Alternatiivsete energiaallikate kasutamine on meie aja üks peamisi suundumusi. Puhas ja taskukohane tuuleenergia saab muundada elektrienergiaks isegi teie kodus, kui ehitate tuuleturbiini ja ühendate selle generaatoriga.
Saate ehitada terad tuulegeneraatorile tavaliste materjalidega, ilma erivarustust kasutamata. Me räägime teile, millised terade vormid on tõhusamad ja aitavad teil leida õige tuulepargi joonistus.
Artikli sisu:
- Kuidas töötab lihtne tuulegeneraator?
- Mis on tera parim kuju?
-
Mida teevad labad kodus?
- PVC kanalisatsioonitoru
- Alumiinium - õhuke, kerge ja kallis
- Klaaskiud või klaaskiud - spetsialistidele
- Odav ja rõõmsameelne: tuuleratta puust detail
- Terade joonised ja näited
- Tehke tasakaalustav tuuleveski
- Järeldused ja kasulik video antud teemal
Kuidas töötab lihtne tuulegeneraator?
Tuulegeneraator - seade, mis võimaldab tuuleenergiat muundada elektrienergiaks.
Selle tööpõhimõte seisneb selles, et tuul pöörleb labasid, juhib võlli, mille kaudu pöörleb käigukastiga generaator, mis suurendab kiirust.
Tuuleelektrijaama tööd hindab KIEV - tuuleenergia kasutamine. Kui tuule rattad kiiresti keerleb, toimib see palju tuulega, mis tähendab, et see võtab rohkem energiat.
Jagatakse kahte peamist tuulegeneraatoritüüpi:
- esiklaas;
- horisontaalne.
Vertikaalselt orienteeritud mudelid on ehitatud nii, et propelleri telg on maapinnaga risti. Seega seab õhumasside mis tahes liikumine, olenemata suunast, struktuuri liikuma.
Selline mitmekülgsus on selle tüüpi tuuleturbiini pluss, kuid nad kaotavad horisontaalsed mudelid tootlikkuse ja efektiivsuse seisukohalt.
Horisontaalne tuulegeneraator sarnaneb ilmastikule. Labade pööramiseks tuleb konstruktsiooni pöörata õiges suunas, sõltuvalt õhu liikumise suunast.
Tuule suuna muutuste juhtimiseks ja kinnitamiseks paigaldage spetsiaalsed seadmed. Selle kruvi paigutuse efektiivsus on palju kõrgem kui vertikaalse orientatsiooniga. Koduses kasutuses on seda tüüpi tuulegeneraatorid otstarbekamad.
Mis on tera parim kuju?
Üks tuulegeneraatori peamisi elemente on labade komplekt.
Nende andmetega on seotud mitmeid tegureid, mis mõjutavad tuuleveski tõhusust:
- kaal;
- suurus;
- vorm;
- materjal;
- summa.
Kui otsustate kujundada improviseeritud tuuleveski labad, arvestage kindlasti kõiki neid parameetreid. Mõned usuvad, et mida rohkem on generaatori kruvi tiivad, seda rohkem saab tuuleenergiat. Teisisõnu, mida rohkem, seda parem.
See ei ole aga kaugeltki nii. Iga üksikosa liigub, ületades õhu takistuse. Seega nõuab suur hulk kruvide labasid ühe pöörde tegemiseks rohkem tuuleenergiat.
Lisaks võivad liiga paljud laied tiivad põhjustada propelleri ees niinimetatud "õhukorki", kui õhuvool ei läbi tuuleveski, vaid läheb selle ümber.
Vorm on väga oluline. See sõltub kruvi kiirusest. Halb mähkimine põhjustab tuuletõkkeid takistavaid keeriseid
Kõige tõhusam on ühe teraga tuuleturbiin. Kuid selle ehitamiseks ja tasakaalustamiseks oma kätega on väga raske. Disain on ebausaldusväärne, kuigi suure tõhususega. Paljude tuulegeneraatorite kasutajate ja tootjate kogemuste kohaselt on kõige optimaalsem mudel kolmekäiguline.
Tera kaal sõltub selle suurusest ja materjalist, millest see tehakse. Suurus tuleb valida hoolikalt, lähtudes arvutuste valemitest. Servad on paremad, nii et ühel küljel on ümardamine ja vastaspool on terav
Tuulegeneraatori tera õige vorm on selle hea töö alus.
Koduvalmistamiseks sobivad need valikud:
- purjetamise tüüp;
- tiiva tüüp.
Purjetamise tüübi labad on lihtsad laiad ribad, nagu tuuleveskis. See mudel on kõige ilmsem ja kergemini valmistatav. Siiski on selle tõhusus nii madal, et seda vormi ei kasutata tänapäeva tuuleturbiinides praktiliselt. Sellisel juhul on efektiivsus umbes 10-12%.
Palju tõhusam vorm on tiibaprofiili labad. See hõlmas aerodünaamika põhimõtteid, mis võtavad õhku suured õhusõidukid. Selle kuju kruvi on kergemini liikuv ja pöörleb kiiremini. Õhuvool vähendab märkimisväärselt vastupanuvõimet, mida tuuleveski oma teedel kokku puutub.
Õige profiil peaks sarnanema lennuki tiiva külge. Ühelt poolt on tera paksenemine ja teiselt poolt õrn laskumine. Õhumassid voolavad selle kuju ümber väga sujuvalt.
Selle mudeli tõhusus ulatub 30-35% -ni. Hea uudis on see, et saate luua oma käega tiibade tera minimaalsete tööriistade abil. Kõik põhilised arvutused ja joonised on teie tuuleveskile kergesti kohandatavad ning kasutavad piiranguteta tasuta ja puhta tuuleenergiat.
Mida teevad labad kodus?
Tuulegeneraatori ehitamiseks sobivad materjalid on eelkõige plastik, kergmetallid, puit ja kaasaegne lahendus - klaaskiud. Peamine küsimus on, kui palju tööd ja aega olete valmis kulutama tuuleveski valmistamiseks.
PVC kanalisatsioonitoru
Kõige populaarsem ja laialdaselt kasutatav materjal tuulegeneraatori jaoks mõeldud plastkettide valmistamiseks on tavaline PVC-kanalisatsioonitoru. Enamiku kodumajapidamises kasutatavate generaatorite puhul, mille kruvi läbimõõt on kuni 2 m, piisab 160 mm torust.
Selle meetodi eelised on järgmised:
- madal hind;
- kättesaadavus igas piirkonnas;
- töö lihtsus;
- Suur hulk skeeme ja jooniseid Internetis, suurepärane kogemus.
Torud on erinevad. See on teada mitte ainult nendele, kes toodavad improviseeritud tuuleenergiaseadmeid, vaid kõigile, kes on kogenud kanalisatsioonisüsteemi või veevõrku. Need erinevad paksuse, koostise, tootja poolest. Toru on odav, seega ärge püüdke veelgi vähendada oma tuuleveski kulusid, säästes PVC torusid.
Kehv plasttoru materjal võib esimese katse käigus lõhkuda ja kõik tööd tehakse asjata.
Kõigepealt peate otsustama mustri kohta. On palju võimalusi, igal vormil on oma eelised ja puudused. Enne lõpliku versiooni välja lõikamist võib olla mõttekas katsetada.
Kuna torude hind on madal ja neid võib leida mis tahes riistvara kaupluses, sobib see materjal ideaalselt esimeste sammude tegemiseks terade modelleerimiseks. Kui midagi läheb valesti, saate alati osta teise toru ja proovida seda esmalt, rahakott ei kannata sellistest katsetest palju.
Kogenud tuuleenergia kasutajad on märganud, et tuulegeneraatori jaoks on labade valmistamiseks parem kasutada oranžide asemel halli torusid. Nad hoiavad oma kuju paremini, ei liigu pärast tiiva moodustumist ja kestavad kauem
Amatööride disainerid eelistavad PVC-d, sest katse ajal saab katkise tera asendada uuega, mis on tehtud 15 minutiga kohapeal sobiva tükiga. Lihtne ja kiire ning mis kõige tähtsam - saadaval.
Alumiinium - õhuke, kerge ja kallis
Alumiinium on kerge ja vastupidav metall. Seda kasutatakse traditsiooniliselt tuuleturbiinide labade valmistamiseks. Väikese kaalu tõttu, kui annate plaadile soovitud kuju, on kruvi aerodünaamilised omadused kõrgusel.
Pöörlemisel tuuleveski kogetud peamine koormus on tera painutamine ja purunemine. Kui plastik sellisel tööl kiiresti praguneb ja ebaõnnestub, võite alumiiniumkruvi arvestada palju kauem.
Kui võrrelda alumiinium- ja PVC-torusid, on metallplaadid siiski raskemad. Suure kiiruse korral on tera kahjustamise oht ja kinnituspunktis olev kruvi suur.
Teine alumiiniumist osade puudus on tootmise keerukus. Kui PVC-torul on painutus, mida kasutatakse tera aerodünaamiliste omaduste andmiseks, võetakse alumiinium reeglina lehe kujul.
Pärast osade lõikamist vastavalt mallile, mis on iseenesest palju keerulisem kui plastikuga töötamine, tuleb tulemuseks tekkiv rull veel valtsida ja õige painutusega. Kodus ja ilma tööriistata ei ole see nii lihtne.
Klaaskiud või klaaskiud - spetsialistidele
Kui otsustate pöörduda tera loomise poole teadlikult ja olete valmis kulutama seda palju jõudu ja närve, teeb klaaskiud. Kui te pole varem tuuleturbiinidega tegelenud, ei ole parimaks ideeks tutvuda klaaskiust tuuliku simuleerimisega. Siiski nõuab see protsess kogemusi ja praktilisi oskusi.
Mitme klaaskiudkihi tera, mis on ühendatud epoksüliimiga, on vastupidav, kerge ja usaldusväärne. Suure pindalaga detailid osutuvad õõnsateks ja peaaegu kaalututeks.
Klaaskiudude valmistamiseks võetakse vastu õhuke ja vastupidav materjal, mis on saadaval rullides. Lisaks klaaskiust on kihtide kinnitamiseks kasulik epoksüliim.
Alustage maatriksi loomisest. See on selline tühi, mis on tulevaste üksikasjade vorm.
Maatriks võib olla valmistatud puidust: puit, laud või palk. Sirge sirgelt pooltera volumetriline siluett. Teine võimalus - vorm plastist
Tühi on väga raske teha, peate oma silmade ette valmistama puidust või muust materjalist valmistatud tera lõppmudeli ja ainult siis selle osa maatriks lõigatakse selle mudeli abil. Sellised maatriksid vajavad vähemalt 2. Kuid kui olete edukalt vormi teinud, saab seda kasutada mitu korda ja selliselt püstitada rohkem kui üks tuuleveski.
Vormi põhi määritakse hoolikalt vahaga. Seda tehakse nii, et valmis tera saab hiljem kergesti eemaldada. Pane klaaskiud kiht, katke see epoksüliimiga. Protsessi korratakse mitu korda, kuni toorik saavutab soovitud paksuse.
Seejärel peaks liim kuivama. Mõned soovitavad vormi paigutada vaakumkotti ja õhku pumbata. Seega on parem liim tungida kõikidesse klaaskiudkihtidesse, jättes töötlemata alad.
Kui epoksüliim kuivab, eemaldatakse pooled osad ettevaatlikult riidest. Sama tehakse teisel poolel. Osad on liimitud kokku, et moodustada õõnes mahuosa. Kerge, vastupidav, õige aerodünaamilise kujuga klaaskiust tera - tuuleelektrijaamade oskuste kodufänn.
Selle peamine puudus on idee rakendamise keerukus ja algul suur hulk defekte, kuni saavutatakse ideaalne maatriks ja loomingualgoritm ei ole täiuslik.
Odav ja rõõmsameelne: tuuleratta puust detail
Puidust tera - vanaisa meetod, mida on lihtne rakendada, kuid mis ei ole praeguse elektritarbimise tasemel efektiivne. Üksikasjalikult võib valmistada heleda puiduliigi tahket plaati, näiteks männi. Oluline on valida hästi kuivatatud puitdetail.
Kui puit on niiske, võib kruvi kuivatamise käigus „juhtida” ja deformeeruda. Jah, ja märgpuu kaal on palju suurem kui kuiv.
Sa pead valima sobiva kuju, kuid arvestama, et puit ei ole õhuke plaat, nagu alumiinium või plast, vaid kolmemõõtmeline konstruktsioon. Seetõttu ei ole töödeldava detaili kujundamiseks piisav, et mõista aerodünaamika põhimõtteid ja kujutada tera jooni kõigis kolmes mõõtmes.
Andke puude lõplik vorm tasapinnale, parem elektrile. Vastupidavuse tagamiseks töödeldakse puitu antiseptilise kaitsva lakiga või värviga.
Selle konstruktsiooni peamiseks puuduseks on kruvi suur kaal. Selle kolossi maapinnast eemaldamiseks peab tuul olema piisavalt tugev, et see oleks põhimõtteliselt raske. Kuid puit on kättesaadav materjal. Tuulepargi kruvi loomiseks sobivad lauad leiate otse oma hoovist ilma penni kuluta. Sel juhul on see puidu peamine eelis.
Puidust tera tõhusus kipub nullini. Reeglina ei ole sellise tuuleveski loomiseks kuluv aeg ja pingutus tulemuseks vattides väljendatud. Koolimudeli või puidust osa proovikoopia on aga küllaltki koht. Ja puidust labadega ilmatükk näeb kohapeal silmapaistvat.
Terade joonised ja näited
Tuulegeneraatori kruvi korrektne arvutamine on väga keeruline, teadmata valemis näidatud põhiparameetreid, aga ei ole aimugi, kuidas need parameetrid mõjutavad tuuleveski tööd.
Parem on mitte raisata aega, kui ei soovi aerodünaamika põhitõedesse sattuda. Antud parameetritega valmisdiagrammid aitavad valida sobiva tera tuuleelektrijaama jaoks.
Kahe teraga propelleri lõiketerad. See on valmistatud kanalisatsioonitorust 110 läbimõõduga. Kruvi tuuliku läbimõõt nendes arvutustes - 1 m
Selline väike tuuleturbiin ei suuda pakkuda teile suurt võimsust. Tõenäoliselt ei saa sellest disainist enam kui 50 vatti pigistada. Kuid kerge ja õhuke PVC-torust valmistatud kahekordne kruvi annab suure pöörlemiskiiruse ja tagab tuuliku toimimise isegi kerge tuulega.
Joonise joonis tuuleturbiini kolmekäigulise sõukruvi jaoks, läbimõõduga 160 mm. Hinnanguline kiirus selles versioonis - 5 tuulega 5 m / s
Selle kuju kolme tera kruvi saab kasutada võimsamate üksuste jaoks, umbes 150 W 12 V juures. Kogu kruvi läbimõõt selles mudelis jõuab 1,5 m-ni. Kolme tiivaga tuuleturbiinid on kõige tavalisemad kodus elektrijaamades.
5-teraga sõukruvi tuulegeneraatori jaoks omatehtud terade joonistamine. See on valmistatud PVC-torust läbimõõduga 160 mm. Hinnanguline kiirus - 4
Selline viiekandiline sõukruvi suudab väljastada kuni 225 pööret minutis projekteeritud tuulekiirusel 5 m / s. Tera ehitamiseks vastavalt kavandatavale joonisele peate iga punkti koordinaadid üle kandma "Esi- / tagakülje koordinaadid" veerud plastikust kanalisatsioonitoru pinnale.
Vastavalt alltoodud tabelile saate arvutada 2-16 labaga tuuleveski läbimõõdu. Sellisel juhul saate valida soovitud väljundvõimsuse suuruse.
Tabelist on näha, et mida suurem on tuuleturbiinide tiivad, seda lühem nende pikkus peaks olema sama võimsusega voolu saamiseks.
Nagu näitab praktika, on üle 2 meetri läbimõõduga tuulegeneraatori säilitamine üsna raske. Kui vajate vastavalt tabelile suuremat tuuleturbiini, mõtle terade arvu suurendamisele.
Reeglite ja põhimõtetega tuulegeneraatori arvutus tutvustab artiklit, mis kirjeldab samm-sammult arvutuste tegemise protsessi.
Tehke tasakaalustav tuuleveski
Tuuleturbiini labade tasakaalustamine aitab muuta selle töö võimalikult tõhusaks. Tasakaalu rakendamiseks peate leidma ruumi, kus pole tuul või süvis. Loomulikult on suurema kui 2 m läbimõõduga tuule jaoks sellise ruumi leidmine raske.
Labad on monteeritud valmisstruktuuri ja paigaldatud tööasendisse. Telg peab olema rangelt horisontaalne. Plaat, milles kruvi pöörleb, peab olema vertikaalselt rangelt telje ja maapinna suhtes risti.
Kruvi, mis ei liigu, tuleb pöörata 360 / x kraadi, kus x = terade arv. Ideaaljuhul ei erine tasakaalustatud tuulevesk ühest kraadist, kuid jääb liikumatuks. Kui tera on oma kaalu all pööratud, siis tuleb seda veidi korrigeerida, vähendada ühelt poolt kaalu, kõrvaldada kõrvalekalle teljest.
Protsessi korratakse, kuni kruvi on mis tahes asendis täielikult fikseeritud. On oluline, et tasakaalustamisel ei oleks tuul. See võib katsetulemusi moonutada.
Samuti on oluline tagada, et kõik osad pöörleksid täpselt samas tasapinnas. Kontrollige 2 mm kaugust ühe tera mõlemalt poolt juhtplaatide paigaldamiseks. Liigutades ei tohi ükski kruvi osa plaati puudutada.
Teha tuulegeneraatoriga töötamiseks tuleb koostada süsteem, mis kogub vastuvõetud energiat, säilitab selle ja edastab selle tarbijale. Üks süsteemi komponente on kontroller. Kuidas teha tuuleveski kontroller, õppige, olles tutvunud meie poolt soovitatud artikliga.
Järeldused ja kasulik video antud teemal
Ehita tuuleturbiin oma käega jäätmetest on täiesti võimalik. Kui alustate lihtsamatest mudelitest, siis on esimene katse tõenäoliselt edukas. Kogemuste tõttu võtke keerukamaid ideid, et saada kõige tõhusam ja võimsam tuulegeneraator.
Video # 1. Kuidas teha PVC-toru tuuleveski:
Video # 2. Tuulegeneraator oma kätega:
Video # 3. Tsingitud terasest turbiin:
Kui soovite kasutada puhast ja turvalist tuuleenergiat koduseks kasutamiseks ja ei kavatse kulutada tohutut raha, et osta kulukaid seadmeid, oleks hea idee tavalistest materjalidest valmistatud omatehtud labad. Ärge kartke katsetada ja teil on võimalik veelgi parandada olemasolevaid tuuleturbiinkruvide mudeleid.
Kas sooviksite teile öelda, kuidas te isiklikult tehasele tarninud tuuleveski terad tegite? Kas soovite jagada kasulikku teavet saidi külastajatega või küsida? Palun kirjutage kommentaarid allolevasse kasti.
