Az alternatív energiaforrások használata korunk egyik fő trendje. A tiszta és megfizethető szélenergia az otthonában is átalakítható villamos energiává, ha egy szélturbinát épít, és egy generátorhoz csatlakoztatja.
Építhetsz pengéket egy szélgenerátorhoz a saját kezedből a szokásos anyagokból, speciális eszközök használata nélkül. Megmondjuk, hogy a lapátok milyen formájúak, és segítenek megtalálni a megfelelő rajzot egy szélerőmű számára.
A cikk tartalma:
- Hogyan működik az egyszerű szélgenerátor?
- Mi a legjobb alakja a pengének?
-
Mit csinálnak a pengék otthon?
- PVC csatorna cső
- Alumínium - vékony, könnyű és drága
- Üvegszál vagy üvegszál - szakemberek számára
- Olcsó és vidám: fából készült részlet a szélkerékhez
- A pengék rajzai és példái
- Végezzen kiegyenlítő szélmalom
- Következtetések és hasznos videó a témáról
Hogyan működik az egyszerű szélgenerátor?
Szélgenerátor - olyan eszköz, amely lehetővé teszi a szélenergia villamos energiává történő átalakítását.
Működésének elve abban rejlik, hogy a szél forgatja a pengéket, hajtja a tengelyt, amelyen keresztül a forgás a hajtóműn keresztül a generátorba kerül, ami növeli a sebességet.
A szélerőmű munkáját a KIEV értékeli - a szélenergia hasznosítását. Amikor a szélkerék gyorsan forog, sok szél hatására lép fel, ami azt jelenti, hogy több energiát vesz fel belőle.
A szélgenerátorok két fő típusa oszlik meg:
- vetrikalnye;
- vízszintes.
A függőlegesen orientált modellek úgy vannak kialakítva, hogy a propeller tengelye merőleges a talajra. Így a légtömegek mozgása, függetlenül az iránytól, mozgásba hozza a szerkezetet.
Ez a sokoldalúság az ilyen típusú szélturbinák plusz része, de a termelékenység és a működési hatékonyság szempontjából elveszítik a horizontális modelleket.
Egy vízszintes szélgenerátor hasonlít egy időjárási lapra. A pengék forgatásához a tervet a levegő mozgásának irányától függően a megfelelő irányba kell forgatni.
A szélirány változásának vezérléséhez és fogásához speciális eszközöket kell telepíteni. A csavar ezen elrendezésének hatékonysága jóval magasabb, mint a függőleges tájolásnál. Háztartási felhasználásnál racionálisabb az ilyen típusú szélgenerátorok használata.
Mi a legjobb alakja a pengének?
A szélgenerátor egyik fő eleme egy pengék.
Számos tényező kapcsolódik a részletekhez, amelyek befolyásolják a szélmalom hatékonyságát:
- tömege;
- mérete;
- formálni;
- anyag;
- az összeg.
Ha úgy dönt, hogy az improvizált szélmalom pengéit tervezi, akkor mindenképpen vegye figyelembe ezeket a paramétereket. Egyesek úgy vélik, hogy minél több szárny van a generátor csavarján, annál több szélenergia érhető el. Más szóval, minél minél jobb.
Ez azonban messze van az esettől. Minden egyes rész mozog, legyőzve a légellenállást. Így a csavarok nagy száma a szélhez több szélenergiát igényel, hogy egy fordulatot hozzon létre.
Ezen túlmenően a túl sok széles szárny az úgynevezett „levegősapka” kialakulását okozhatja a propeller előtt, amikor a levegőáramlás nem halad át a szélmalomon, hanem hajlik körül.
Az űrlap nagyon fontos. Ez a csavar sebességétől függ. A szegény burkolat a szélkereket gátló örvényeket okoz
A leghatékonyabb egy egylapos szélturbina. De a saját kezével való kiépítése és kiegyensúlyozása nagyon nehéz. A kialakítás megbízhatatlan, bár nagy hatékonysággal. A szélturbinák sok felhasználója és gyártója tapasztalatai szerint a legoptimálisabb modell egy háromlapos.
A penge súlya attól függ, hogy mekkora és milyen anyagból készül. A méretet óvatosan kell kiválasztani, a számítások képletei alapján. Az éleket jobban kezeljük, hogy az egyik oldalon van egy kerekítés, és az ellenkező oldal éles
A szélgenerátor számára a penge helyes formája jó munkájának alapja.
Otthoni készítés esetén ezek a lehetőségek megfelelőek:
- vitorlás típusa;
- szárny típus.
A vitorlázófűrészek lapjai egyszerű, széles sávok, mint például egy szélmalomban. Ez a modell a legnyilvánvalóbb és könnyen előállítható. A hatékonyság azonban olyan alacsony, hogy ezt a formát gyakorlatilag nem használják a modern szélturbinákban. Ebben az esetben a hatékonyság körülbelül 10-12%.
A szárnyprofil lapátjai sokkal hatékonyabbak. Ez magában foglalta az aerodinamika alapelveit, amelyek a levegőbe hatalmas repülőgépeket vesznek. Ennek az alaknak a csavarja könnyebben vezethető és gyorsabban forog. A levegőáramlás drasztikusan csökkenti a szélmalom által az úton érkező ellenállást.
A helyes profilnak egy repülőgép szárnyának kell lennie. Egyrészt a penge sűrűsödik, másrészt egy gyengéd leereszkedés. A levegő tömege egy ilyen alakzat körül nagyon simán áramlik.
Ennek a modellnek a hatékonysága 30-35%. A jó hír az, hogy saját kezűleg is létrehozhatsz egy szárnylapát minimális szerszámokkal. Minden alapvető számítás és rajz könnyen illeszthető a szélmalomhoz, és szabad és tiszta szélenergia használatát korlátozhatja.
Mit csinálnak a pengék otthon?
A szélgenerátorok építésére alkalmas anyagok elsősorban műanyag, könnyűfémek, fa és modern megoldás - üvegszál. A fő kérdés az, hogy mennyi munkát és időt szeretne tölteni a szélmalom készítésére.
PVC csatorna cső
A szélgenerátor műanyag lapátok gyártásához a legnépszerűbb és legelterjedtebb anyag a szokásos PVC-csatorna. A legtöbb háztartási generátor esetében, amelynek csavarátmérője legfeljebb 2 m, elegendő egy 160 mm-es cső.
A módszer előnyei:
- alacsony ár;
- elérhetőség bármely régióban;
- a munka egyszerűsége;
- Számos rendszer és rajz az interneten, nagyszerű élmény.
A csövek eltérőek. Ez nemcsak az improvizált szélerőművek gyártói számára ismert, hanem mindenkinek, aki a szennyvízcsatorna vagy a vízvezeték telepítésével találkozott. Ezek vastagsága, összetétele, gyártója különböznek. A cső olcsó, ezért ne próbálja tovább csökkenteni a szélmalom költségeit, megtakarítva a PVC csöveket.
A gyenge műanyagcsövek az első vizsgálat során megrepedhetik a lapátokat, és minden munkát hiába kell tenni.
Először el kell döntenie a mintát. Sok lehetőség van, minden formának saját előnyei és hátrányai vannak. Érdemes lehet először kísérletezni a végleges változat kivágása előtt.
Mivel a csövek ára alacsony, és bármelyik boltban megtalálható, ez az anyag tökéletes a lapátok modellezésének első lépéseire. Ha valami rosszul megy, mindig egy másik csövet vásárolhat, és először próbálja ki, a pénztárca nem fog sokat szenvedni az ilyen kísérletekből.
A tapasztalt szélenergia-használók észrevették, hogy jobb, ha a szélgenerátorok pengéinek készítéséhez inkább narancssárga, mint szürke csöveket használnak. Jobb formájúak, nem alakulnak ki a szárny kialakulása után, és hosszabb ideig tartanak
Az amatőr tervezők inkább a PVC-t részesítik előnyben, mert a vizsgálat során egy törött pengét egy újra lehet cserélni, amelyet 15 perc alatt készíthetünk a helyszínen egy megfelelő darabgal. Egyszerű és gyors, és ami a legfontosabb - elérhető.
Alumínium - vékony, könnyű és drága
Az alumínium könnyű és tartós fém. Hagyományosan a szélturbinák pengék gyártására szolgál. A kis súly miatt, ha a lapot a kívánt alakra adja, a csavar aerodinamikai tulajdonságai a magasságban lesznek.
A forgatás során a szélmalom által tapasztalt fő terhelés a lapát hajlítására és szakadására irányul. Ha a műanyag ilyen munka során gyorsan repedik és meghibásodik, akkor az alumínium csavart sokkal hosszabbra számíthatja.
Ha azonban összehasonlítjuk az alumínium és a PVC csöveket, a fémlemezek még mindig nehezebbek lesznek. Nagy sebességnél nagy a veszélye a pengének és a csavarnak a rögzítési ponton.
Az alumínium alkatrészek másik hátránya a gyártás összetettsége. Ha a PVC-csőnek van egy kanyarja, amelyet a penge aerodinamikai tulajdonságainak biztosítására használnak, akkor az alumíniumot általában lap formájában készítik el.
Miután vágtuk a részeket a sablonnak megfelelően, amely önmagában sokkal nehezebb, mint a műanyaggal való munka, a kapott tányért még meg kell hengerelni, és a megfelelő hajlítással kell ellátni. Otthon és eszköz nélkül nem lesz ilyen egyszerű.
Üvegszál vagy üvegszál - szakemberek számára
Ha úgy dönt, hogy tudatosan közelíti meg a pengék létrehozásának kérdését, és készen áll rá, hogy sok erőt és ideget töltsön, az üvegszál lesz. Ha korábban nem foglalkozott a szélturbinákkal, akkor a legjobb ötlet az üvegszálas szélmalom szimulációjának megismerése. Ez a folyamat mégis tapasztalatot és gyakorlati készségeket igényel.
A több réteg üvegszálas lapát, epoxi ragasztóval ragasztva, tartós, könnyű és megbízható lesz. Nagy felületű, a részleteket üregesnek és majdnem súlytalannak tűnik.
Az üvegszál gyártásánál vékony és tartós anyag kerül forgalomba, amely tekercsben kapható. Az üvegszál mellett az epoxi ragasztó a rétegek rögzítéséhez is hasznos.
Kezdjük egy mátrix létrehozásával. Ez egy olyan üres, amely a jövőbeni részletek formája.
A mátrix lehet fából: fa, tábla vagy napló. Egyenesen a tömbtől vágja le a féllapát térfogati sziluettjét. Egy másik lehetőség - egy műanyag forma
Nagyon nehéz önmagadat készíteni, a szemed előtt készen kell állnod egy fa vagy más anyagból készült penge kész modelljét, és csak ezután a darab mátrixát vágjuk ki ezzel a modellel. Az ilyen mátrixoknak legalább 2-re van szükségük. De ha egyszer sikerült formát öltenünk, többször is felhasználható, és így egynél több szélmalom is felállítható.
A forma alját óvatosan viaszgal zsírozzuk. Ez úgy történik, hogy a kész penge könnyen eltávolítható legyen később. Fektessünk egy üvegszálas réteget, epoxi ragasztóval bevonjuk. Az eljárást többször megismételjük, amíg a munkadarab el nem éri a kívánt vastagságot.
Ezután a ragasztónak meg kell száradnia. Néhányan azt javasolják, hogy az űrlapot vákuumzsákba helyezzék, és levegőt szivattyúzzanak. Tehát jobb, ha ragasztó behatol az összes üvegszálas rétegbe, így nem kezeli a kezeletlen területeket.
Amikor az epoxi ragasztó megszárad, a részek felét óvatosan eltávolítják a szerszámból. Ugyanez történik a második felével. Az alkatrészek ragasztva vannak, hogy üreges térfogatot alkossanak. Könnyű, tartós, megfelelő aerodinamikai alakzatú üvegszálas penge - a szélerőművek készség otthoni rajongójának csúcsa.
Legfontosabb hátránya az ötlet megvalósításának összetettsége és kezdetben nagy számú hibája, amíg az ideális mátrix meg nem szerezhető, és a létrehozási algoritmus nem tökéletes.
Olcsó és vidám: fából készült részlet a szélkerékhez
A fából készült penge - nagyapja módszere, amely könnyen megvalósítható, de hatástalan a jelenlegi villamosenergia-fogyasztás szintjével. A részleteket könnyű fafajokból, például fenyőből álló szilárd lapból készíthetjük. Fontos, hogy egy jól szárított fadarabot válasszunk.
Ha a fa nedves, a szárítás során a csavar „vezethet” és deformálódik. Igen, és a nedves fa súlya jóval magasabb, mint a száraz.
Meg kell választania a megfelelő formát, de figyelembe kell vennie azt a tényt, hogy a fa penge nem lesz vékony lemez, például alumínium vagy műanyag, hanem egy háromdimenziós konstrukció. Ezért a munkadarab formálásához nem elegendő az aerodinamika alapelveinek megértése, és a penge körvonalainak elképzelése mindhárom dimenzióban.
Adja meg a fa végső formáját egy sík, jobb elektro. A tartósság érdekében a fát antiszeptikus védőréteggel vagy festékkel kezelik.
A tervezés fő hátránya a csavar nagy súlya. Ennek a kolosszusnak a földről való mozgatásához a szélnek elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy elvileg nehéz legyen. A fa azonban rendelkezésre álló anyag. A szélturbina csavarok létrehozására alkalmas táblák közvetlenül az udvarban találhatók, anélkül, hogy egy fillért sem töltenek. Ebben az esetben ez a fa fő előnye.
A fa penge hatékonysága nulla. Általában az ilyen szélmalom létrehozásához szükséges idő és erőfeszítés nem éri meg az eredményt, wattban kifejezve. Egy képzési modellként vagy egy fából készült rész próba példánya azonban elég hely. És a fából készült lapátokkal ellátott időjárási lapát látványosnak tűnik a helyszínen.
A pengék rajzai és példái
Nagyon nehéz a szélgenerátor csavar helyes kiszámítását elvégezni, nem ismerve a képletben megjelenő alapparamétereket, és nem rendelkezik azzal, hogy ezek a paraméterek hogyan befolyásolják a szélmalom működését.
Jobb, ha nem vesztegeti az idejét, ha nincs vágy az aerodinamika alapjaira. Az adott paraméterekkel ellátott kész diagramok segítenek kiválasztani a szélerőmű megfelelő fűrészlapját.
Rajzlapátok kétlapátú propellerhez. A csatorna 110 átmérőjű. A csavaros szélmalom átmérője ezekben a számításokban - 1 m
Egy ilyen kis szélturbina nem képes nagy teljesítményt nyújtani. A legvalószínűbb, hogy alig több mint 50 wattot próbálhat ki ebből a tervből. A könnyű és vékony PVC-csőből készült kétlapátos csavar nagy fordulatszámot biztosít, és enyhe szél esetén is biztosítja a szélmalom működését.
A szélgenerátor három lapátú propellerének pengéjének rajzolása egy 160 mm átmérőjű csőből. Becsült sebesség ebben a verzióban - 5, szélessége 5 m / s
Egy ilyen alakú háromlapú csavar használható erősebb egységeknél, kb. 150 W 12 V-on. A teljes csavar átmérője ebben a modellben eléri az 1,5 mt. A szélkerék gyorsan és könnyen elkezd mozogni. Három szárnyú szélturbinák a leggyakoribbak az otthoni erőművekben.
Házi pengék rajzolása egy 5-pengés propeller szélturbinához. 160 mm átmérőjű PVC-csőből készül. Becsült sebesség - 4
Egy ilyen ötlapátú légcsavar képes akár 225 fordulat / perc sebességgel kiadni 5 m / s tervezett szélsebességet. Ahhoz, hogy a pengét a javasolt rajzok szerint építsük, az egyes pontok koordinátáit át kell vinni az "Elülső / hátsó darab koordináták" oszlopokból a műanyag csatorna cső felületére.
Az alábbi táblázat szerint a szélmalom átmérőjét 2-16 pengével lehet kiszámítani. Ebben az esetben kiválaszthatja a kívánt kimeneti teljesítmény méretét.
A táblázatból látható, hogy minél nagyobb a szélturbina szárnya, annál rövidebb a hosszuk ahhoz, hogy azonos teljesítményű áramot kapjanak.
Ahogy a gyakorlat azt mutatja, meglehetősen nehéz a 2 méternél nagyobb átmérőjű szélgenerátor fenntartása. Ha a táblázatnak megfelelően nagyobb szélturbinára van szüksége, gondoljon a lapátok számának növelésére.
A szabályokkal és elvekkel szélgenerátor számítása bemutatja a cikket, amely leírja a számítások lépésről lépésre történő végrehajtásának folyamatát.
Végezzen kiegyenlítő szélmalom
A szélturbinák kiegyensúlyozó lapjai segítenek a lehető leghatékonyabbá tenni munkáját. A kiegyensúlyozás megvalósításához olyan helyiséget kell találni, ahol nincs szél vagy szél. Természetesen 2 m-nél nagyobb átmérőjű szélkeréknél nehéz lesz ilyen helyet találni.
A pengék a kész szerkezetbe vannak szerelve és a munkahelyzetbe kerülnek. A tengelynek szigorúan vízszintesen kell lennie. A csavart forgó síkot függőlegesen, a tengelyre és a talajszintre merőlegesen kell beállítani.
A nem mozgó csavart 360 / x fokkal kell elforgatni, ahol x = a lapátok száma. Ideális esetben a kiegyensúlyozott szélmalom nem tér el egyetlen foktól sem, de mozdulatlanul marad. Ha a pengék saját súlya alatt fordultak, enyhén korrigálni kell, csökkenteni kell az egyik oldalon a súlyt, el kell távolítani a tengelytől való eltérést.
Az eljárást addig ismételjük, amíg a csavar nincs teljesen rögzítve. Fontos, hogy a kiegyenlítés során nincs szél. Ez torzíthatja a vizsgálati eredményeket.
Fontos továbbá biztosítani, hogy minden alkatrész ugyanabban a síkban forogjon. Az egyik pengék mindkét oldalán 2 mm távolságra ellenőrizni kell a vezérlőlapokat. Mozgás közben a csavar egyetlen része sem érintheti a lemezt.
A szélgenerátor működtetéséhez a gyártott pengéknek olyan rendszert kell összeállítaniuk, amely felhalmozza a kapott energiát, megőrzi és továbbítja azt a fogyasztónak. A rendszer egyik összetevője a vezérlő. Hogyan készítsünk vezérlő a szélmalom számára, tanulj meg, miután megismerkedtél az általunk ajánlott cikkekkel.
Következtetések és hasznos videó a témáról
Építsen egy szélturbinát saját kezével a hulladékanyagokból teljesen lehetséges. Ha egyszerűbb modellekkel indul, akkor az első kísérlet valószínűleg sikeres lesz. Tapasztalataink szerint bonyolultabb ötleteket szerezzen a leghatékonyabb és leghatékonyabb szélgenerátorhoz.
# 1 videó. Hogyan készítsünk PVC cső szélmalom:
# 2. videó. Szélgenerátor saját kezűleg:
# 3 videó. Horganyzott acél turbina:
Ha tiszta és biztonságos szélenergiát szeretne használni háztartási használatra, és nem tervez hatalmas energiát tölteni pénz, hogy drága berendezéseket vásároljon, jó ötlet lenne a hagyományos anyagokból készült házi pengék. Ne féljen kísérletezni, és tovább javíthatja a szélturbina csavarok meglévő modelljeit.
Szeretné megmondani, hogy személyesen készítette el a villát a házhoz szállító szélmalom pengéit? Szeretne megosztani hasznos információkat a webhely látogatóival vagy kérdezni? Kérjük, írjon megjegyzéseket az alábbi mezőbe.
