Användningen av alternativa energikällor är en av huvudtrenderna i vår tid. Ren och prisvärd vindkraft kan omvandlas till el även i ditt hem, om du bygger en vindkraftverk och ansluter den till en generator.
Du kan bygga blad till en vindgenerator med egna händer från vanliga material utan att använda speciell utrustning. Vi kommer att berätta vilken form av blad som är effektivare och hjälper dig att hitta rätt ritning för vindkraftverk.
Artikelns innehåll:
- Hur fungerar en enkel vindgenerator?
- Vad är bladets bästa form?
-
Vad gör bladet hemma?
- PVC avloppsrör
- Aluminium - tunn, lätt och dyr
- Glasfiber eller glasfiber - för professionella
- Billiga och glada: trädetalj för vindhjulet
- Ritningar och exempel på blad
- Utför balansering av väderkvarn
- Slutsatser och användbar video om ämnet
Hur fungerar en enkel vindgenerator?
Vindgenerator - En apparat som låter dig konvertera vindkraft till el.
Principen för dess funktion ligger i det faktum att vinden roterar bladet, driver axeln, genom vilken rotationen går in i generatorn genom en växellåda, vilket ökar hastigheten.
Vindkraftverkets arbete beräknas av KIEV - användningen av vindkraft. När vindhjulet snurrar snabbt, samverkar det med mycket vind, vilket innebär att det tar mer energi från den.
Två huvudtyper av vindkraftaggregat är uppdelade:
- vetrikalnye;
- horisontella.
Vertikalt orienterade modeller är byggda så att propellerns axel är vinkelrätt mot marken. Sålunda sätter varje rörelse av luftmassor, oavsett riktning, strukturen i rörelse.
Sådan mångsidighet är ett plus för denna typ av vindkraftverk, men de förlorar till horisontella modeller när det gäller produktivitet och driftseffektivitet.
En horisontell vindgenerator liknar en väderbladen. För att rotera bladen måste konstruktionen roteras i rätt riktning, beroende på luftrörelsens riktning.
För att kontrollera och fånga förändringar i vindriktning, installera speciella enheter. Effektiviteten med detta arrangemang av skruven är mycket högre än med vertikal orientering. I hushållsbruk är det mer rationellt att använda vindgeneratorer av denna typ.
Vad är bladets bästa form?
Ett av huvudelementen i en vindgenerator är en uppsättning blad.
Det finns ett antal faktorer i samband med dessa detaljer som påverkar effektiviteten hos en väderkvarn:
- vikt;
- storlek;
- stycken;
- material;
- mängden av.
Om du bestämmer dig för att designa bladen för en improviserad väderkvarn, var noga med att överväga alla dessa parametrar. Vissa tror att ju fler vingar på generatorskruven desto mer vindkraft kan erhållas. Med andra ord, ju mer desto bättre.
Detta är dock långt ifrån fallet. Varje enskild del rör sig, övervinner luftmotstånd. Således kräver ett stort antal blad på skruven mer vindkraft för att göra en tur.
Dessutom kan för många breda vingar orsaka bildandet av det så kallade "luftlocket" framför propellern, när luftflödet inte passerar genom väderkvarn men böjer sig runt det.
Formen är av stor betydelse. Det beror på skruvens hastighet. Dålig wrap orsakar virvelvindar som hämmar vindhjulet
Den mest effektiva är en vindkraftverk med en blad. Men att bygga och balansera med egna händer är mycket svårt. Designen är opålitlig, om än med hög effektivitet. Enligt erfarenheterna från många användare och tillverkare av vindkraftverk är den mest optimala modellen en trebladig.
Bladets vikt beror på dess storlek och materialet från vilket det kommer att tillverkas. Storleken måste väljas noga och vägledas av formler för beräkningar. Kanterna behandlas bättre så att det finns en avrundning på ena sidan och motsatt sida är skarp
Bladets korrekta form för vindgenerator är grunden till sitt bra arbete.
För hemtillverkning är dessa alternativ lämpliga:
- seglingstyp;
- vinge typ.
Bladen av seglingstyp är enkla bredband, som i en väderkvarn. Denna modell är den mest uppenbara och lätt att tillverka. Men dess effektivitet är så låg att denna form praktiskt taget inte används i moderna vindkraftverk. Effektiviteten i detta fall är ca 10-12%.
En mycket effektivare form är vingarnas profil. Det involverade principerna om aerodynamik, som tar till luften enorma flygplan. En skruv av denna form drivs lättare och roterar snabbare. Luftflödet minskar dramatiskt motståndet som en väderkvarn möter på sin väg.
Den korrekta profilen ska likna en flygvinge. Å ena sidan har bladet en förtjockning och å andra sidan - en mild nedstigning. Luftmassorna flödar runt en del av denna form mycket smidigt.
Effektiviteten av denna modell når 30-35%. Den goda nyheten är att du kan bygga ett vingeblad med egna händer med hjälp av ett minimum av verktyg. Alla grundläggande beräkningar och ritningar kan enkelt anpassas till din väderkvarn och använda fri och ren vindkraft utan begränsningar.
Vad gör bladet hemma?
Material som är lämpliga för att bygga en vindgenerator är framför allt plast, lätta metaller, trä och en modern lösning - glasfiber. Huvudfrågan är hur mycket arbete och tid du är villig att spendera på att göra en väderkvarn.
PVC avloppsrör
Det mest populära och allmänt använda materialet för tillverkning av plastblad för en vindgenerator är ett vanligt PVC-avloppsrör. För de flesta hushållsgeneratorer med en skruvdiameter på upp till 2 m räcker ett rör på 160 mm.
Fördelarna med denna metod innefattar:
- lågt pris;
- tillgänglighet i någon region
- enkelhet i arbetet
- Ett stort antal system och ritningar på Internet, en stor upplevelse.
Rör är olika. Detta är inte bara känt för dem som tillverkar improviserade vindkraftverk, men för alla som har stött på installation av avloppssystem eller vattenledningar. De skiljer sig i tjocklek, komposition, tillverkare. Röret är billigt, så försök inte ytterligare minska kostnaden för din väderkvarn, spara på PVC-rör.
Dåligt plaströrmaterial kan få knivar att spricka under det första testet och allt arbete kommer att bli gjort förgäves.
Först måste du bestämma mönstret. Det finns många alternativ, varje form har sina egna fördelar och nackdelar. Det kan vara vettigt att experimentera först innan du klipper ut den slutliga versionen.
Eftersom priset på rör är lågt, och du hittar dem i någon hårdvaruaffär, är det här materialet perfekt för de första stegen i modellering av bladen. Om något går fel kan du alltid köpa ett annat rör och prova först, plånboken kommer inte att lida mycket av sådana experiment.
Upplevda vindkraftanvändare har märkt att det är bättre att använda orange än grått rör för att göra blad till en vindgenerator. De håller sin form bättre, böj inte efter vingen och fortsätt längre
Amatördesigners föredrar PVC, för under provning kan ett brutet blad ersättas med en ny, gjord på 15 minuter på plats med en lämplig bit. Enkelt och snabbt, och viktigast av allt - tillgängligt.
Aluminium - tunn, lätt och dyr
Aluminium är lätt och hållbar metall. Det används traditionellt för tillverkning av blad till vindkraftverk. På grund av den låga vikten, om du ger plattan önskad form, kommer skruvens aerodynamiska egenskaper att vara i sin höjd.
Huvudbelastningen som upplevs av väderkvarn under rotation, syftar till att böja och sprida kniven. Om plasten under sådant arbete snabbt spricker och misslyckas, kan du lita på en aluminiumskruv under mycket längre tid.
Men om du jämför aluminium- och PVC-rör är metallplattorna fortfarande tyngre. Vid höga hastigheter är risken att skada själva bladet och skruven vid fästpunkten stor.
En annan nackdel med aluminiumdelar är tillverkningens komplexitet. Om PVC-röret har en böjning, som används för att ge bladets aerodynamiska egenskaper, tas aluminium som regel i form av ett ark.
Efter att ha klippt delarna enligt mallen, vilket i sig är mycket svårare än att arbeta med plast, behöver den resulterande kupongen fortfarande rullas och ges den rätta böjningen. Hemma och utan verktyg för att göra det blir inte så lätt.
Glasfiber eller glasfiber - för professionella
Om du bestämmer dig för att närma sig frågan om att skapa ett blad medvetet och är redo att spendera mycket kraft och nerver, kommer glasfiber att göra. Om du inte tidigare har arbetat med vindkraftverk, är det inte den bästa tanken att börja bekanta med simuleringen av en glasfibermotor. Fortfarande kräver denna process erfarenhet och praktiska färdigheter.
Bladet av flera lager glasfiber, bundet med epoxilim, kommer att vara hållbart, lätt och pålitligt. Med en stor yta är detaljerna ihåliga och nästan viktfria.
För tillverkning av glasfiber tas - ett tunt och slitstarkt material som finns i rullar. Förutom glasfiber är epoxilim användbart för fixering av skikt.
Börja med att skapa en matris. Det här är ett sådant tomt, vilket är en form för framtida detaljer.
Matrisen kan vara tillverkade av trä: trä, bräda eller logg. Strax från matrisen skär ner den halvmåls silhuetten. Ett annat alternativ - en form av plast
Det är väldigt svårt att göra ett tomt själv, du måste ha en färdig modell av ett blad av trä eller annat material framför dina ögon, och först då är matrisen för delen skuren ut med den här modellen. Sådana matriser behöver minst 2. Men med en framgångsrik form en gång kan den användas många gånger och byggas på detta sätt mer än en väderkvarn.
Botten av formen smutsas försiktigt med vax. Detta är gjort så att det färdiga bladet lätt kan tas bort senare. Lägg ett lager av glasfiber, belägg det med epoxilim. Processen upprepas flera gånger tills arbetsstycket når önskad tjocklek.
Då bör limet torka. Vissa rekommenderar att du placerar formen i en vakuumpåse och pumpar ut luften. Så det är bättre att limet tränger igenom alla lager av glasfiber och lämnar inga obehandlade områden.
När epoxilimmet torkar, avlägsnas hälften av delarna försiktigt från munstycket. Detsamma görs med andra halvan. Delarna är limmade ihop för att göra en ihålig volymetrisk del. Lättvikt, slitstarkt, lämpligt aerodynamiskt format glasfiberblad - toppen av skicklighetens hemfläkt av vindkraftverk.
Dess huvudsakliga nackdel är komplexiteten i implementeringen av idén och ett stort antal defekter i början tills den idealiska matrisen erhålles och skapningsalgoritmen är inte perfektionerad.
Billiga och glada: trädetalj för vindhjulet
Träblad - farfarens metod, som är lätt att genomföra, men ineffektivt med nuvarande elförbrukning. Detaljerna kan göras av en solid styrelse av lätta träslag, till exempel tall. Det är viktigt att välja ett vältorkat trästycke.
Om träet är fuktigt kan torkningen "leda" och det deformeras. Ja, och ett vått träds vikt är mycket högre än torrt.
Du måste välja en lämplig form, men ta hänsyn till det faktum att träbladet inte kommer att vara en tunn platta, som aluminium eller plast, utan en tredimensionell konstruktion. Därför är det inte tillräckligt för att forma arbetsstycket att du behöver förstå principerna för aerodynamik och föreställa bladets konturer i alla tre dimensionerna.
Ge den slutliga formen av trädet kommer att ha ett plan, bättre elektro. För hållbarhet behandlas trä med en antiseptisk skyddslack eller färg.
Den största nackdelen med den här konstruktionen är skruvans stora vikt. För att flytta den här kolossen från marken måste vinden vara stark nog att det är svårt i princip. Trä är dock tillgängligt material. Brädor som är lämpliga för att skapa en vindturbinskruv kan hittas direkt i din gård utan att spendera ett öre. Och det här är den största fördelen med trä i detta fall.
Effektiviteten hos ett träblad tenderar att vara noll. Den tid och ansträngning som går till att skapa en sådan väderkvarn är i regel inte värt resultatet, uttryckt i watt. Men som en träningsmodell eller en provkopia av en trädel är det rätt plats att vara. Och väderbladen med träblad ser spektakulärt ut på platsen.
Ritningar och exempel på blad
Det är mycket svårt att göra en korrekt beräkning av en vindgeneratorskruv, utan att veta de grundläggande parametrarna som visas i formeln, samt att inte ha en aning om hur dessa parametrar påverkar driften av en väderkvarn.
Det är bättre att inte slösa bort din tid om det inte finns någon önskan att gräva in i aerodynamikens grunder. Färdiga diagram med givna parametrar hjälper dig att välja ett lämpligt blad för en vindkraftverk.
Ritningsklingor för tvåbladig propellern. Den är gjord av avloppsrör 110 diameter. Diameteren av skruvmindeln i dessa beräkningar - 1 m
En sådan liten vindkraftverk kommer inte att kunna ge dig hög effekt. Mest sannolikt kan du knappast klämma mer än 50 watt ur denna design. En tvåbladig skruv tillverkad av lätta och tunna PVC-rör ger dock en hög rotationshastighet och säkerställer driften av väderkvarnen även med en liten vind.
Ritning av bladet för vindgeneratorns trebladiga propellern från ett rör 160 mm i diameter. Beräknad hastighet i denna version - 5 med en vind på 5 m / s
En trebladig skruv av denna form kan användas för kraftigare enheter, ca 150 W vid 12 V. Diametern på hela skruven i denna modell når 1,5 m. Vindhjulet roterar snabbt och börjar lätt röra sig. Trevingarna vindkraftverk är vanligast i hushållsverk.
Ritning hemlagade blad för en 5-bladig propellervindturbin. Den är tillverkad av PVC-rör med en diameter av 160 mm. Beräknad hastighet - 4
En sådan fembladig propeller kommer att kunna ge upp till 225 varv per minut vid en designvindhastighet på 5 m / s. För att bygga bladet enligt de föreslagna ritningarna måste du överföra koordinaterna för varje punkt från kolumnerna "Fram / bakstyckeskoordinater" till plaströrets yta.
Enligt tabellen nedan kan du beräkna vindmøllens diameter med 2-16 blad. I det här fallet kan du välja storleken på önskad utgångseffekt.
Från bordet kan man se att ju större vindturbinens vingar, ju kortare deras längd borde vara att få en ström av samma kraft.
Som praktiken visar det sig att det är ganska svårt att upprätthålla en vindgenerator som är större än 2 meter i diameter. Om du i enlighet med tabellen behöver en större vindkraftverk, tänk på att öka antalet blad.
Med regler och principer vindgeneratorberäkning kommer introducera artikeln, som beskriver processen för att göra beräkningar steg för steg.
Utför balansering av väderkvarn
Balansering av vindturbinblad hjälper till att göra sitt arbete så effektivt som möjligt. För genomförandet av balansering måste du hitta ett rum där det inte finns vind eller utkast. Naturligtvis är det för ett vindhjul större än 2 m i diameter svårt att hitta ett sådant rum.
Bladen monteras i färdig konstruktion och installeras i arbetsläge. Axeln ska vara strikt horisontellt. Det plan i vilket skruven roterar måste ställas vertikalt strikt, vinkelrätt mot axeln och marknivån.
En skruv som inte rör sig behöver roteras 360 / x grader, där x = antalet blad. Idealiskt sett kommer en balanserad väderkvarn inte att avvika en enda grad, men kommer att förbli rörlig. Om bladet har vänt sig under egen vikt måste det korrigeras något, minska vikten på ena sidan, eliminera avvikelsen från axeln.
Processen upprepas tills skruven är helt fast i vilken position som helst. Det är viktigt att det inte finns vind under balansering. Detta kan snedvrida testresultaten.
Det är också viktigt att alla delar roteras strikt i samma plan. För att kontrollera på ett avstånd på 2 mm på båda sidor av ett av bladet, installera styrplattorna. Under flyttningen bör ingen del av skruven röra på plattan.
För att driva en vindgenerator med knivar måste man montera ett system som ackumulerar den mottagna energin, bevarar den och överför den till konsumenten. En av komponenterna i systemet är regulatorn. Hur man gör styrenhet för väderkvarn, lära sig, ha bekantat med artikel rekommenderad av oss.
Slutsatser och användbar video om ämnet
Bygg en vindkraftverk med egna händer från skrotmaterial är ganska möjligt. Om du börjar med enklare modeller kommer det första försöket troligen att bli framgångsrikt. Med erfarenhet, ta på mer komplexa idéer för att få den mest effektiva och kraftfulla vindgeneratorn.
Video # 1. Hur man gör ett PVC-rör väderkvarn:
Video # 2. Vindgenerator med egna händer:
Video nr 3. Galvaniserad stålturbin:
Om du vill använda ren och säker vindkraft för hushållsbruk och inte planerar att spendera enormt pengar för att köpa dyr utrustning, hemlagade blad av vanligt material skulle vara en bra idé. Var inte rädd för att experimentera, och du kommer att kunna ytterligare förbättra de befintliga modellerna av vindturbinskruvar.
Vill du berätta för dig hur du personligen gjorde knivarna till väderkvarnen som levererar el till stugan? Vill du dela användbar information med besökare eller ställa en fråga? Vänligen skriv kommentarer i rutan nedan.
