Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Използването на алтернативни енергийни източници е една от основните тенденции на нашето време. Чистата и достъпна вятърна енергия може да се преобразува в електричество дори в дома ви, ако построите вятърна турбина и я свържете към генератор.

Можете да изградите остриета за ветрогенератор със собствени ръце от обикновени материали, без да използвате специално оборудване. Ще ви кажем каква форма на остриетата са по-ефективни и ще ви помогнат да намерите правилния чертеж за вятърна електроцентрала.

Как работи обикновеният вятърен генератор?

Вятърен генератор - устройство, което ви позволява да преобразувате вятърната енергия в електричество.

Принципът на неговата работа се състои във факта, че вятърът върти лопатките, задвижва шахтата, през която въртенето навлиза в генератора през скоростната кутия, което увеличава скоростта.

Работата на вятърната централа се оценява от КИЕВ - използването на вятърна енергия. Когато вятърното колело се върти бързо, то взаимодейства с много вятър, което означава, че отнема повече енергия от него.

Два основни вида вятърни генератори са разделени:

  • високо качество;
  • хоризонтално.

Вертикално ориентираните модели са изградени така, че оста на витлото е перпендикулярна на земята. По този начин всяко движение на въздушни маси, независимо от посоката, поставя структурата в движение.

Такава гъвкавост е плюс на този тип вятърни турбини, но те губят от хоризонталните модели по отношение на производителността и оперативната ефективност.

Хоризонтален вятърен генератор прилича на лопатка. За да завъртите перките, конструкцията трябва да се завърти в правилната посока, в зависимост от посоката на движение на въздуха.

За да контролирате и уловите промените в посоката на вятъра, инсталирайте специални устройства. Ефективността при това разположение на винта е много по-висока, отколкото при вертикалната ориентация. В домакинството е по-рационално да се използват вятърни генератори от този тип.

Каква е най-добрата форма на острието?

Един от основните елементи на вятърния генератор е набор от остриета.

Има редица фактори, свързани с тези детайли, които влияят на ефективността на вятърна мелница:

  • тегло;
  • размер;
  • форма;
  • материал;
  • сумата от.

Ако решите да проектирате ножовете за импровизирана вятърна мелница, не забравяйте да разгледате всички тези параметри. Някои смятат, че колкото повече крила на генераторния винт, толкова повече вятърна енергия може да се получи. С други думи, колкото повече, толкова по-добре.

Това обаче е далеч от случая. Всяка отделна част се движи, преодолявайки съпротивлението на въздуха. По този начин голям брой лопатки на винта изискват повече вятърна енергия, за да се извърши един оборот.

В допълнение, твърде много широки крила могат да причинят образуването на така наречената "въздушна капачка" пред витлото, когато въздушният поток не преминава през вятърната мелница, а се огъва около него.

Формата е от голямо значение. Това зависи от скоростта на винта. Лошото обвиване причинява вихри, които възпрепятстват вятърното колело

Най-ефективна е вятърна турбина с едно острие. Но да се изгради и балансира със собствените си ръце е много трудно. Дизайнът е ненадежден, макар и с висока ефективност. Според опита на много потребители и производители на вятърни турбини най-оптималният модел е трилопатен.

Теглото на острието зависи от неговия размер и материала, от който ще бъде направено. Размерът трябва да се избере внимателно, като се ръководи от формули за изчисления. Ръбовете са по-добре обработени, така че от едната страна има закръгление, а обратната страна е остра

Правилната форма на острието за вятърния генератор е в основата на добрата й работа.

За домашно приготвяне тези опции са подходящи:

  • тип плаване;
  • тип крило.

Остриетата от плаващ тип са прости широки ленти, като в вятърна мелница. Този модел е най-очевиден и лесен за производство. Въпреки това, неговата ефективност е толкова ниска, че тази форма на практика не се използва в съвременните вятърни турбини. Ефективността в този случай е около 10-12%.

Много по-ефективна е острието на профила на крилото. В нея са включени принципите на аеродинамиката, които отвеждат към въздуха огромни самолети. Винт с такава форма е по-лесно задвижван и се върти по-бързо. Въздушният поток значително намалява съпротивлението, което една мелница за вятър среща по пътя си.

Правилният профил трябва да прилича на крило на самолет. От една страна, острието има удебеляване, а от друга - леко спускане. Въздушните маси протичат около парче от тази форма много гладко.

Ефективността на този модел достига 30-35%. Добрата новина е, че можете да изградите крило с вашите ръце, като използвате минимум инструменти. Всички основни изчисления и чертежи могат лесно да се адаптират към вашата вятърна мелница и да използват безплатна и чиста вятърна енергия без ограничения.

Какво правят остриетата у дома?

Материалите, които са подходящи за изграждане на вятърен генератор са преди всичко пластмаси, леки метали, дърво и модерно решение - фибростъкло. Основният въпрос е колко работа и време сте готови да похарчите за правене на вятърна мелница.

PVC канализационна тръба

Най-популярният и широко използван материал за производството на пластмасови лопатки за вятърен генератор е обикновена PVC канализационна тръба. За повечето битови генератори с диаметър на шнека до 2 м е достатъчна тръба от 160 мм.

Предимствата на този метод включват:

  • ниска цена;
  • наличност във всеки регион;
  • простота на работа;
  • Голям брой схеми и чертежи в интернет, страхотно преживяване.

Тръбите са различни. Това е известно не само на тези, които произвеждат импровизирани вятърни електроцентрали, но и на всеки, който е срещнал инсталацията на канализацията или водопровода. Те се различават по дебелина, състав, производител. Тръбата е евтин, така че не се опитвайте да намалите допълнително разходите за вятърна мелница, спестявайки на PVC тръби.

Лошият материал от пластмасови тръби може да причини разкъсване на перките по време на първото изпитване и цялата работа ще бъде направена напразно.

Първо трябва да вземете решение за модела. Има много възможности, всяка форма има своите предимства и недостатъци. Може да има смисъл първо да експериментирате, преди да изрежете окончателната версия.

Тъй като цената на тръбите е ниска и можете да ги намерите във всеки магазин за хардуер, този материал е идеален за първите стъпки при моделирането на остриетата. Ако нещо се обърка, винаги можете да си купите друга тръба и да опитате първо, портфейлът няма да пострада много от такива експерименти.

Опитните потребители на вятърна енергия са забелязали, че е по-добре да се използват по-скоро оранжеви, отколкото сиви тръби за изработване на остриета за ветрогенератор. Те запазват формата си по-добре, не се огъват след образуването на крилото и продължават по-дълго

Дизайнерите любители предпочитат PVC, защото по време на тестването счупено острие може да бъде заменено с ново, направено в 15 минути на място с подходящо парче. Просто и бързо, и най-важното - налично.

Алуминий - тънък, лек и скъп

Алуминият е лек и издръжлив метал. Традиционно се използва за производство на лопатки за вятърни турбини. Поради ниското тегло, ако придадете желаната форма на плочата, аеродинамичните свойства на винта ще бъдат на неговата височина.

Основният товар, който се усеща от вятърната мелница по време на ротация, е насочен към огъване и разкъсване на острието. Ако пластмасата по време на такава работа бързо се напука и откаже, можете да разчитате на алуминиев винт за много по-дълго време.

Въпреки това, ако сравните алуминиеви и PVC тръби, металните пластини все още ще са по-тежки. При високи скорости рискът от повреждане на самото острие и винта в точката на закрепване е голям.

Друг недостатък на алуминиевите части е сложността на производството. Ако PVC тръбата има огъване, което ще се използва за придаване на аеродинамични свойства на острието, тогава алуминият, като правило, се взема под формата на лист.

След рязане на частите по шаблона, което само по себе си е много по-трудно от работа с пластмаса, получената заготовка все пак ще трябва да се навива и да се получи правилния завой. У дома и без инструмент да го направите няма да е толкова лесно.

Фибростъкло или фибростъкло - за професионалисти

Ако решите да подходите към въпроса за създаването на острие съзнателно и сте готови да похарчите за него много сили и нерви, ще направите фибростъкло. Ако преди това не сте се занимавали с вятърни турбини, започнете запознаване със симулацията на вятърна мелница от фибростъкло не е най-добрата идея. Все пак, този процес изисква опит и практически умения.

Острието от няколко слоя фибростъкло, залепено с епоксидно лепило, ще бъде дълготрайно, леко и надеждно. С голяма повърхност, детайлите се оказват кухи и почти безтегловни.

За производството на фибростъкло е взето - тънък и траен материал, който се предлага в ролки. В допълнение към фибростъкло, епоксидното лепило е полезно за фиксиране на слоеве.

Започнете с създаване на матрица. Това е такава празна, която е форма за бъдещи детайли.

Матрицата може да бъде направена от дърво: дървен материал, дъска или дървен материал. Направо от масива изсече обемния силует на полуострието. Друг вариант - форма на пластмаса

Много е трудно да си направите празна бланка, трябва да имате завършен модел острие от дърво или друг материал пред очите ви, и едва тогава матрицата за детайла се изрязва с този модел. Такива матрици се нуждаят поне от 2. Но след като веднъж са направили успешна форма, тя може да се използва многократно и да се издига по този начин повече от една вятърна турбина.

Дъното на формата е внимателно намазано с восък. Това се прави така, че готовото острие да може лесно да бъде отстранено по-късно. Поставете слой фибростъкло, покрийте го с епоксидно лепило. Процесът се повтаря няколко пъти, докато детайлът достигне желаната дебелина.

След това лепилото трябва да изсъхне. Някои препоръчват поставянето на формата във вакуумна торба и изпомпване на въздух. Така че е по-добре лепилото да проникне във всички слоеве от фибростъкло, без да остави необработени места.

Когато епоксидното лепило изсъхне, половината от частите се изваждат внимателно от матрицата. Същото се прави и с втората половина. Частите са залепени заедно, за да се получи куха обемна част. Олекотена, издръжлива, правилна аеродинамична форма острие от фибростъкло - върха на уменията на домашния фен на вятърните електроцентрали.

Неговият основен недостатък е сложността на реализацията на идеята и първоначалния голям брой дефекти, докато се получи идеалната матрица, а алгоритъмът за създаване не се усъвършенства.

Евтини и весели: дървени детайли за колелото на вятъра

Дървен острие - метод на дядо, който е лесен за изпълнение, но неефективен при сегашното ниво на потребление на електроенергия. Детайлите могат да бъдат изработени от масивна дъска от леки дървесни видове, например бор. Важно е да се избере добре изсушена дървена част.

Ако дървото е влажно, в процеса на сушене винтът може да „доведе” и да се деформира. Да, и теглото на мокрото дърво е много по-високо от сухото.

Трябва да изберете подходяща форма, но вземете предвид факта, че дървеното острие няма да бъде тънка пластина, като алуминий или пластмаса, а триизмерна конструкция. Ето защо, за да оформите детайла не е достатъчно, трябва да разберете принципите на аеродинамиката и да си представите очертанията на острието във всичките три измерения.

Дайте финалната форма на дървото ще има равнина, по-добра електро. За издръжливост дървото се обработва с антисептичен защитен лак или боя.

Основният недостатък на този дизайн е голямото тегло на винта. За да се премести този колос от земята, вятърът трябва да бъде достатъчно силен, че по принцип е трудно. Дървото обаче е наличен материал. Таблата, които са подходящи за създаване на винт за вятърна турбина, могат да бъдат намерени точно в двора ви, без да харчите стотинка. И това е основното предимство на дървото в този случай.

Ефективността на дървеното острие е с нула. Като правило, времето и усилията, които влизат в създаването на такава вятърна мелница, не си струват резултата, изразен във ватове. Въпреки това, като модел за обучение или пробен екземпляр на дървена част е мястото, където трябва да бъде. А лопатката с дървени остриета изглежда зрелищно на мястото.

Чертежи и примери на остриета

Много е трудно да се направи правилното изчисление на винт на вятърния генератор, без да се знаят основните параметри, които се показват във формулата, както и да нямаме представа как тези параметри влияят на работата на вятърна мелница.

По-добре е да не губите времето си, ако няма желание да се рови в основите на аеродинамиката. Готовите диаграми с дадени параметри ще ви помогнат да изберете подходящ нож за вятърна електроцентрала.

Рисуване на лопатки за витло с два лопатки. Изработен е от канализационна тръба 110 с диаметър. Диаметърът на винтовата мелница в тези изчисления - 1 m

Такава малка вятърна турбина няма да може да ви осигури висока мощност. Най-вероятно едва ли можете да издърпате повече от 50 вата от този дизайн. Въпреки това, винт от две остриета, изработен от лека и тънка PVC тръба, ще даде висока скорост на въртене и ще осигури работата на вятърната мелница дори и при лек вятър.

Чертеж на лопатката за трилопатен витло на вятърния генератор от тръба с диаметър 160 mm. Очаквана скорост в тази версия - 5 с вятър от 5 m / s

Пропелер с три остриета с такава форма може да се използва за по-мощни агрегати, приблизително 150 W при 12 V. Диаметърът на целия винт в този модел достига 1, 5 м. Колелото на вятъра ще се върти бързо и лесно ще започне да се движи. Трикрилите вятърни турбини са най-често срещани в домашни електроцентрали.

Рисуване на домашно направени остриета за ветрогенератор с 5 лопатки. Изработен е от PVC тръба с диаметър 160 мм. Очаквана скорост - 4

Такова пет-лопатково витло ще може да издава до 225 оборота в минута при проектна скорост на вятъра от 5 m / s. За да се изработи острието съгласно предложените чертежи, трябва да прехвърлите координатите на всяка точка от колоните "Предни / задни частични координати" към повърхността на пластмасовата канализационна тръба.

Според таблицата по-долу, можете да изчислите диаметъра на вятърната мелница с 2-16 ножа. В този случай можете да изберете размера на желаната изходна мощност.

От таблицата може да се види, че колкото по-големи са крилата на вятърната турбина, толкова по-къса трябва да бъде тяхната дължина, за да се получи ток от същата мощност.

Както показва практиката, доста трудно е да се поддържа вятърен генератор с диаметър по-голям от 2 метра. Ако, според таблицата, имате нужда от по-голяма вятърна турбина, помислете за увеличаване на броя на ножовете.

С правилата и принципите на изчисляване на вятърния генератор ще се запознае статията, в която процесът на извършване на изчисленията е описан стъпка по стъпка.

Извършване на балансиране на вятърна мелница

Балансирането на лопатките на вятърните турбини ще помогне да се направи работата му възможно най-ефективна. За изпълнението на балансирането трябва да намерите стая, в която няма вятър или течение. Разбира се, за вятърно колело с диаметър над 2 м, ще бъде трудно да се намери такова помещение.

Ножовете се сглобяват в готовата конструкция и се монтират в работно положение. Оста трябва да бъде строго хоризонтално. Равнината, в която винтът ще се върти, трябва да бъде поставена вертикално, перпендикулярно на оста и нивото на земята.

Един винт, който не се движи, трябва да се завърти на 360 / x градуса, където x = броят на ножовете. В идеалния случай, балансираната вятърна мелница няма да се отклонява само с една степен, а ще остане неподвижна. Ако острието се е обърнало под собственото си тегло, то трябва да бъде леко коригирано, да се намали теглото от едната страна, да се елиминира отклонението от оста.

Процесът се повтаря, докато винтът е напълно фиксиран в някакво положение. Важно е да няма вятър по време на балансиране. Това може да наруши резултатите от изпитването.

Също така е важно да се гарантира, че всички части се въртят стриктно в една и съща равнина. За да проверите на разстояние от 2 мм от двете страни на една от перките, инсталирайте контролни плочи. Докато движите, никой от винтовете не трябва да докосва плочата.

За да се управлява вятърен генератор с направени лопатки, ще е необходимо да се изгради система, която акумулира получената енергия, да я съхранява и прехвърля на потребителя. Един от компонентите на системата е контролерът. За да научите как да направите контролер за вятърна мелница, ще научите, като прочетете препоръчаната от нас статия.

Заключения и полезно видео по темата

Изграждане на вятърна турбина със собствените си ръце от скрап материали е напълно възможно. Ако започнете с по-прости модели, тогава първият опит вероятно ще бъде успешен. С опит, вземете по-сложни идеи, за да получите най-ефективния и мощен вятърен генератор.

Видео №1. Как да си направим PVC тръба вятърна мелница:

Видео №2. Вятърен генератор със собствени ръце:

Видео №3. Турбина с поцинкована стомана:

Ако искате да използвате чиста и безопасна вятърна енергия за вътрешни нужди и не планирате да харчите огромни пари за закупуването на скъпо оборудване, би било добра идея домашно изработените остриета от конвенционални материали. Не се страхувайте да експериментирате и ще можете да подобрите съществуващите модели на винтовете на вятърните турбини.

Бихте ли искали да ви разкажа как лично сте направили остриета за вятърната мелница, която доставя електричество на къщата? Искате ли да споделите полезна информация с посетителите на сайта или да зададете въпрос? Моля, напишете коментарите в полето по-долу.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Строителство