Trucs et astuces

Trucs et astuces
© 2001/2003 Gemifi. Mise à jour 15 juillet 2003
NOUVEAU !
Il y a quelques mois un copain correspondant m`écrit pour me dire son désespoir. Il récupère de vieilles
batteries pour son système éclairage. Il faut dire que cet ami habite une île défavorisée des Caraïbes.
Malgré son bon vouloir, il n`obtient pas plus que 25 à 30% d`énergie des batteries récupérées
Il me demande conseil. Je n'ai pas de solution hormis la vieille technique très discutable et dangereuse de
vider l'acide, le conserver dans un bac, de laver l'intérieur des boues qui reposent au fond, puis de remettre
l'acide. Solution pour le moins discutable et dangereuse.
Quelques semaines plus tard je tombe par hasard sur un article de HomePower #77 parlant de désulfateur
de batterie. Ce document est, je crois, encore, disponible intégralement sur le site de WWW.
Homepower.com.
Note: Ce schéma est extrait de la revue HP a
titre indicatif seulement.
Selon l’auteur de l’article paru dans HP
l’utilisation privée est autorisée par contre
l’utilisation commerciale est formellement
interdite sans permission.
Vous voici avertis !
Je m'empresse de tester ce circuit . Quelques pièces
récupérées font mon bonheur, puis test sur une vieille batterie à
la veille de rendre l'âme. CA FONCTIONNE !
Mais comme toutes choses il y a des batteries avec lesquels il
n'y a plus rien a espérer.
Une moyenne de 2 batteries sur 5, pas mal lorsque les batteries sont gratuites et pas de manips d'acide
dangereux. Comment cela fonctionne ? Contrairement aux additifs en poudre ou liquide pour récupérer une
batterie HS qui ne font QUE envoyer les boues et sulfates collés aux plaques, au fond du bac, d'ou risques
de court circuit à brève échéance, ce système dissous et récupère les sulfates et les retourne aux plaques.
Vous ne connectez que les deux fils d'alimentation aux bornes de la batterie duement chargée et attendez
quelques jours pour vérifier l'état de votre batterie. Si l'état de charge vous semble OK vous passez a une
deuxième batterie, sinon, vous laissez le circuit quelques jours de plus. SIMPLE NON !
La seule pièce critique est le MOFSET (P-channel). J'ai utilisé pour mon compte un IRF9z32 puis un
IRF9z34, son équivalent est un ECG2371. Tout MOFSET type P de 6 a 8 ampères fera l'affaire.
Les selfs sont récupérées d'une alimentation type "switching PS " provenant d`un ordino hors service.
Vous pouvez aussi bobiner simplement vos propres selfs sur des toroides récupérés.
Amis, fouillez vos fonds de tiroirs et à vos fers à souder !
Si vous avez un circuit électronique simple adapté à nos éoliennes et que vous l’avez duement
expérimenté ou une astuce simple pour améliorer le rendement de nos engins éoliens...
communiquez votre astuce.
Moulinette se fera plaisir de l'insérer dans ses pages
Après cette nouveauté, reprise de la rubrique
Comme déjà indiqué, cette série se limite à la construction de petites unités de petite et moyenne
puissance. Puissance limitées, pour les exemples, à 1 Kilowatt environ.
L' idée principale de construction d'une éolienne de petite puissance est d'allier simplification de
construction, solidité et protection de l'alternateur contre les intempéries. Le tout a aussi peu de frais que
possible. Voyez les exemples de réalisations des copains. [Realisations.PDF]
Équipage basculant. Principe
Le dessin et les photos nous montrent
le fonctionnement.
Ce type de construction est
recommandé pour des sites ou les
vents peuvent atteindre des hautes
vélocités.
La régulation et le mécanisme est
simple et efficace.
Le principe repose sur l'angle de
l' hélice présentée au vent.
Lorsque l' hélice est dans l'axe du vent,
la surface exposée est maximale.
Lors de vents violents, un axe permet
le pivotement de l'équipage moteur,
d'où une surface exposée moindre de
l'hélice.
Ce pivotement peut être latéral, axe auxiliaire vertical ou, pivotement
vertical, axe auxiliaire horizontal. (Axe pivot image de gauche en haut)
La régulation se fait automatiquement tout en protégeant votre éolienne de
"survitesse".
La pression du vent diminuant, le bloc moteur revient à sa position initiale
grâce aux ressorts de rappel
L’auteur de ce site a utilisé des axes de 10 à 15 mm de diamètre suivant les
dimensions des éoliennes.
Les pivots sont des portées fixes en bronze, faciles à se procurer en
quincaillerie spécialisée.
L’éolienne ci contre est équipée de ce système. Réalisation de l’auteur
MISE EN GARDE. Ce système de régulation N' EST PAS UN SYSTÈME DE FREINAGE !
Il est recommandé d'inclure à votre éolienne un frein, aussi rustique soit'il..Voyez le système de freinage à
gauche de l' image ci-dessus. Dans ce montage, le frein est constitué d'une casserole aluminium épais mise
au rancart (hé oui, Madame peut aussi collaborer !). Inspirez vous des freins à tambour type auto pour votre
montage. Un tel système de frein vous permet un freinage efficace à peu de frais.
Lors de réparations ou vérifications, attendez une accalmie, actionnez le frein et procédez aux vérifications
seulement lorsque l' hélice est au repos. SÉCURITÉ. C'est une question de sécurité.
L'angle de pivotement horizontal dans le modèle suggéré plus haut est d 'environ 45 degrés.
Augmentez cet angle si les vents dans votre région sont particulièrement violents
Dans tous les cas. Autant que possible assurez-vous d'un système de sécurité.
Par exemple : Régulation mécanique des pales si vous êtes très habile en mécanique, et, ou...
Basculement de l'équipage selon les principes élaborés plus haut, et, ou...
Système de freinage comme l’exemple démontrés plus haut.
Le basculement de la tour ou mât support est recommandé pour un service sécuritaire au sol.
Exemple de réalisation
La photo de droite vous montre une autre des réalisations de
l'auteur selon les principes exposés. Le mât support est
provisoire, il s'agit d'un tube de 3 mètres de haut permettant
une visualisation des phénomènes de rotation et des
corrections a apporter le cas échéant avant l ‘installation sur le
mât principal.
Cet engin est équipé d’un alternateur Delco 10SI produit GM,
modifié (rebobinage du stator par l'auteur)
Hélice bi-pales de 1,60m de diamètre. Vitesse de rotation ~
1000 Tm avec un vent de 35 km/h
Puissance optimale environ 180 watts. (14 ampères sous 13,8
volts) @ 45km/h +
Voir : alternat pour vos modifications alternateur
Deuxième possibilité. Station fixe, sans pivotement vertical
Si vous jugez que les vents dans votre
région sont stables, vous pouvez
construire une unité simplement comme
suggéré. Pas de pivotement, pas de
frein.
La queue girouette (plan vertical) doit
avoir une surface égale à au moins une
demi-pale.
Le support queue girouette est
idéalement de la longueur d'un rayon de
pale a partir de l’axe vertical..
Le support de l'axe vertical est porté par
des bagues de bronze.
Le collecteur de courant sur l’axe
vertical peut-être constitué par d’anciens
collecteurs de génératrice CC.
Un tel montage hormis la fabrication des pales et l’ adaptation de l’alternateur ou du générateur
peut se réaliser simplement en quelques heures avec un outillage réduit.
Le support hélice pourra être inspiré de ce qui est dit dans Palerotor.
Dans ce modèle il n’y a pas de protection (capot) de l’alternateur.
Une telle unité ne pèsera que quelques kilos et sera aisément adaptable sur un mât simple et léger sans
vous imposer une structure lourde. Solution simple notamment pour un voilier ou la place est réduite.
Projet idéal pour démarrer dans l’éolien.
Support "axe" vertical
L’image de droite vous montre un principe
simple de réalisation de l’axe vertical.
Des bagues de bronze sont en général
suffisantes pour le pivot.
Ici nous avons un axe plein de 12mm, le
diamètre de l’axe vertical sera en fonction
de la dimension de votre éolienne.
Le collecteur (balais) peut provenir de
balais d'un vieux générateur CC mis au
rancard.
Les bagues collectrices pourront êtres du
tube de cuivre ou laiton de plomberie de
section adéquate.
Si vous n'avez pas accès à un support
adéquat avec des bagues collectrices et
que le vent dans votre région est stable,
vous pouvez utiliser un tube d'acier au lieu
d'un axe plein.
L’image en bas a gauche vous montre le
principe simple.
Vous pouvez ainsi omettre le collecteur de
courant qui est fréquemment source de
problèmes pour l'auto constructeur.
Vos fils passent à l'intérieur du tube en
conservant un "mou" d'au moins 30 cm sous
forme d'une grande boucle en dessous de
l'équipage mobile (nacelle).
Souvenez-vous que cette méthode est
acceptable seulement si les vents de votre région sont stables en direction.
Remarque: Les gros aéro-générateurs
de plusieurs dizaines ou centaines de
kilowatts utilisent souvent le principe des
fils “flottants” car il est difficile, voire
impensable, de transporter des milliers
de kilowatts sur de petites sections de
cuivre comme on le fait sur de petites
éoliennes .
Il est recommandé si vous utilisez cette
méthode, de vérifier régulièrement vos
câbles afin d’éviter tout “entortillement”
et risques de courts circuits.
Montage simple, alternateur ou générateur CC non modifié.
Il est possible de monter son éolienne
à l'aide d'un système multiplicateur de
vitesse.
Vous utiliserez de préférence les
nouvelles courroies dites "crantées"
utilisées de plus en plus en automobile.
Une autre solution , nous en avons déjà
parlé, les chaînes de bicyclettes,
facilement accessibles et souvent
négligées !
Le modèle (ci-dessus) est équipé d'un support vers le bas et en arrière pour le générateur ou l'alternateur.
Un simple axe porteur de machine (axe a roulements a billes), facile a se procurer et peu coûteux vous
facilite le travail mécanique.
Projet plus important
Ce schéma adapté d'une
construction proposée
par [Popular Mecanics]
dans les années 1975 à
1980 a été réalisé par
des dizaines d 'auto
-constructeurs.
Si vous utilisez un
alternateur de grosse
voiture ou de camion, le
rapport de vitesses sera
d'environ 1 à 3
Si vous envisagez
l' utilisation d'un moteur
CA triphasé utilisé en
alternateur, les rapport
de vitesses seront
d'environ 1 à 6.
Dans une version plus "moderne" l'auteur recommande l'utilisation de courroies "crantées" type automobile
en lieu et place de chaînes de bicyclettes ou de moto.
L 'utilisation de système de "timing chaîne" provenant d’une petite voiture, si possible à chaînes auto
lubrifiées peut aussi faire l'affaire.
Votre ingéniosité compte pour beaucoup !
Ce type de montage est pour l'utilisation d'alternateurs automobile NON modifiés ou de moteurs CA utilisés
en alternateurs [Alternat].
Le dimensionnement de votre hélice dépendra de la puissance de votre alternateur.
Voir les documents [ Palerotor } & [ Technique ]
Suggestion pour auto-amorçage (Alternateurs auto modifiés)
Certains alternateurs refusent de s'amorcer automatiquement. Cela est dû souvent à un problème de
rémanence rotor. (Magnétisme résiduel du fer)
L'on peut remédier à ce problème en envoyant un faible courant sur le rotor qui crée artificiellement un faible
magnétisme suffisant pour l’auto-amorçage.
Cette méthode éprouvée vous assure une auto-excitation quasi certaine en toutes circonstances.
Le principe et schéma exposé dans [Alternateur-2] est suffisamment explicite et simple, enfin je le crois !
Influences, selfs et condensateurs sur le rendement. Effet d'un condensateur
Un condensateur a deux fonctions principales.
D’une part filtrer l'ondulation résiduelle en sortie
des diodes de puissance ou des petites diodes
trio qui alimentent le rotor.
D' autre part, offrir une tension plus stable.
Donc, un condensateur dans notre cas agit
comme un régulateur de tension
Les valeurs des condensateurs varieront
suivant l’ usage.
En sortie des diodes de puissance de votre
alternateur modifié ou non, installez un
condensateur d'au moins 500 yF (cinq cent
microfarads). Sa tension de service sera d'au moins 50 volts et sa résistance température d’au moins 85
degrés C.
En installant un gros condensateur en sortie, la tension est plus régulière et présente un avantage non
négligeable si vos batteries sont loin de votre éolienne.
En sortie des petites diodes trio alimentant le rotor vous utiliserez un condensateur de 250yF.
Mêmes recommandation que pour la sortie puissance.
Effet d'une self série
Une self en série aura un but semblable
exception qu'ici nous agissons sur le
courant qui sera plus régulier
Le schéma de gauche vous en montre le
fonctionnement
A noter : Une simple résistance série
n' aura pas le même effet.
Une petite résistance série, nous l'avons
déjà dit ne fera que limiter le courant
débité.
Selfs (fabrication)
Pour fabriquer simplement vos selfs vous pouvez utiliser soit de
petites tores de ferrite soit des bâtons de ferrite qui sont utilisés
dans les poste de radio AM-FM. A la rigueur un noyau de fer doux.
Self à gros fils. Pour la sortie des diodes puissance (sortie 12 ou 24
volts) vous bobinerez environ 15 à 40 spires de fil d'au moins 1.2
mm de diamètre
Self à fils fins. Pour l'alimentation du rotor vous bobinerez environ 25
à 50 spires de fil d'au moins 0,60 mm de diamètre
Transport d'énergie sur grandes distances
Peut'on transporter l' énergie produite sur de grandes distances ?
En 12 ou 24 volts CC la distance
entre l' éolienne et les batteries est
vite réduite dû à la résistance des fils
Les pertes en courant peuvent
dépasser 10 %.
Cela est un handicap lorsque l'on
dispose de faibles puissances
Si au lieu de transporter du CC
"courant continu" vous modifiez votre
éolienne (alternateur seulement) en
CA "courant alternatif", vous pouvez
transporter l'énergie produite sur de
grandes distances sans pertes
notables.
Vous pouvez le faire si vous utilisez la méthodologie suivante:
Enlevez de l'alternateur les diodes PUISSANCE qui sont placées à l'arrière du boîtier de l'alternateur
Elles seront utilisées au point de destination. (atelier par exemple). Vous utiliserez ces diodes dans le local
de contrôle. Selon le schéma, vous transportez l'énergie en alternatif au lieu du continu.
La tension générée d'un alternateur AVANT les diodes de puissance est du courant alternatif.
Nous pouvons utiliser cette particularité à notre avantage.
Connectez les transformateurs selon le schéma ci-dessus. Les secondaires originaux sont connectés sur
les trois fils du stator. Le primaire original devient secondaire donc la source haute tension.
La tension en sortie CA transportée est plus haute que le classique 12 volts (elle peut monter à 220 volts
voire plus, donc Attention aux chocs !
Profils de vos pales
Plusieurs copains planchent sur le calcul des profils, page 10 de [ Palerotor.pdf].
Il faut rappeler que les chiffres indiqués pour définir les profils suggérés sont exprimés en pourcentage
et NON en valeurs centimétriques !
Si vous n’êtes pas très versé en calculs, vous pouvez vous tirer d’affaires en copiant sur votre imprimante
le profil choisi et le transférer sur une planche de contreplaqué.
Avec une feuille de papier 8 1/2 X 11 format nord américain ou une feuille A4 Europe vous pouvez tirer des
largeurs (cordes) d’au moins 9 à 10 pouces, soit au moins 22 à 25 cm si vous utilisez la fonction impression
en vertical. En impression horizontal comme ci-dessous, vous arriverez facilement a détailler vos courbes de
16 a 18 cm (pied de pale) jusqu’à 6 cm environ (bout de pale). Utilisez autant de découpes que nécessaire.
Exemples :
Pied de pale, grande largeur
Demi pale, largeur moyenne
Extrémité de pale
Remarque.
Bien que méthode soit empirique elle pourra néanmoins vous aider à démarrer vos projets sans calculs.
Rien cependant ne vaut de bons calculs selon les coordonnées si vous désirez un bon rendement.
Découpage.
Utilisez du contreplaqué ou de la tôle mince. La partie en blanc est découpée en deux demi creux qui vous
permettrons de vérifier vos courbes.
Régulation des pales (l'hélice)
Une régulation adéquate peut-être réalisée
selon le principe de WINCHARGER.
L'auteur possède une éolienne Windcharger
depuis les années 70
Deux palettes mobiles en demi-cercle
font office de freinage par vents violents.
Le principe repose sur la force centrifuge et
le freinage aérodynamique.
Régulation des pales par variation d'angle d'attaque.
Des dizaines de systèmes ont été exploités pour la régulation des
pales d'hélice.
Le système illustré a droite est extrait d'un principe développé par
Aérowatt (Vergnet France) il y a plusieurs années.
La pale repose sur un système pivotant et automatiquement
commandé par un jeu de ressorts.
Au démarrage l'angle d'attaque est élevé permettant un démarrage
facile.En rotation de croisière l'angle d'attaque est optimum.
En cas de gros vents, l'angle d'attaque deviens négatif.
Autre système simple
L'image de gauche présente le principe de support et la masselotte qui
fonctionne avec la force centrifuge.
Plus la vitesse de rotation est élevée, plus la pale pivote sur son axe et
présente de moins en moins de surface au vent d'ou régulation
automatique.
Un ajustement de la position de la masselotte et des tensions ressorts
est requis.
Oscillation parasite bi-pales
Une oscillation indésirable est toujours possible sur une bi-pales entre
la pale montante et la pale descendante.
Ce phénomène peut-être sensiblement corrigé par l'ajout sur l'axe
porteur d'un contrepoids symétrique perpendiculaire aux pales.
Le schéma de droite vous en montre le principe très simple
Un tube ou un axe plein perpendiculaire aux pales porte à ses deux
extrémités deux petites masses qui contrecarrent les effets nuisibles de
cette oscillation.
Votre ingéniosité sera mise a contribution pour corriger cet effet
quelquefois nuisible.
Un ajustement distance et, ou, poids sera nécessaire pour un bon
rendement.
Anémomètre.
Il est toujours utile de connaître la vitesse du vent dans son secteur . Les anémomètres du commerce sont
souvent très chers. Si vos finances vous le permettent, procurez vous de préférence un anémomètre
numérique.
Il est facile de construire un anémomètre dont la précision
sera suffisante.
Le dessin de droite n'appel aucuns commentaires.
La calibration se fera avec l'aide d'un ami qui conduira la
voiture à des vitesses différentes.
L'anémomètre sera placé sur le toit du véhicule.
A l'aide de la résistance ajustable vous calibrez le
milliampèremètre en vitesse. Un fois calibré, vous pouvez
installer l'équipage en haut de votre tour.Deux fils suffiront
a amener les infos vitesse/vent dans votre atelier.
Un bouquin recommandé:
CONSTRUIRE SES CAPTEURS MÉTÉO.
Editons ETSF, DUNOD. Paris.
Disponible via le magazine MÉGAHERTZ
<www.mégahertz-magazine.com>
Banc test, banc d`essais
Tester ses hélices avant installation n’est pas
toujours facile.
Tester son alternateur avant ou après
modifications est fortement recommandé.
Si une perceuse verticale de bonne puissance
et à vitesse variable est facile d’accès pour
tester un alternateur
Tester une hélice ou simplement l’équilibrer
n’est pas toujours évident
Vous pouvez vous construire à peu de frais
une installation selon l’exemple ci-contre.
Avec ce banc test multi-usages, vous pourrez
aussi bien tester vos hélices jusqu’à 2 mètres
de diamètre, voire, tester votre alternateur
Pour simplement tester votre alternateur, vous pouvez vous inspirer de l’installation de l’auteur
D'autres infos "trucs et astuces" a venir. Visitez régulièrement
Bons Vents a tous et toutes. Moulinette