كيفية بناء شفرات افعلها بنفسك لمولد الرياح: أمثلة على الشفرات ذاتية الصنع لتوربين الرياح

يعد استخدام مصادر الطاقة البديلة أحد الاتجاهات الرئيسية في عصرنا. يمكن تحويل طاقة الرياح النظيفة وبأسعار معقولة إلى كهرباء حتى في منزلك إذا قمت ببناء طاحونة هوائية وربطها بمولد.

يمكنك بناء شفرات لمولد الرياح بيديك من المواد العادية ، دون استخدام معدات خاصة. سنخبرك بأي شكل من الشفرات أكثر فاعلية ، ونساعدك في اختيار الرسم المناسب لمزرعة الرياح.

كيف يعمل مولد الرياح البسيط؟

مولد الرياح هو جهاز يسمح لك بتحويل طاقة الرياح إلى كهرباء.

يكمن مبدأ عملها في حقيقة أن الرياح تدور الشفرات ، وتحرك عمودًا على طوله يدخل الدوران إلى المولد من خلال علبة تروس تزيد من السرعة.

يتم تقدير تشغيل محطة طاقة الرياح بواسطة KIEV - معامل استخدام طاقة الرياح. عندما تدور عجلة الرياح بسرعة ، فإنها تتفاعل مع كمية كبيرة من الرياح ، مما يعني أنها تأخذ المزيد من الطاقة منها.

ينقسم نوعان رئيسيان من مولدات الرياح:

• الطب البيطري;
• أفقي.

يتم بناء النماذج ذات الاتجاه الرأسي بحيث يكون محور المروحة عموديًا على الأرض. وبالتالي ، فإن أي حركة للكتل الهوائية ، بغض النظر عن الاتجاه ، تضع الهيكل في الحركة.

هذا التنوع هو ميزة إضافية لهذا النوع من طواحين الهواء ، لكنها تفقد في النماذج الأفقية من حيث الإنتاجية وكفاءة العمل

يشبه مولد الرياح الأفقي ريشة الطقس. لكي تدور الشفرات ، يجب تدوير الهيكل في الاتجاه الصحيح ، اعتمادًا على اتجاه حركة الهواء.

للتحكم في التغييرات في اتجاه الرياح والتقاطها ، يتم تثبيت أجهزة خاصة.الكفاءة مع هذا الترتيب من المسمار أعلى بكثير من الاتجاه الرأسي. في الاستخدام المنزلي ، من الأكثر عقلانية استخدام مولدات الرياح من هذا النوع.

ما هو شكل الشفرة الأمثل؟

أحد العناصر الرئيسية لمولد الرياح هو مجموعة من الشفرات.

هناك عدد من العوامل المرتبطة بهذه التفاصيل التي تؤثر على كفاءة طاحونة الهواء:

• الوزن
• الحجم
• شكل
• مادة
• الكمية.

إذا قررت تصميم ريش لطاحونة هواء مؤقتة ، فتأكد من مراعاة جميع هذه المعلمات. يعتقد البعض أنه كلما زاد عدد الأجنحة الموجودة على برغي المولد ، يمكن الحصول على المزيد من طاقة الرياح. وبعبارة أخرى ، كلما كان ذلك أفضل.

ومع ذلك ، هذا بعيد عن القضية. يتحرك كل جزء فردي للتغلب على مقاومة الهواء. وبالتالي ، يتطلب عدد كبير من الشفرات على المسمار المزيد من طاقة الرياح لإكمال ثورة واحدة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتسبب عدد كبير جدًا من الأجنحة العريضة في تكوين ما يسمى "الغطاء الهوائي" أمام المروحة ، عندما لا يمر تدفق الهواء عبر توربين الرياح ، بل ينحني حوله.

الشكل ذو أهمية كبيرة. تعتمد سرعة حركة المسمار على ذلك. ينتج عن التدفق الضعيف دوامات تمنع عجلة الرياح.

الأكثر فاعلية هو مولد الرياح أحادي الشفرة. لكن بناءه وتوازنه بنفسك أمر صعب للغاية. التصميم غير موثوق به ، وإن كان بكفاءة عالية. وفقًا لتجربة العديد من المستخدمين والمصنعين لطواحين الهواء ، فإن النموذج الأمثل هو ثلاث شفرات.

يعتمد وزن الشفرة على حجمها والمواد التي ستُصنع منها. يجب تحديد الحجم بعناية ، مسترشدًا بالصيغ للحسابات. من الأفضل القيام بالحواف بحيث يكون هناك تقريب على جانب واحد والجانب المقابل حاد

إن شكل الشفرة المختار بشكل صحيح لمولد الرياح هو أساس عمله الجيد.

لتصنيع المنزل ، الخيارات التالية مناسبة:

• نوع الإبحار
• نوع الجناح.

إن شفرات نوع الإبحار عبارة عن خطوط عريضة بسيطة ، مثل طاحونة هوائية. هذا النموذج هو الأكثر وضوحًا وسهولة في التصنيع. ومع ذلك ، فإن كفاءتها صغيرة جدًا بحيث لا يتم استخدام هذا الشكل عمليًا في مولدات الرياح الحديثة. الكفاءة في هذه الحالة حوالي 10-12٪.

شكل أكثر فعالية هو ريش الجناح الشخصي. تشارك مبادئ الديناميكا الهوائية هنا ، والتي تطير طائرات ضخمة في الهواء. يسهل تحريك برغي من هذا الشكل ويدور بشكل أسرع. يقلل تدفق الهواء بشكل كبير من المقاومة التي تواجهها توربينات الرياح في مسارها.

يجب أن يشبه الملف الشخصي الصحيح جناح الطائرة. على جانب واحد ، النصل لديه سماكة ، ومن ناحية أخرى ، منحدر لطيف. تتدفق الكتل الهوائية حول جزء من هذا الشكل بسلاسة تامة

تصل كفاءة هذا النموذج إلى قيمة 30-35٪. الخبر السار هو أنه يمكنك بناء شفرة الجناح بيديك باستخدام الحد الأدنى من الأدوات.يمكن تكييف جميع الحسابات والرسومات الأساسية بسهولة مع طاحونة الهواء واستخدام طاقة الرياح المجانية والنظيفة دون قيود.

ما هي الشفرات المصنوعة في المنزل؟

المواد المناسبة لبناء مولد الرياح هي ، أولاً وقبل كل شيء ، البلاستيك والمعادن الخفيفة والخشب والحل الحديث - الألياف الزجاجية. السؤال الرئيسي هو كم من العمل والوقت الذي ترغب في إنفاقه على صنع طاحونة هوائية.

أنابيب الصرف الصحي البلاستيكية

أكثر المواد شيوعًا وانتشارًا لتصنيع الشفرات البلاستيكية لمولد الرياح هو أنبوب الصرف الصحي العادي PVC. بالنسبة لمعظم المولدات المنزلية التي يبلغ قطر أقطارها حتى 2 متر ، يكفي 160 ملم من الأنابيب.

تشمل مزايا هذه الطريقة ما يلي:

• سعر منخفض
• التوافر في أي منطقة ؛
• بساطة العمل
• عدد كبير من المخططات والرسومات على الإنترنت ، تجربة استخدام واسعة.

الأنابيب مختلفة. لا يُعرف هذا فقط لأولئك الذين يصنعون محطات طاقة الرياح محلية الصنع ، ولكن أيضًا لكل من واجه تركيب شبكة الصرف الصحي أو نظام إمدادات المياه. وهي تختلف في السمك والتكوين والشركة المصنعة. الأنابيب غير مكلفة ، لذلك لا تحتاج إلى محاولة تقليل تكلفة طاحونة الهواء الخاصة بك ، مما يوفر على الأنابيب البلاستيكية.

يمكن أن تتسبب المواد الرديئة في الأنابيب البلاستيكية في تشقق الشفرات أثناء الاختبار الأول وسيتم إهدار جميع الأعمال

تحتاج أولاً إلى تحديد النمط. هناك العديد من الخيارات ، لكل شكل مزاياه وعيوبه. ربما من المنطقي أن تجرب التجربة أولاً قبل قطع النسخة النهائية.

نظرًا لأن سعر الأنابيب منخفض ، ويمكنك العثور عليها في أي متجر للأجهزة ، فإن هذه المادة مثالية للخطوات الأولى في نمذجة الشفرات. إذا حدث خطأ ما ، يمكنك دائمًا شراء ماسورة أخرى وإعادة المحاولة ، فلن تعاني المحفظة كثيرًا من مثل هذه التجارب.

لاحظ مستخدمو طاقة الرياح ذوي الخبرة أنه من الأفضل استخدام الأنابيب البرتقالية بدلاً من الأنابيب الرمادية لصنع الشفرات لمولد الرياح. لديهم شكل أفضل ، لا ينحني بعد تشكيل الجناح ويخدمون لفترة أطول

يفضل المصممون الهواة PVC ، لأنه أثناء الاختبار ، يمكن استبدال الشفرة المكسورة بشفرة جديدة ، مصنوعة في 15 دقيقة على الفور بنمط مناسب. بسيطة وسريعة ، والأهم من ذلك - بأسعار معقولة.

ستساعد تعليمات الصور لتصنيع شفرات طاحونة هوائية من أنابيب البوليمر على إتقان الخطوات وتسلسل العملية بصريًا:

تم الانتهاء من جميع الخطوات التحضيرية ، والآن يجب أن تعلق الشفرات على الجزء الدوار بعد الريح:

الألومنيوم - رفيع وخفيف ومكلف

الألومنيوم معدن خفيف ومتين. يستخدم تقليديا لتصنيع شفرات لمولدات الرياح. نظرًا لوزنها الخفيف ، إذا أعطيت اللوحة الشكل المطلوب ، فستكون الخصائص الهوائية للبراغي على ارتفاع.

تهدف الأحمال الرئيسية التي تواجهها طاحونة الهواء أثناء الدوران إلى ثني وكسر الشفرة. إذا انكسر البلاستيك أثناء مثل هذا العمل وفشل بسرعة ، يمكنك الاعتماد على برغي ألمونيوم لفترة أطول.

ومع ذلك ، إذا قارنت أنابيب الألمنيوم والبلاستيك ، فستظل الألواح المعدنية أثقل. عند السرعات العالية ، هناك خطر كبير من التلف ليس على النصل نفسه ، ولكن على المسمار عند نقطة التعلق

العيب الآخر لأجزاء الألومنيوم هو تعقيد التصنيع. إذا كان أنبوب PVC يحتوي على انحناء سيتم استخدامه لإضفاء الخصائص الديناميكية الهوائية للشفرة ، فإن الألمنيوم عادة ما يؤخذ على شكل ورقة.

بعد قطع الجزء وفقًا للنمط ، والذي يعد في حد ذاته أكثر تعقيدًا من العمل بالبلاستيك ، ستظل قطعة العمل الناتجة بحاجة إلى لفها وإعطائها الانحناء الصحيح. في المنزل وبدون أداة ، لن يكون الأمر بهذه البساطة.

بدلاً من الألومنيوم باهظ الثمن ، يمكنك استخدام قصاصات من ألواح التسقيف أو قطع من الكرتون المموج المتبقي بعد التثبيت:

الألياف الزجاجية أو الألياف الزجاجية - للمحترفين

إذا قررت التعامل مع مسألة إنشاء شفرة بوعي وأنت على استعداد لبذل الكثير من الجهد والأعصاب عليها ، فإن الألياف الزجاجية ستفعل. إذا لم تتعامل مع مولدات الرياح من قبل ، فإن بدء التعارف بنمذجة طاحونة من الألياف الزجاجية ليس فكرة جيدة. ومع ذلك ، تتطلب هذه العملية الخبرة والمهارات العملية.

ستكون شفرة عدة طبقات من الألياف الزجاجية ، المربوطة بغراء الإيبوكسي ، قوية وخفيفة وموثوقة. مع مساحة سطح كبيرة ، يكون الجزء مجوفًا وخالٍ من الوزن تقريبًا

لتصنيع الألياف الزجاجية - مادة رقيقة ومتينة يتم إنتاجها بشكل لفات. بالإضافة إلى الألياف الزجاجية ، فإن غراء الإيبوكسي مفيد لإصلاح الطبقات.

ابدأ بإنشاء مصفوفة. هذه قطعة عمل ، وهي شكل لجزء مستقبلي.

يمكن أن تكون المصفوفة مصنوعة من الخشب: الحزم أو الألواح أو جذوع الأشجار. يتم قطع الصورة الظلية السائبة لنصف الشفرة مباشرة من الكتلة. خيار آخر هو قالب من البلاستيك

من الصعب جدًا عمل فراغ بنفسك ، فأنت بحاجة إلى نموذج جاهز من شفرة مصنوعة من الخشب أو مادة أخرى أمام عينيك ، وعندها فقط يتم فصل مصفوفة للجزء من هذا النموذج. تحتاج مثل هذه المصفوفات إلى 2. على الأقل ، ولكن بعد أن صنعت شكلًا ناجحًا مرة واحدة ، يمكن استخدامها عدة مرات وبالتالي بناء أكثر من طاحونة هوائية.

الجزء السفلي من القالب مدهون بالشمع. يتم ذلك بحيث يمكن إزالة النصل النهائي بسهولة لاحقًا. ضع طبقة من الألياف الزجاجية ، وقم بتغطيتها بغراء الإيبوكسي. يتم تكرار العملية عدة مرات حتى تصل قطعة العمل إلى السمك المطلوب.

ثم يجب أن يجف الغراء. يوصي البعض بوضع القالب في كيس مفرغ وضخ الهواء. لذلك يخترق الغراء بشكل أفضل في جميع طبقات الألياف الزجاجية ، دون ترك أي مناطق مشربة

عندما يجف غراء الإيبوكسي ، تتم إزالة نصف الجزء بعناية من المصفوفة. افعل نفس الشيء مع النصف الثاني. يتم لصق الأجزاء معًا لتشكيل جزء حجمي مجوف. إن الشفرة المصنوعة من الألياف الزجاجية خفيفة الوزن والمتينة ذات الشكل الأيروديناميكي هي قمة التميز لمحبي مزارع الرياح في المنزل.

عيبها الرئيسي هو صعوبة تنفيذ الفكرة وكمية كبيرة من الزواج في البداية ، حتى يتم الحصول على المصفوفة المثالية ، ولا يتم تنقيح خوارزمية الخلق.

رخيص ومبهج: جزء خشبي لعجلة الرياح

الشفرة الخشبية هي طريقة قديمة الطراز سهلة التنفيذ ولكنها غير فعالة في مستوى استهلاك الكهرباء اليوم. يمكنك عمل تفاصيل من لوح صلب من الخشب الخفيف ، مثل الصنوبر. من المهم اختيار فراغ خشبي جيد التجفيف.

إذا كانت الشجرة رطبة ، في عملية تجفيف المسمار يمكن أن "تؤدي" وتتشوه. ووزن الشجرة الرطبة أعلى بكثير من الجفاف

من الضروري اختيار شكل مناسب ، ولكن ضع في الاعتبار حقيقة أن الشفرة الخشبية لن تكون لوحة رقيقة ، مثل الألومنيوم أو البلاستيك ، ولكن هيكل ثلاثي الأبعاد. لذلك ، بإعطاء قطعة العمل شكلاً صغيرًا ، تحتاج إلى فهم مبادئ الديناميكا الهوائية وتخيل شكل النصل في جميع الأبعاد الثلاثة.

سيكون للشكل النهائي للشجرة مستوى يفضل أن يكون كهربائيًا. من أجل المتانة ، يتم معالجة الخشب بورنيش أو طلاء واقي مطهر.

العيب الرئيسي لهذا التصميم هو الوزن الكبير للمسمار. من أجل تحريك هذا العملاق ، يجب أن تكون الرياح قوية بما فيه الكفاية ، وهو أمر صعب من حيث المبدأ. ومع ذلك ، فإن الخشب مادة يسهل الوصول إليها. يمكن العثور على لوحات مناسبة لإنشاء برغي توربينات الرياح في ساحة منزلك دون إنفاق سنتات. وهذه هي الميزة الرئيسية للخشب في هذه الحالة.

تميل كفاءة الشفرة الخشبية إلى الصفر. كقاعدة ، لا يستحق الوقت والجهد المبذول في إنشاء مثل هذه الطاحونة النتيجة ، معبر عنها بالواط. ومع ذلك ، كنموذج تدريب أو نسخة تجريبية ، فإن الجزء الخشبي هو المكان المناسب تمامًا. وتبدو ريشة الطقس ذات الشفرات الخشبية مذهلة على الموقع.

سيعرض الاختيار التالي للصور خطوات صنع طاحونة هوائية بشفرات مقطوعة من الخشب الرقائقي:

جزء العمل جاهز ومختبر للتشغيل ، مما يعني أنه يبقى فقط لطلاء وتثبيت الصاري:

رسومات وأمثلة للشفرات

من الصعب جدًا إجراء الحساب الصحيح لبرغي مولد الرياح دون معرفة المعلمات الرئيسية التي يتم عرضها في الصيغة ، بالإضافة إلى عدم وجود فكرة عن كيفية تأثير هذه المعلمات على تشغيل توربين الرياح.

من الأفضل عدم إضاعة وقتك إذا لم تكن هناك رغبة في الخوض في أساسيات الديناميكا الهوائية. ستساعدك المخططات الجاهزة مع المؤشرات المعدة مسبقًا على اختيار الشفرة المناسبة لمزرعة الرياح.

رسم شفرة للمروحة ذات الشفرتين. وهي مصنوعة من أنبوب مجاري بقطر 110. يبلغ قطر برغي توربين الرياح في هذه الحسابات 1 م

لن يكون مولد الرياح الصغير هذا قادرًا على تزويدك بالطاقة العالية. على الأرجح ، بالكاد يمكنك الضغط على أكثر من 50 واط من هذا التصميم. ومع ذلك ، فإن المروحة ذات الشفرتين المصنوعة من الأنابيب البلاستيكية الخفيفة والرقيقة ستعطي سرعة دوران عالية وتضمن تشغيل الطاحونة حتى مع الرياح الصغيرة.

رسم شفرة للمروحة ثلاثية الشفرات لمولد الرياح من أنبوب بقطر 160 مم. السرعة المقدرة في هذا الإصدار هي 5 مع رياح تبلغ 5 م / ث

يمكن استخدام مروحة ذات ثلاث شفرات من هذا الشكل لوحدات أكثر قوة ، حوالي 150 واط عند 12 فولت. يصل قطر المروحة بالكامل في هذا النموذج إلى 1.5 مترًا ، وستدور عجلة الرياح بسرعة وسهولة في التحرك. طواحين الهواء ذات الأجنحة الثلاثة هي الأكثر شيوعًا في محطات الطاقة المنزلية.

رسم شفرة محلية الصنع لمروحة 5 شفرات لمولد الرياح. وهي مصنوعة من الأنابيب البلاستيكية بقطر 160 مم. السرعة المقدرة - 4

يمكن لمثل هذه المروحة ذات الخمس شفرات أن تنتج ما يصل إلى 225 دورة في الدقيقة بسرعة رياح تصميمية تبلغ 5 م / ث. لبناء شفرة وفقًا للرسومات المقترحة ، تحتاج إلى نقل إحداثيات كل نقطة من الأعمدة "إحداثيات النمط الأمامي / الخلفي" إلى سطح أنبوب الصرف الصحي البلاستيكي.

وفقًا للجدول أدناه ، يمكنك حساب قطر الطاحونة الهوائية بشفرات 2-16. في هذه الحالة ، يمكنك تحديد الحجم مع مراعاة طاقة الإخراج المطلوبة.

يوضح الجدول أنه كلما زاد عدد الأجنحة التي يمتلكها مولد الرياح ، قل طولها للحصول على تيار من نفس القوة

كما تظهر الممارسة ، فإن صيانة مولد الرياح الذي يبلغ قطره أكثر من مترين أمر صعب للغاية. إذا كنت بحاجة ، وفقًا للجدول ، إلى طاحونة هوائية أكبر ، ففكر في زيادة عدد الشفرات.

مع القواعد والمبادئ حساب مولد الرياح يقدم المقال ، الذي يوضح خطوة بخطوة عملية الحوسبة.

أداء موازنة توربينات الرياح

ستساعد موازنة شفرات مولد الرياح في جعل تشغيله فعالاً قدر الإمكان. لتحقيق التوازن ، تحتاج إلى إيجاد غرفة لا توجد فيها رياح أو سحب. بالطبع ، بالنسبة لعجلة الرياح التي يزيد قطرها عن 2 متر ، سيكون من الصعب العثور على مثل هذه الغرفة.

يتم تجميع الشفرات في هيكل نهائي وتثبيتها في وضع العمل. يجب وضع المحور بشكل أفقي بشكل صارم في المستوى. يجب ضبط المستوى الذي سيدور فيه المسمار بشكل عمودي بشكل صارم ، متعامدًا مع المحور ومستوى الأرض.

يجب تدوير المسمار ، الذي لا يتحرك ، بزاوية 360 / x درجة ، حيث x = عدد الشفرات. من الناحية المثالية ، لن تنحرف طاحونة الهواء المتوازنة بمقدار درجة واحدة ، ولكنها ستبقى بلا حراك. إذا تحولت الشفرة تحت وزنها ، فيجب تصحيحها قليلاً ، وتقليل الوزن على جانب واحد ، والقضاء على الانحراف عن المحور.

يتم تكرار العملية حتى يصبح البرغي بلا حركة تمامًا في أي موضع. من المهم عدم وجود رياح أثناء التوازن. هذا قد يشوه نتائج الاختبار.

من المهم أيضًا التأكد من تدوير جميع الأجزاء بدقة في نفس المستوى.للتحقق على مسافة 2 مم على جانبي إحدى الشفرات ، اضبط لوحة التحكم. أثناء الحركة ، يجب ألا يلمس أي جزء من المسمار اللوحة.

لتشغيل مولد الرياح بشفرات مصنعة ، سيكون من الضروري تجميع نظام يجمع الطاقة المتلقاة ويحفظها وينقلها إلى المستهلك. وحدة التحكم هي أحد مكونات النظام. كيف نفعل تحكم طاحونة، ستكتشف ذلك من خلال قراءة مقالنا الموصى به.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

من الممكن تمامًا بناء طاحونة هوائية من المواد المرتجلة. إذا بدأت بنماذج أبسط ، فمن المرجح أن تكون المحاولة الأولى ناجحة. مع الخبرة ، خذ أفكارًا أكثر تعقيدًا للحصول على مولد الرياح الأكثر فعالية وقوة.

الفيديو رقم 1. كيفية صنع طاحونة هوائية من الأنابيب البلاستيكية:

فيديو رقم 2. مولد الرياح DIY:

فيديو رقم 3. طاحونة الصلب المجلفن:

إذا كنت ترغب في استخدام طاقة الرياح النظيفة والآمنة لاحتياجات الأسرة ولا تخطط لإنفاق الكثير من المال على شراء معدات باهظة الثمن ، فإن الشفرات محلية الصنع المصنوعة من المواد العادية ستكون فكرة جيدة. لا تخف من التجارب ، وستكون قادرًا على تحسين النماذج الحالية من مراوح طاحونة الهواء.

هل تريد أن تقول كيف صنعت شخصيا شفرات لطاحونة ، والتي توفر الكهرباء للبلاد؟ هل ترغب في مشاركة معلومات مفيدة مع زوار الموقع أو طرح سؤال؟ يرجى كتابة التعليقات في الكتلة أدناه.