Brugen af alternative energikilder er en af de vigtigste tendenser i vores tid. Ren og overkommelig vindkraft kan omdannes til elektricitet selv i dit hjem, hvis du opbygger en vindmølle og forbinder den med en generator.
Du kan bygge knive til en vindgenerator med egne hænder af almindelige materialer uden at bruge specielt udstyr. Vi vil fortælle dig, hvilken form for blade der er mere effektive og hjælper dig med at finde den rigtige tegning til et vindkraftværk.
Artikelens indhold:
- Hvordan virker en simpel vind generator?
- Hvad er bladets bedste form?
-
Hvad gør bladene derhjemme?
- PVC kloakrør
- Aluminium - tyndt, let og dyrt
- Glasfiber eller glasfiber - til professionelle
- Billig og munter: Træ detaljer til vindhjulet
- Tegninger og eksempler på blade
- Udfør balancering af vindmølle
- Konklusioner og brugbar video om emnet
Hvordan virker en simpel vind generator?
Vindgenerator - en enhed, der giver dig mulighed for at konvertere vindkraft til el.
Principen for dens drift ligger i, at vinden roterer knivene, driver akslen, hvorigennem rotationen går ind i generatoren gennem en gearkasse, hvilket øger hastigheden.
Vindkraftværket anslås af KIEV - udnyttelsen af vindenergi. Når vindhjulet springer hurtigt, virker det med meget vind, hvilket betyder at det kræver mere energi fra den.
To hovedtyper af vindgeneratorer er opdelt:
- vetrikalnye;
- vandret.
Vertikalt orienterede modeller er bygget således, at propellerens akse er vinkelret på jorden. Således indstiller enhver bevægelse af luftmasser uanset retningen strukturen i bevægelse.
Sådan alsidighed er et plus på denne type vindmølle, men de taber til vandrette modeller med hensyn til produktivitet og driftseffektivitet.
En vandret vindgenerator ligner en vejrvane. For at dreje knivene skal konstruktionen drejes i den rigtige retning afhængigt af luftbevægelsens retning.
For at kontrollere og fange ændringer i vindretningen skal du installere specielle enheder. Effektiviteten med dette arrangement af skruen er meget højere end med den vertikale orientering. I husholdningsbrug er det mere rationelt at anvende vindgeneratorer af denne type.
Hvad er bladets bedste form?
Et af hovedelementerne i en vindgenerator er et sæt blader.
Der er en række faktorer forbundet med disse detaljer, der påvirker effektiviteten af en vindmølle:
- vægt;
- størrelse;
- form;
- materiale;
- mængden af.
Hvis du beslutter dig for at designe blades til en improviseret vindmølle, skal du overveje alle disse parametre. Nogle mener, at jo flere vinger på generatorskruen, desto mere vindkraft kan opnås. Med andre ord jo mere jo bedre.
Dette er imidlertid langt fra sagen. Hver enkelt del bevæger sig og overvinder luftmotstanden. Således kræver et stort antal blade på skruen mere vindkraft til at gøre en tur.
Derudover kan for mange brede vinger forårsage dannelsen af den såkaldte "luftdæksel" foran propellen, når luftstrømmen ikke passerer vindmøllen, men bøjer sig om den.
Formen er af stor betydning. Det afhænger af skruens hastighed. Dårlig wrap forårsager hvirvelvind, der hæmmer vindhjulet
Den mest effektive er en enkeltbladet vindmølle. Men at bygge og afbalancere det med egne hænder er meget svært. Designet er upåliteligt, omend med høj effektivitet. Ifølge erfaringer fra mange brugere og producenter af vindmøller er den mest optimale model en trebladet.
Vægets vægt afhænger af dens størrelse og materialet, hvorfra det vil blive lavet. Størrelsen skal vælges omhyggeligt og styres af formler til beregninger. Kantene behandles bedre, så der på den ene side er en afrunding, og den modsatte side er skarp
Den korrekte form af bladet til vindgeneratoren er grundlaget for sit gode arbejde.
Til hjemmebrug er disse muligheder egnede:
- sejlads type
- vinge type.
Bladene af en sejletype er enkle brede bånd, som i en vindmølle. Denne model er den mest oplagte og nemme at fremstille. Men effektiviteten er så lav, at denne form praktisk taget ikke anvendes i moderne vindmøller. Effektiviteten i denne sag er ca. 10-12%.
En meget mere effektiv form er vingens profil. Det involverede principperne om aerodynamik, som tager til luften enorme fly. En skrue af denne form er lettere drevet og roterer hurtigere. Luftstrømmen reducerer dramatisk den modstand, som en vindmølle møder på vej.
Den korrekte profil skal ligne en flyvefløj. På den ene side har bladet en fortykkelse, og på den anden side - en mild afstamning. Luftmasserne strømmer meget rundt om et stykke af denne form.
Effektiviteten af denne model når 30-35%. Den gode nyhed er, at du kan bygge et vingerblad med dine egne hænder ved hjælp af et minimum af værktøjer. Alle grundlæggende beregninger og tegninger kan let tilpasses til din vindmølle og bruge fri og ren vindenergi uden begrænsninger.
Hvad gør bladene derhjemme?
Materialer, der er egnede til at bygge en vindgenerator, er frem for alt plastik, lette metaller, træ og en moderne løsning - glasfiber. Hovedspørgsmålet er, hvor meget arbejde og tid du er villig til at bruge på at lave en vindmølle.
PVC kloakrør
Det mest populære og udbredte materiale til fremstilling af plastikblad til en vindgenerator er et almindeligt PVC kloaksystem. For de fleste husholdningsgeneratorer med en skruediameter på op til 2 m er et rør på 160 mm tilstrækkeligt.
Fordelene ved denne metode omfatter:
- lav pris;
- tilgængelighed i en hvilken som helst region
- enkelhed i arbejdet
- Et stort antal ordninger og tegninger på internettet, en stor oplevelse.
Rør er forskellige. Dette er ikke kun kendt for dem, der fremstiller improviserede vindkraftværker, men for alle, der har stødt på installation af et kloaksystem eller vandforsyning. De adskiller sig i tykkelse, sammensætning, fabrikant. Røret er billigt, så prøv ikke yderligere at reducere omkostningerne ved din vindmølle og spare på PVC-rør.
Dårlig plastrørmateriale kan få knivene til at knække under den første test, og alt arbejde vil blive gjort forgæves.
Først skal du bestemme mønsteret. Der er mange muligheder, hver form har sine egne fordele og ulemper. Det kan være fornuftigt at eksperimentere først, før du udskærer den endelige version.
Da prisen på rør er lav, og du kan finde dem i en hvilken som helst hardware butik, er dette materiale perfekt til de første trin i modellering af knivene. Hvis noget går galt, kan du altid købe et andet rør og prøve det først, lommebogen vil ikke lide meget af sådanne eksperimenter.
Erfarne vindkraftbrugere har bemærket, at det er bedre at bruge orange i stedet for grå rør til fremstilling af knive til en vindgenerator. De holder deres form bedre, bøjer ikke efter dannelsen af vingen og varer længere
Amatørdesignere foretrækker PVC, for under test kan et knust blad udskiftes med en ny, lavet på 15 minutter lige på stedet med et passende stykke. Enkel og hurtig og vigtigst - tilgængelig.
Aluminium - tyndt, let og dyrt
Aluminium er letvægts og holdbart metal. Det bruges traditionelt til fremstilling af knive til vindmøller. På grund af den lave vægt, hvis du giver pladen den ønskede form, vil skruens aerodynamiske egenskaber være i højden.
De vigtigste belastninger, som vindmøllen oplever under rotation, er rettet mod bøjning og brud på bladet. Hvis plastik under sådanne arbejder hurtigt springer og fejler, kan du regne med en aluminiumskrue i meget længere tid.
Men hvis du sammenligner aluminium- og PVC-rør, vil metalplader stadig være tungere. Ved høje hastigheder er risikoen for at beskadige selve bladet og skruen ved fastgørelsespunktet stor.
En anden ulempe ved aluminiumsdele er fremstillings kompleksiteten. Hvis PVC-røret har en bøjning, som vil blive brugt til at give bladets aerodynamiske egenskaber, så er aluminium som regel taget i form af et ark.
Efter at have skåret delene efter skabelonen, som i sig selv er meget vanskeligere end at arbejde med plast, skal den resulterende billet stadig rulles og gives den korrekte bøjning. Hjemme og uden et værktøj til at gøre det vil ikke være så nemt.
Glasfiber eller glasfiber - til professionelle
Hvis du beslutter dig for at nærme sig spørgsmålet om at skabe et blad med bevidsthed og er klar til at bruge det på en masse styrke og nerver, glasfiber vil gøre. Hvis du ikke tidligere har arbejdet med vindmøller, er det ikke den bedste idé at starte bekendtskab med simuleringen af en glasfibermølle. Denne proces kræver stadig erfaring og praktiske færdigheder.
Bladet af flere lag glasfiber, limet med epoxy lim, vil være slidstærkt, let og pålideligt. Med et stort overflade, viser detaljerne sig at være hul og næsten vægtløse.
Til fremstilling af glasfiber er taget - et tyndt og slidstærkt materiale, der er tilgængeligt i ruller. Udover glasfiber er epoxylim nyttig til fastgørelse af lag.
Start med at oprette en matrix. Dette er et sådant tomt, som er en formular for fremtidige detaljer.
Matricen kan være lavet af træ: træ, bord eller log. Lige fra matricen skæres ned den halvt blads volumetriske silhuet. En anden mulighed - en form for plastik
Det er meget svært at lave et blik selv, du skal have en færdig model af et blad lavet af træ eller andet materiale foran dine øjne, og først så skæres matrixen til delen ved hjælp af denne model. Sådanne matrixer har brug for mindst 2. Men efter at have lavet en vellykket form en gang, kan den bruges mange gange og opføres på denne måde mere end en vindmølle.
Bunden af formen er forsigtigt smurt med voks. Dette er gjort, så det færdige blad nemt kan fjernes senere. Læg et lag glasfiber, belæg det med epoxy lim. Processen gentages flere gange, indtil emnet når den ønskede tykkelse.
Så skal limen tørre. Nogle anbefaler at placere formularen i en vakuumpose og udpumpe luft. Så det er bedre for lim at trænge igennem alle lag af glasfiber, hvilket ikke efterlader ubehandlede områder.
Når epoxylimen tørrer, fjernes halvdelen af dele forsigtigt fra matricen. Det samme sker med anden halvdel. Delene limes sammen for at gøre en hul volumetrisk del. Letvægts, holdbart, korrekt aerodynamisk form glasfiberblad - toppen af dygtighed hjemme fan af vindkraftværker.
Dens største ulempe er kompleksiteten af implementeringen af ideen og et stort antal defekter i første omgang, indtil den ideelle matrix er opnået, og oprettelsesalgoritmen er ikke perfektioneret.
Billig og munter: Træ detaljer til vindhjulet
Træblad - bedstefars metode, som er let at implementere, men ineffektivt med det nuværende elforbrug. Detaljen kan laves af en solid bord af lette træarter, for eksempel fyrretræ. Det er vigtigt at vælge et godt tørret træstykke.
Hvis træet er fugtigt, kan skruen "føre" i tørringsprocessen og det deformeres. Ja, og vægten af et vådt træ er meget højere end tørt.
Du skal vælge en passende form, men tage højde for det faktum, at træbladet ikke vil være en tynd plade, som aluminium eller plast, men en tredimensionel konstruktion. Derfor er det ikke tilstrækkeligt at forme arbejdsstykket, du skal forstå aerodynamikens principper og forestille bladets konturer i alle tre dimensioner.
Giv den endelige form af træet et plan, bedre elektro. For holdbarhed behandles træ med en antiseptisk beskyttelseslak eller maling.
Den største ulempe ved dette design er skruens store vægt. For at flytte denne kolossus ud af jorden skal vinden være stærk nok til, at det i princippet er svært. Imidlertid er træ tilgængeligt materiale. Plader, der er egnet til at skabe en vindmølleskrue, findes lige i din værftet uden at bruge en krone. Og dette er den største fordel ved træ i denne sag.
Effektiviteten af et træblad har tendens til at være nul. Som regel er tiden og indsatsen, der går i at skabe en sådan vindmølle, ikke værd at resultatet udtrykkes i watt. Men som en træningsmodel eller prøveeksemplar af en trædel er det helt rigtigt at være. Og vejrfladen med træklinger ser spektakulære ud på stedet.
Tegninger og eksempler på blade
Det er meget vanskeligt at foretage den korrekte beregning af en vindgeneratorskrue, uden at kende de grundlæggende parametre, der vises i formlen, samt at have ingen anelse om, hvordan disse parametre påvirker driften af en vindmølle.
Det er bedre ikke at spilde din tid, hvis der ikke er noget ønske om at dykke i det grundlæggende inden for aerodynamik. Færdige diagrammer med givne parametre hjælper dig med at vælge et passende blad til et vindkraftværk.
Tegningsklinger til tobladet propeller. Den er lavet af kloakrør 110 diameter. Diameteren af skruenvindmøllen i disse beregninger - 1 m
En sådan lille vindmølle vil ikke være i stand til at give dig høj effekt. Mest sandsynligt kan du næsten ikke presse mere end 50 watt ud af dette design. En tobladet skrue lavet af letvægts og tyndt PVC-rør giver imidlertid en høj rotationshastighed og sikrer driften af vindmøllen selv med en svag vind.
Tegning af bladet til vindgeneratorens trebladede propeller fra et rør på 160 mm i diameter. Anslået hastighed i denne version - 5 med en vind på 5 m / s
En trebladet skrue af denne form kan bruges til mere effektive enheder, ca. 150 W ved 12 V. Diameteren af hele skruen i denne model når 1,5 m. Vindhjulet roterer hurtigt og begynder nemt at bevæge sig. Trefløjede vindmøller er mest almindelige i hjemmekraftværker.
Tegning hjemmelavede blade til en 5-bladet propeller vindmølle. Den er lavet af PVC-rør med en diameter på 160 mm. Anslået hastighed - 4
En sådan fembladet propeller vil kunne udstede op til 225 omdrejninger pr. Minut ved en designvindhastighed på 5 m / s. For at bygge bladet ifølge de foreslåede tegninger, skal du overføre koordinaterne for hvert punkt fra "Front / bagstykkoordinater" -kolonnerne til overfladen af plastikrørledningen.
Ifølge nedenstående tabel kan du beregne vindmøllens diameter med 2-16 knive. I dette tilfælde kan du vælge størrelsen af den ønskede udgangseffekt.
Fra bordet kan man se, at jo større vindmøllevingerne er, desto kortere skal deres længde være at opnå en strøm af samme kraft.
Som praksis viser, er det ret svært at opretholde en vindgenerator større end 2 meter i diameter. Hvis du i overensstemmelse med bordet har brug for en større vindmølle, tænk på at øge antallet af knive.
Med regler og principper vind generator beregning vil introducere artiklen, som beskriver processen med at lave beregninger trin for trin.
Udfør balancering af vindmølle
Balancering af vindmøllevinger hjælper med at gøre arbejdet så effektivt som muligt. Til gennemførelse af balancering skal du finde et rum, hvor der ikke er vind eller udkast. Selvfølgelig vil det være svært at finde et sådant rum for et vindhjul større end 2 m i diameter.
Bladene samles i den færdige struktur og installeres i arbejdsstilling. Aksen skal være strengt vandret. Pladen, hvori skruen roterer, skal indstilles lodret strikt, vinkelret på aksen og jordniveauet.
En skrue, der ikke bevæger sig, skal roteres 360 / x grader, hvor x = antallet af knive. Ideelt set vil en afbalanceret vindmølle ikke afvige en enkelt grad, men vil forblive ubevægelig. Hvis bladet har vendt under sin egen vægt, skal det justeres lidt, reducere vægten på den ene side, eliminere afvigelsen fra aksen.
Processen gentages, indtil skruen er helt fast i en hvilken som helst position. Det er vigtigt, at der ikke er vind under balancering. Dette kan forvride testresultaterne.
Det er også vigtigt at sikre, at alle dele roterer strengt i samme plan. For at kontrollere i en afstand på 2 mm på begge sider af et af knivene skal man installere kontrolpladerne. Under bevægelse skal ingen del af skruen røre ved pladen.
For at betjene en vindgenerator med knive skal der monteres et system, der akkumulerer den modtagne energi, bevarer den og overfører den til forbrugeren. En af komponenterne i systemet er controlleren. Hvordan man laver controller for vindmølle, lære at have bekendtgjort med artiklen anbefalet af os.
Konklusioner og brugbar video om emnet
Byg en vindmølle med egne hænder fra skrotmaterialer er helt muligt. Hvis du starter med enklere modeller, vil det første forsøg sandsynligvis blive vellykket. Med erfaring, tag på mere komplekse ideer for at få den mest effektive og kraftfulde vindgenerator.
Video # 1. Sådan laver du en PVC-rørmølle:
Video nr. 2. Vindgenerator med egne hænder:
Video nr. 3. Galvaniseret stålturbine:
Hvis du vil bruge ren og sikker vindenergi til husholdningsbrug og ikke planlægger at bruge enorme penge til at købe dyrt udstyr, ville hjemmelavede blade lavet af almindelige materialer være en god ide. Vær ikke bange for at eksperimentere, og du vil være i stand til yderligere at forbedre de eksisterende modeller af vindmølle skruer.
Vil du gerne fortælle dig, hvordan du personligt lavede bladene til vindmøllen, der leverer elektricitet til hytten? Vil du gerne dele nyttige oplysninger med besøgende på webstedet eller stille et spørgsmål? Skriv venligst kommentarer i boksen nedenfor.
