Vytváření čepelí pro větrnou turbínu vlastníma rukama

Využívání alternativních zdrojů energie je jedním z hlavních trendů naší doby. Čistá a cenově dostupná větrná energie může být přeměněna na elektřinu i ve vaší domácnosti, pokud postavíte větrnou turbínu a připojíte ji k generátoru.

Čepele pro větrný generátor můžete postavit vlastními rukama z běžných materiálů, bez použití speciálního vybavení. Řekneme vám, jaká forma čepelí je efektivnější a pomůže vám najít správný výkres pro větrnou elektrárnu.

Obsah článku:

  • Jak funguje jednoduchý generátor větru?
  • Jaký je nejlepší tvar čepele?
  • Co dělají čepele doma?
    • PVC kanalizační potrubí
    • Hliník - tenký, lehký a drahý
    • Sklolaminát nebo sklolaminát - pro profesionály
    • Levné a veselé: dřevěné detaily pro větrné kolo
  • Výkresy a příklady čepelí
  • Provádíme vyvažovací větrný mlýn
  • Závěry a užitečné video na toto téma

Jak funguje jednoduchý generátor větru?

Generátor větru - zařízení, které umožňuje přeměnit větrnou energii na elektřinu.

Princip jeho činnosti spočívá v tom, že vítr otáčí lopatkami, pohání hřídel, skrz který rotace vstupuje do generátoru přes převodovku a zvyšuje rychlost.

Horizontální větrný generátor

Práce větrné elektrárny odhaduje společnost KIEV - využití větrné energie. Když se točící se kolo rychle otáčí, je v kontaktu se spoustou větru, což znamená, že z něj bere více energie.

Dva hlavní typy větrných generátorů jsou rozděleny:

  • čelní sklo;
  • horizontální.

Vertikálně orientované modely jsou konstruovány tak, že osa vrtule je kolmá na zem. Jakýkoliv pohyb vzdušných hmot, bez ohledu na směr, tak nastavuje strukturu v pohybu.

Vertikální větrný generátor

Tato všestrannost je plusem tohoto typu větrné turbíny, ale ztrácí horizontální modely z hlediska produktivity a provozní efektivity.

Horizontální větrný generátor připomíná korouhvičku. Pro otočení lopatek musí být design otočen správným směrem v závislosti na směru pohybu vzduchu.

Pro kontrolu a zachycení změn směru větru instalujte speciální zařízení. Účinnost tohoto uspořádání šroubu je mnohem vyšší než u svislé orientace. Při domácím použití je racionálnější používat větrné generátory tohoto typu.

Jaký je nejlepší tvar čepele?

Jedním z hlavních prvků větrného generátoru je sada lopatek.

S těmito detaily souvisí řada faktorů, které ovlivňují účinnost větrného mlýnu:

  • hmotnost;
  • velikost;
  • forma;
  • materiál;
  • množství.

Pokud se rozhodnete navrhnout čepele pro improvizovaný větrný mlýn, nezapomeňte zvážit všechny tyto parametry. Někteří se domnívají, že čím více křídel na generátorovém šroubu, tím více větrné energie lze získat. Jinými slovy, čím více, tím lépe.

Nicméně, toto je daleko od případu. Každá jednotlivá část se pohybuje, překonává odpor vzduchu. Tak velký počet lopatek na šroubu vyžaduje větší větrnou energii, aby se vytvořil jeden tah.

Navíc, příliš mnoho širokých křídel může způsobit vytvoření takzvaného "vzduchového uzávěru" před vrtulí, když průtok vzduchu neprochází větrným mlýnem, ale jde kolem něj.

Schematické znázornění typů čepelí

Forma má velký význam. Záleží na rychlosti šroubu. Špatné zabalení způsobuje víry, které brzdí větrné kolo

Nejúčinnější je větrná turbína s jednou čepelí. Ale stavět a vyrovnávat s vlastními rukama je velmi obtížné. Konstrukce je nespolehlivá, i když s vysokou účinností. Podle zkušeností mnoha uživatelů a výrobců větrných turbín je nejoptimálnějším modelem třílistý.

Lemování

Hmotnost čepele závisí na její velikosti a materiálu, ze kterého bude vyrobena. Velikost musí být vybrána pečlivě, přičemž se řídí vzorce pro výpočty. Hrany jsou lépe zpracovány tak, že na jedné straně je zaoblení a opačná strana je ostrá

Správný tvar čepele pro větrný generátor je základem jeho dobré práce.

Pro domácí výrobu jsou tyto možnosti vhodné:

  • plachtění;
  • typu křídla.

Čepele typu plachetnice jsou jednoduché široké kapely, jako je tomu u větrného mlýna. Tento model je nejzřejmější a snadno vyrobitelný. Jeho účinnost je však tak nízká, že se tato forma prakticky nepoužívá v moderních větrných elektrárnách. Účinnost je v tomto případě asi 10-12%.

Mnohem účinnější formou jsou čepele profilu křídla. Jednalo se o principy aerodynamiky, které se dostaly do vzdušných obrovských letadel. Šroub tohoto tvaru je snadnější a rychlejší. Proudění vzduchu dramaticky snižuje odpor, který větrný mlýn narazí na své cestě.

Profil listu vrtule

Správný profil by se měl podobat křídlu letadla. Na jedné straně má čepel zahuštění a na druhé mírný sestup. Vzduchové hmoty proudí kolem kusu tohoto tvaru velmi hladce.

Účinnost tohoto modelu dosahuje 30-35%. Dobrou zprávou je, že můžete postavit křídlo čepel s vlastními rukama pomocí minima nástrojů. Všechny základní výpočty a výkresy lze snadno přizpůsobit vašemu větrnému mlýnu a bez omezení použít čistou a čistou větrnou energii.

Co dělají čepele doma?

Materiály vhodné pro stavbu větrného generátoru jsou především plastové, lehké kovy, dřevo a moderní řešení - sklolaminát. Hlavní otázkou je, kolik práce a času jste ochotni vynaložit na výrobu větrného mlýna.

PVC kanalizační potrubí

Nejoblíbenějším a nejrozšířenějším materiálem pro výrobu plastových lopatek pro větrný generátor je obyčejná PVC kanalizační trubka. Pro většinu domácích generátorů s průměrem šroubů do 2 m stačí trubka 160 mm.

Mezi výhody této metody patří:

  • nízká cena;
  • dostupnost v jakémkoli regionu;
  • jednoduchost práce;
  • Velký počet schémat a kreseb na internetu, velký zážitek.

Trubky jsou různé. To je známo nejen těm, kteří vyrábějí improvizované větrné elektrárny, ale všem, kteří se setkali s instalací kanalizace nebo vodovodu. Liší se tloušťkou, složením, výrobcem. Trubka je levná, takže se nepokoušejte dále snižovat náklady na větrný mlýn, šetříte na PVC trubkách.

Čepele trubek

Špatný materiál z plastových trubek může způsobit prasknutí lopatek během první zkoušky a veškerá práce bude provedena marně.

Nejprve se musíte rozhodnout o vzoru. Existuje mnoho možností, každá forma má své výhody a nevýhody. Před vyříznutím konečné verze může mít smysl experimentovat.

Vzhledem k tomu, že cena trubek je nízká a můžete je najít v jakémkoli obchodě s hardwarem, je tento materiál ideální pro první kroky modelování lopatek. Pokud se něco pokazí, můžete vždy koupit další trubku a zkusit to jako první, peněženka z takových experimentů netrpí.

Čepele z PVC

Zkušení uživatelé větrných elektráren si všimli, že je lepší použít pro výrobu lopatek pro větrný generátor spíše oranžové než šedé trubky. Udržují svůj tvar lepší, neohýbají se po vytvoření křídla a vydrží déle

Amatérští návrháři dávají přednost PVC, protože při testování může být zlomený nůž vyměněn za nový, vyrobený za 15 minut přímo na místě s vhodným kusem. Jednoduché a rychlé, a co je nejdůležitější - k dispozici.

Hliník - tenký, lehký a drahý

Hliník je lehký a odolný kov. Tradičně se používá pro výrobu lopatek pro větrné turbíny. Vzhledem k nízké hmotnosti, pokud dáte destičce požadovaný tvar, budou aerodynamické vlastnosti šroubu ve své výšce.

Hlavní zatížení větrným mlýnem při otáčení je zaměřeno na ohyb a prasknutí ostří. Pokud se plastická hmota během takové práce rychle praskne a selže, můžete počítat s hliníkovým šroubem mnohem déle.

Hliníkové čepele

Pokud však porovnáte trubky z hliníku a PVC, kovové desky budou stále těžší. Při vysokých rychlostech je nebezpečí poškození samotného kotouče a šroubu v místě uchycení velké.

Další nevýhodou hliníkových dílů je složitost výroby. Pokud má PVC trubka ohyb, který bude použit pro dodávání aerodynamických vlastností čepele, pak se zpravidla hliník přijímá ve formě plechu.

Po vyříznutí dílů podle šablony, které je samo o sobě mnohem obtížnější než práce s plastem, musí být výsledný blok stále ještě válcován a musí mít správný ohyb. Doma a bez nástroje to nebude tak snadné.

Sklolaminát nebo sklolaminát - pro profesionály

Rozhodnete-li se přistoupit k otázce vytváření čepele vědomě a jste připraveni na ni strávit spoustu síly a nervů, sklolaminát bude dělat. Pokud jste se ještě dříve nezabýval větrné turbíny, začít se seznámit se simulací sklolaminátu větrný mlýn není nejlepší nápad. Tento proces však vyžaduje zkušenosti a praktické dovednosti.

Laminátová čepel

Čepel z několika vrstev sklolaminátu, lepená epoxidovým lepidlem, bude trvanlivá, lehká a spolehlivá. S velkou plochou povrchu se ukáže, že detail je dutý a téměř beztíže.

Pro výrobu sklolaminátu se používá tenký a trvanlivý materiál, který je k dispozici v rolích. Kromě sklolaminátu, epoxidové lepidlo je užitečné pro upevnění vrstev.

Začněte vytvořením matice. To je takový prázdný, který je formulářem pro budoucí detaily.

Výroba laminátových čepelí

Matrice může být vyrobena ze dřeva: dřevo, deska nebo dřevo. Přímo od pole odřízněte objemovou siluetu poloviční čepele. Další možnost - forma plastu

Je velmi obtížné udělat si prázdný, musíte mít hotový model čepele ze dřeva nebo jiného materiálu před očima, a teprve pak je matrice pro díl vyříznuta pomocí tohoto modelu. Takové matrice potřebují alespoň 2. Ale když se jednou podařilo vytvořit úspěšnou formu, může být mnohokrát použit a postavena tímto způsobem více než jeden větrný mlýn.

Dno formy je pečlivě namazáno voskem. To se provádí tak, že hotový nůž může být snadno odstraněn později. Položte vrstvu sklolaminátu, potřete epoxidovým lepidlem. Proces se několikrát opakuje, dokud obrobek nedosáhne požadované tloušťky.

Výroba skleněných vláken

Pak by lepidlo mělo uschnout. Někteří doporučují umístění formuláře do vakuového vaku a čerpání vzduchu. Je tedy lepší, aby lepidlo proniklo do všech vrstev sklolaminátu a nezanechalo žádné neošetřené plochy.

Když epoxidové lepidlo schne, polovina dílů se opatrně vyjme z matrice. Totéž se děje s druhou polovinou. Díly se slepí, aby se vytvořila dutá volumetrická část. Lehký, trvanlivý, správný aerodynamický tvar sklolaminátové čepele - vrchol dovednosti domácí fanoušek větrných elektráren.

Jeho hlavní nevýhodou je komplexnost implementace myšlenky a velký počet defektů nejprve, dokud není získána ideální matice a algoritmus tvorby není dokonalý.

Levné a veselé: dřevěné detaily pro větrné kolo

Dřevěná čepel - metoda dědečka, kterou lze snadno realizovat, ale neefektivní s aktuální úrovní spotřeby elektřiny. Detail může být vyroben z pevné desky lehkých dřevin, například borovice. Je důležité zvolit dobře vysušený dřevěný kus.

Výroba dřevěných čepelí

Pokud je dřevo vlhké, v procesu sušení může šroub „vést“ a deformuje se. Ano, a hmotnost mokrého stromu je mnohem vyšší než suchý.

Musíte si vybrat vhodný tvar, ale vezměte v úvahu skutečnost, že dřevěná čepel nebude tenká deska, jako je hliník nebo plast, ale trojrozměrná konstrukce. Proto, aby tvar obrobku nestačil, musíte pochopit principy aerodynamiky a představit si obrysy čepele ve všech třech rozměrech.

Dřevěná čepel

Dejte konečnou podobu stromu bude mít letadlo, lepší electro. Pro dlouhou životnost je dřevo ošetřeno antiseptickým ochranným lakem nebo nátěrem.

Hlavní nevýhodou tohoto provedení je velká hmotnost šroubu. Aby se tento kolos přesunul ze země, musí být vítr dostatečně silný, aby byl v zásadě obtížný. Dřevo je však k dispozici. Desky, které jsou vhodné pro výrobu šroubů větrné turbíny, naleznete přímo ve vašem dvoře, aniž byste utratili penny. A to je hlavní výhodou dřeva v tomto případě.

Účinnost dřevěného kotouče má sklon k nule. Čas a úsilí, které jde do vytváření takového větrného mlýna, zpravidla nestojí za výsledek vyjádřený ve wattech. Jako tréninkový model nebo zkušební kopii dřevěné části je však místo, kde se bude nacházet. A korouhvička s dřevěnými lopatkami vypadá na místě velkolepě.

Výkresy a příklady čepelí

Je velmi obtížné provést správný výpočet šneku větrného generátoru, neznajícího základní parametry, které jsou zobrazeny ve vzorci, a také nemít ponětí, jak tyto parametry ovlivňují provoz větrného mlýna.

Je lepší neztrácet čas, pokud nechcete proniknout do základů aerodynamiky. Připravené diagramy s danými parametry vám pomohou vybrat vhodnou čepel pro větrnou elektrárnu.

Dvouplášťový PVC šroub

Kreslení lopatek pro dvoulistou vrtuli. Je vyrobena z kanalizační trubky 110 o průměru. Průměr šroubového větrného mlýna v těchto výpočtech - 1 m

Taková malá větrná turbína vám nebude schopna poskytnout vysoký výkon. S největší pravděpodobností můžete sotva zmáčknout více než 50 wattů z tohoto designu. Dvoulistý šroub z lehkého a tenkého PVC potrubí však zajistí vysokou rychlost otáčení a zajistí provoz větrného mlýna i při mírném větru.

Trojhranný šroub z PVC

Výkres kotouče pro třílistou vrtuli větrného generátoru z trubky o průměru 160 mm. Předpokládaná rychlost v této verzi - 5 s větrem 5 m / s

Třílistý šroub tohoto tvaru lze použít pro výkonnější jednotky, přibližně 150 W při 12 V. Průměr celého šroubu v tomto modelu dosahuje 1,5 m. Větrné kolo se rychle otáčí a snadno se pohybuje. Tříkřídlé větrné turbíny jsou nejčastější v domácích elektrárnách.

Schéma pětivrstvého šroubu PVC

Kreslení domácích čepelí pro 5-lopatkovou větrnou turbínu. Je vyrobena z PVC trubky o průměru 160 mm. Odhadovaná rychlost - 4

Taková pětiletá vrtule bude schopna vydat až 225 otáček za minutu při konstrukční rychlosti větru 5 m / s. Pro sestavení čepele podle navrhovaných výkresů je nutné přenést souřadnice každého bodu ze sloupců "Přední / zadní dílce" na povrch plastové kanalizační trubky.

Podle níže uvedené tabulky můžete vypočítat průměr větrného mlýnu s 2-16 břity. V tomto případě můžete zvolit velikost požadovaného výstupního výkonu.

Výkonová tabulka

Z tabulky je vidět, že čím větší jsou křídla větrné turbíny, tím kratší by měla být jejich délka, aby se získal proud stejného výkonu.

Jak ukazuje praxe, je poměrně těžké udržovat větrný generátor větší než 2 metry v průměru. Pokud v souladu s tabulkou potřebujete větší větrnou turbínu, přemýšlejte o zvýšení počtu lopatek.

S pravidly a principy výpočet větrného generátoru představí článek, který popisuje postup tvorby výpočtů krok za krokem.

Provádíme vyvažovací větrný mlýn

Vyvažování lopatek větrných turbín napomůže co nejefektivnější práci. Pro realizaci vyvažování musíte najít místnost, kde není vítr ani průvan. Samozřejmě, pro větrné kolo větší než 2 m v průměru bude obtížné najít takovou místnost.

Čepele jsou sestaveny do hotové konstrukce a instalovány v pracovní poloze. Osa by měla být přísně vodorovná. Rovina, ve které se šroub otáčí, musí být nastavena svisle, kolmo k ose a úrovni země.

Šroub, který se nepohybuje, musí být otočen o 360 / x stupňů, kde x = počet lopatek. V ideálním případě se vyvážený větrný mlýn neodchýlí od jednoho stupně, ale zůstane nehybný. Pokud se čepel otočila pod svou vlastní hmotnost, je třeba ji mírně korigovat, snížit hmotnost na jedné straně, odstranit odchylku od osy.

Vyvažování větrné turbíny

Proces se opakuje, dokud není šroub zcela upevněn v jakékoliv poloze. Je důležité, aby při vyvažování nedošlo k žádnému větru. To může zkreslit výsledky testu.

Je také důležité zajistit, aby se všechny díly otáčely přesně ve stejné rovině. Pro kontrolu ve vzdálenosti 2 mm na obou stranách jedné z lopatek namontujte ovládací desky. Během pohybu by se žádná část šroubu neměla dotýkat desky.

Pro provoz větrného generátoru s vyrobenými lopatkami bude třeba sestavit systém, který akumuluje přijatou energii, uchová ji a předá spotřebiteli. Jednou ze součástí systému je regulátor. Jak to udělat regulátor pro větrný mlýn, naučit se, když jsme se seznámili s námi doporučovaným článkem.

Závěry a užitečné video na toto téma

Sestavte si větrnou turbínu s vlastními rukama ze šrotu je docela možné. Pokud začnete s jednoduššími modely, bude první pokus pravděpodobně úspěšný. Se zkušenostmi si vezměte složitější nápady, abyste získali co nejefektivnější a nejvýkonnější generátor větru.

Video č. 1. Jak vyrobit větrný mlýn z PVC:

Video č. 2. Větrný generátor vlastníma rukama:

Video č. 3. Turbína z pozinkované oceli:

Pokud chcete použít čistou a bezpečnou větrnou energii pro domácí použití a neplánujete utratit obrovské částky peníze na nákup drahého vybavení, domácí čepele vyrobené z běžných materiálů by byly dobrý nápad. Nebojte se experimentovat a budete moci dále vylepšovat stávající modely šroubů větrných turbín.

Chtěli byste vám sdělit, jak jste osobně vyrobili lopatky pro větrný mlýn dodávající elektřinu do chaty? Chcete sdílet užitečné informace s návštěvníky stránek nebo si položit otázku? Napište komentář do rámečku níže.

Větrný generátor z generátoru automobilů to udělejte sami

Větrný generátor z generátoru automobilů to udělejte samiVětrné Turbíny

Větrné mlýny - slibná alternativa pro tradiční energii. Větrná energie, přeměněná na elektřinu, slibuje, že bude levná, jednoduše vyrobená a levná. A pokud vezmete v úvahu účty, které přicházejí n...

Přečtěte Si Více
Jak udělat regulátor pro větrný generátor to udělat sami

Jak udělat regulátor pro větrný generátor to udělat samiVětrné Turbíny

Mechanická konstrukce větrného generátoru v jeho čisté formě je pouze částí kompletní větrné elektrárny. Plně provozuschopný systém má kromě mechanické konstrukce i řadu elektronických součástek. ...

Přečtěte Si Více
Jak udělat větrný generátor 💨 na 220V to udělat sami: domácí větrné turbíny

Jak udělat větrný generátor 💨 na 220V to udělat sami: domácí větrné turbínyVětrné Turbíny

Je těžké si nevšimnout, jak se stabilita dodávek elektřiny příměstským objektům liší od poskytování městských budov a podniků elektřinou. Připusťte, že jste jako majitel soukromého domu nebo chaty...

Přečtěte Si Více
Instagram story viewer