las máximas y está activo todo el año sin parar, por lo que demuestra que a mayor altitud, mejor es la eficiencia del viento.
Diseño de un generador de molino de viento
Cualquier aficionado puede construir un concepto simple de circuito de generador de molino de viento presentado aquí para cargar baterías pequeñas en casa, completamente gratis y con un esfuerzo insignificante.
Se pueden probar modelos más grandes del mismo para lograr mayores salidas de potencia que se pueden usar para alimentar casas pequeñas.
Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento se basa en un concepto de generador de motor tradicional en el que el eje de un motor de imán permanente está integrado con una turbina o mecanismo de hélice para el aprovechamiento necesario de la energía eólica.
Como puede verse en el diagrama anterior, la hélice empleada o la estructura de la turbina tienen un aspecto diferente. Aquí se utiliza un sistema de hélice en forma de 'S' retorcida que tiene una clara ventaja sobre el tipo de hélice de avión tradicional.
En este diseño, la rotación de la turbina no depende de las direcciones del viento, sino que responde igualmente bien y eficientemente sin importar de qué lado pueda estar fluyendo el viento, esto permite que el sistema se deshaga de un mecanismo de timón complejo, que normalmente se usa en molinos de viento convencionales en para mantener la hélice autoajustable en su posición delantera en línea con el flujo del viento.
En el concepto mostrado, el motor conectado con la turbina sigue girando con la máxima eficiencia sin importar de qué lado o esquina venga el viento, lo que permite que el molino sea extremadamente efectivo y activo durante todo el año.
Integración de un regulador de voltaje electrónico
La electricidad generada por la rotación de la bobina del motor en respuesta al par de la turbina puede usarse para cargar una batería o puede ser para impulsar una lámpara LED o cualquier carga eléctrica deseada según la preferencia del usuario.
Sin embargo, dado que las velocidades del viento pueden ser fluctuantes y nunca constantes, puede ser imperativo incluir algún tipo de circuito estabilizador en la salida del motor.
Usando un convertidor Buck Boost
Podemos resolver el problema agregando un impulso o un circuito convertidor reductor según las especificaciones de la carga conectada.
Pero si las especificaciones de voltaje de su motor son ligeramente más altas que la carga y si hay mucho viento, puede excluir el circuito de refuerzo involucrado y conectar directamente la salida del molino de viento con la carga después del puente rectificador.
En el diagrama podemos ver que se utiliza un convertidor elevador después de rectificar la electricidad del molino de viento a través de una red de puente rectificador.
La siguiente imagen explica los detalles de los circuitos involucrados, que tampoco son tan complejos y pueden construirse utilizando la mayoría de los componentes comunes.
Configuración del diagrama de circuito
La imagen de arriba muestra un circuito convertidor elevador simple con una etapa de regulador de amplificador de error de retroalimentación. La salida del molino de viento se rectifica adecuadamente mediante la red rectificadora de puente asociada y se alimenta al circuito rectificador de refuerzo basado en IC 555.
Suponiendo que la salida promedio del motor del molino de viento sea de alrededor de 12 V, se puede esperar que el circuito de refuerzo aumente este voltaje hasta 60 V +, sin embargo, la etapa T2 en el circuito está diseñada para restringir este voltaje a una salida estabilizada especificada.
El diodo Zener en la base de T2 decide el nivel de regulación y se puede seleccionar según las especificaciones de restricciones de carga requeridas.
El diagrama muestra una batería de computadora portátil que se conecta para cargar desde un generador de molino de viento; otros tipos de baterías también se pueden cargar usando el mismo circuito, simplemente ajustando el valor del diodo zener T2.
Alternativamente, el número de vueltas del inductor de refuerzo también se puede alterar y ajustar para adquirir otros rangos de voltaje, dependiendo de las especificaciones de la aplicación individual.
Video:
El siguiente video muestra una configuración de un pequeño molino de viento en el que se puede ver un convertidor elevador conectado con un motor y convertir la salida de baja potencia del motor para iluminar un LED de 1 vatio.
Aquí el motor se gira manualmente con los dedos, por lo que los resultados no son tan buenos. Si la configuración se adjunta con una turbina, el resultado puede mejorar mucho más.
Otro videoclip que muestra un pequeño motor con una caja de engranajes adjunta que genera suficiente energía para iluminar un LED de 1 vatio con intensidad. Este motor podría configurarse con hélices y usarse en condiciones de viento fuerte para cargar una batería de iones de litio o cualquier batería preferida:
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