Generatore elettrico per i tuoi progetti fai da te

Molte volte creiamo progetti che devono funzionare con l'energia elettrica, ma non abbiamo una presa vicina e le batterie potrebbero non essere sufficienti per alimentare il nostro progetto se ha un consumo elevato. Dobbiamo quindi pensare a a generatore elettrico per ottenere la soluzione in questi casi e non dover eseguire cablaggi a lunga distanza.

Qui vedremo le possibilità che hai a tua disposizione…

Cos'è un generatore elettrico?

Un generatore elettrico Si tratta di apparecchiature progettate per produrre elettricità da un altro tipo di energia. La sua descrizione è semplicissima, come avere una centrale elettrica privata dove vuoi. Ora, è vero che esistono molti tipi di generatori elettrici e dipende dalla quantità di energia generata, dalle dimensioni, dal tipo di energia utilizzata per generare l'elettricità, ecc. Ma in fondo hanno tutti un elemento comune, che è il cuore del generatore elettrico o alternatore, anche se l'intero assieme porta lo stesso nome.

Ebbene, come sai, i generatori sono motori elettrici, sì, motori. Quando si applica una corrente elettrica a un motore elettrico, si ottiene una rotazione. Quando invece si riesce a far ruotare l'albero motore, questo diventa un generatore di corrente, generando elettricità. Dobbiamo quindi trovare una fonte per generare tale movimento, come ho detto prima, cioè un motore a combustione, turbine eoliche, una ruota idraulica, gas sotto pressione come vapore, ecc. È così che funzionano anche le centrali elettriche, solo che i generatori di queste centrali sono enormi, su scala molto più grande.

Tra l' tipologie di generatori elettrici che sappiamo, spiccano i più comuni:

Generatori a combustione interna- Utilizzano un motore a benzina o diesel per azionare il generatore o l'alternatore per generare elettricità dal movimento meccanico. Nel caso della benzina, consumerà carburante più rapidamente rispetto a un diesel con le stesse specifiche, ma emetterà anche gas meno inquinanti rispetto al diesel.
generatori di gas: simili ai precedenti, ma utilizzano come combustibile gas naturale o propano. Con questi gas si genera l'energia per muovere l'alternatore.
Generatori solari: trasformare l'energia solare in energia elettrica utilizzando i pannelli fotovoltaici. In questo caso sono diversi, poiché qui sono i semiconduttori a svolgere il lavoro di conversione dei fotoni della luce in elettroni, e non è coinvolto un alternatore.
Altro: Esistono anche generatori termici, eolici, ibridi (GPL/Metano + benzina), ecc., in cui viene utilizzato anche un alternatore per generare energia elettrica rispettivamente dall'energia termica o dall'aria. È vero che ci sono alcuni generatori basati sulle coppie termoelettriche o sull'effetto Seebeck, in cui non è coinvolto nemmeno l'alternatore. D'altra parte abbiamo anche i generatori chimici, che sono fondamentalmente celle a combustibile che ottengono energia elettrica da reazioni chimiche, simili alle batterie, e dove non viene utilizzato neanche l'alternatore.

Come funziona un generatore elettrico

Senza entrare nei generatori che non si basano su alternatori, concentriamoci su l'alternatore o il generatore elettrico, che costituisce l'"anima" dei generatori più conosciuti e apprezzati. Ebbene, la generazione di energia elettrica di questi dispositivi si basa sul principio di induzione elettromagnetica di Michael Faraday.

Per far funzionare il motore o il generatore è necessario un rotore, che è una parte mobile che ha una bobina di filo di rame isolata da una vernice; uno statore, che è una parte fissa con un campo magnetico generato da elettromagneti o uno schermo di magneti permanenti; e il collettore a spazzole, dove l'energia elettrica generata viene "raccolta" e trasmessa ai terminali.

Una volta noto questo, per generare energia elettrica con queste parti, il processo È il seguente:

Quando si ruota l'albero del generatore elettrico, è collegato al rotore, quindi ruota all'interno del campo magnetico dello statore. Ecco come avviene l'induzione elettromagnetica, quando un conduttore si muove all'interno di un campo magnetico, nel conduttore del rotore viene indotta una forza elettromotrice o EMF. Questa FEM sarà proporzionale alla velocità di rotazione, al numero di giri della bobina motrice e all'intensità del campo magnetico. Se abbiamo un campo magnetico costante e un numero costante di giri, più velocemente ruota l'albero, maggiore sarà l'energia generata.
La forza elettromagnetica non è altro che un movimento di elettroni all'interno del conduttore, cioè una corrente elettrica all'interno del conduttore. Nei generatori di corrente alternata o CA, la corrente cambierà direzione periodicamente, come quelli a 50 Hz, cambiando 50 volte al secondo. Nella corrente continua o continua, invece, il collettore e le spazzole raddrizzano la corrente per mantenere una direzione costante ai loro poli.

Come scegliere il generatore elettrico giusto per il tuo progetto

a scegliere un generatore elettrico adatto Nel tuo caso, ciò comporterà prendere in considerazione i seguenti punti:

Fascia di prezzo

Il primo è decidere quanti soldi puoi investire nel tuo generatore elettrico, poiché li troverai a prezzi molto diversi, a seconda delle loro caratteristiche. Tieni presente anche i costi di manutenzione, ad esempio un generatore solare non richiederà praticamente alcuna manutenzione, tranne la pulizia del pannello solare. Quelli a combustione, invece, necessiteranno di manutenzione del carburante e del motore…

Valutazione della potenza

Prima di tutto bisogna valutare di cosa si tratta la potenza totale di cui hai bisogno, Non solo la potenza continua alla quale funzionano le apparecchiature collegate, ma anche la potenza di avviamento, poiché alcune apparecchiature necessitano di potenza extra per avviarsi e il generatore deve essere in grado di gestire tali picchi di domanda. Somma la potenza di tutti i dispositivi che intendi collegare al generatore e otterrai il risultato. Inoltre, tieni presente che potresti aver bisogno di potenza extra in futuro se decidi di espandere il tuo progetto fai-da-te. Allo stesso modo, seleziona il generatore elettrico che fornisce l'intensità di corrente e la tensione adeguate. Li hai con prese da 5 V, 12 V,... fino a 220 V.

Ad esempio, immaginiamo di dover collegare un dispositivo da 50 W, un altro da 1000 W e un altro da 650 W, quindi il totale sarebbe 1700 W, e non sarebbe male sceglierne uno da 2000 W o 2 kW per non forzarlo al massimo o consentire per una futura espansione. Per quanto riguarda l'amperaggio ricordiamo che I = P/V, quindi se lavorate con 220V e la potenza è 2000W, allora avremmo 9A. Oppure, anche, Intensità = (Potenza nominale · Fattore di potenza) / Tensione, e puoi anche usare la formula Potenza apparente (VA) = I · V. Ad esempio, se avessimo 9 A a 220 volt, la potenza apparente sarebbe: Pa=9·220= 1980VA.

Tipo di energia della fonte

Come ho accennato prima, esistono diversi tipi di generatori elettrici a seconda della fonte di energia utilizzata per generare elettricità. Devi scegliere quello più adatto al tuo caso. Per esempio, Quelli a benzina possono essere perfetti per un uso occasionale e a breve termine.. Anziché, Per usi più lunghi, un motore diesel sarebbe la soluzione migliore, il cui carburante durerà più a lungo a parità di capacità del serbatoio.

Ricordatevi che se lo utilizzerete all'interno degli edifici sono del tutto da escludere quelli combustibili a causa dei gas emessi. Lo stesso vale per le zone in cui ci sono vicini di casa nelle vicinanze, poiché il rumore potrebbe essere molto fastidioso.

Quelli di gas sono più silenziosi e meno inquinanti, ma necessitano anche di una corretta installazione, con bombole o bombole di gas, e non devono essere utilizzati in luoghi dove sono esposti al sole diretto, ad alte temperature, scintille o fiamme, ecc., poiché potrebbero esplodere in caso di fuga di gas .

Nel caso di solare, avrai una manutenzione minima, energia pulita, totalmente silenzioso, ma potrebbero anche essere più limitati nella quantità di energia generata. Tutto dipenderà però dal modello scelto e dalla superficie dei pannelli fotovoltaici.

Portabilità e condizioni ambientali

A volte desideri un generatore elettrico per uso stazionario, mentre altre volte avrai bisogno di un dispositivo portatile che possa essere facilmente trasportato da un luogo all'altro. Va detto che, il i generatori di solito non sono molto leggeri, ma ce ne sono alcuni che sono più portatili di altri...

Non tutti i generatori possono resistere alla pioggia o alle mutevoli condizioni esterne.. Tienilo presente, leggi le condizioni di lavoro consigliate dal produttore, sia l'intervallo di temperatura operativa, l'umidità relativa, la protezione dalla pioggia, ecc.

Tipi di connettori

Alcuni generatori elettrici hanno uscite attuali Tipo:

Schuko: quali sono le spine che abbiamo in casa Europa, con i due spinotti e il contatto di terra laterale.
IEC (Commissione elettrotecnica internazionale)- Queste spine sono standard per le apparecchiature elettroniche e informatiche. Includono diversi tipi, come IEC C13 e C191.
NEMA (Associazione nazionale dei produttori elettrici): comune nel Nord America. Comprende diversi tipi, come NEMA 5-15 (spina standard a 3 poli) e NEMA L14-30 (spina a 4 poli per applicazioni ad alta potenza).
USB- Alcuni generatori moderni includono porte USB per caricare piccoli dispositivi elettronici, con uscite a 5 V, USB-C o USB-A.
Prese industriali- Include spine ad alta capacità, come 16A, 32A, 63A e 125A, utilizzate in applicazioni industriali.

A seconda di ciò di cui hai bisogno, dovrai scegliere un modello di generatore o un altro, anche se hai anche la possibilità di acquistare convertitori o adattatori aggiuntivi...

*Nota: puoi anche creare il tuo generatore se ti piacciono questo tipo di sfide, per farlo puoi acquistare un generatore o un alternatore per auto e un motore, ad esempio...