Com es construeixen fulles per a un generador eòlic: exemples de fulles fetes per a un aerogenerador

L’ús de fonts d’energia alternatives és una de les principals tendències del nostre temps. L’energia eòlica neta i assequible es pot convertir en electricitat fins i tot a casa si es construeix un molí de vent i es connecta a un generador.

Podeu crear fulles per a un generador eòlic amb les vostres pròpies mans a partir de materials habituals, sense utilitzar equips especials. Us direm quina forma de les fulles és més eficaç i us ajudarem a triar el dibuix adequat per a un parc eòlic.

Com funciona un generador eòlic senzill?

Un generador eòlic és un dispositiu que permet convertir l’energia eòlica en electricitat.

El principi del seu funcionament rau en el fet que el vent gira les pales, posa en marxa un eix al llarg del qual la rotació entra al generador mitjançant una caixa de canvis que augmenta la velocitat.

El funcionament d’una central eòlica s’estima per KIEV, el coeficient d’aprofitament de l’energia eòlica. Quan la roda del vent gira ràpidament, interacciona amb una gran quantitat de vent, cosa que significa que li treu més energia.

Es divideixen dos tipus principals de generadors eòlics:

• veterinari;
• horitzontal.

Els models orientats verticalment es construeixen de manera que l'eix de l'hèlix sigui perpendicular al terra. Així, qualsevol moviment de masses d'aire, independentment de la direcció, posa l'estructura en moviment.

Aquesta versatilitat és un avantatge d’aquest tipus de molins de vent, però perden davant dels models horitzontals en termes de productivitat i eficiència de treball

El generador eòlic horitzontal s’assembla a un penell. Perquè les pales giren, l'estructura s'ha de girar en la direcció correcta, segons la direcció del moviment de l'aire.

Per controlar i capturar els canvis de direcció del vent, s’instal·len dispositius especials.L’eficiència amb aquesta disposició del cargol és molt més alta que amb una orientació vertical. En l’ús domèstic, és més racional utilitzar generadors eòlics d’aquest tipus.

Quina forma de fulla és òptima?

Un dels elements principals d’un generador eòlic és un conjunt de pales.

Hi ha diversos factors associats a aquests detalls que afecten l'eficiència del molí de vent:

• pes
• mida
• forma;
• material
• quantitat.

Si decidiu dissenyar fulles per a un molí de vent improvisat, assegureu-vos de considerar tots aquests paràmetres. Alguns creuen que com més ales hi ha al cargol del generador, més energia es pot obtenir. En altres paraules, com més millor.

Tanmateix, això és lluny del cas. Cada part individual es mou superant la resistència a l’aire. Per tant, un gran nombre de fulles del cargol requereix més energia del vent per completar una revolució.

A més, massa ales amples poden provocar la formació de l’anomenat “casquet d’aire” davant de l’hèlix, quan el flux d’aire no passa a través de l’aerogenerador, sinó que es doblega al seu voltant.

La forma té una gran importància. La velocitat de moviment del cargol depèn d’aquest. El fluix comportament produeix vòrtexs que inhibeixen la roda del vent.

El més efectiu és un generador eòlic monoplaça. Però construir i equilibrar-lo és molt difícil. El seu disseny és poc fiable, encara que amb una alta eficiència. Segons l'experiència de molts usuaris i fabricants de molins de vent, el model més òptim és un de tres fulles.

El pes de la fulla depèn de la seva mida i del material a partir del qual estarà fabricada. La mida ha de seleccionar-se amb cura, guiada per les fórmules dels càlculs. El tall es realitza de manera que es produeixi un arrodoniment per un costat i el costat oposat sigui nítid

La forma de la fulla adequada seleccionada per a un generador eòlic és el fonament del seu bon treball.

Per a la fabricació domèstica, són adequades les opcions següents:

• tipus de vela;
• tipus ala.

Les fulles del tipus de vela són ratlles simples i amples, com en un molí de vent. Aquest model és el més evident i fàcil de fabricar. Tanmateix, la seva eficiència és tan petita que aquesta forma no s’utilitza pràcticament en els aerogeneradors moderns. L’eficiència en aquest cas és d’uns 10-12%.

Una forma molt més eficaç són les fulles de perfil d’ala. Aquí participen els principis de l’aerodinàmica, que volen avions enormes. Un cargol d'aquesta forma és més fàcil de posar en moviment i gira més ràpid. El cabal d’aire redueix significativament la resistència que troba un aerogenerador al seu pas.

El perfil correcte hauria d’assemblar-se a l’ala d’un avió. Per un costat, la fulla té un espessiment, i per l’altra, un pendent suau. Les masses d'aire flueixen al voltant d'una part d'aquesta forma de manera suau

L’eficiència d’aquest model assoleix un valor del 30-35%. La bona notícia és que podeu construir una fulla d’ala amb les vostres pròpies mans utilitzant un mínim d’eines.Tots els càlculs i dibuixos bàsics es poden adaptar fàcilment al vostre molí i utilitzar energia eòlica lliure i neta sense restriccions.

De què es fan les fulles a casa?

Els materials adequats per a la construcció d’un generador eòlic són, en primer lloc, plàstic, metalls lleugers, fusta i una solució moderna: fibra de vidre. La pregunta principal és quanta mà d’obra i temps esteu disposats a gastar en fer un molí de vent.

Tubs de clavegueram de PVC

El material més popular i estès per a la fabricació de fulles de plàstic per a un generador eòlic és una canonada ordinària de clavegueram de PVC. Per a la majoria dels generadors domèstics amb diàmetres de cargol fins a 2 m, n’hi haurà prou amb tubs de 160 mm.

Els avantatges d’aquest mètode inclouen:

• preu baix;
• disponibilitat a qualsevol regió;
• senzillesa del treball;
• un gran nombre de esquemes i dibuixos a Internet, una àmplia experiència d’ús.

Les canonades són diferents. Això se sap no només a aquells que fabriquen centrals eòliques casolanes, sinó a tots els que s’han trobat amb la instal·lació d’un sistema de clavegueram o subministrament d’aigua. Difereixen en gruix, composició, fabricant. La canonada és barata, de manera que no cal que intenteu reduir encara més el cost del vostre molí de vent, estalviant a les canonades de PVC.

El mal material de les canonades de plàstic pot provocar que les fulles es trenquin durant la primera prova i es malgasta tota la feina

Primer cal decidir el patró. Hi ha moltes opcions, cada forma té els seus avantatges i desavantatges. Potser té sentit experimentar primer abans de tallar la versió final.

Com que el preu de les canonades és baix, i les podeu trobar a qualsevol ferreteria, aquest material és perfecte per als primers passos per modelar les fulles. Si alguna cosa va malament, sempre podeu comprar una altra canonada i tornar a intentar-la. La cartera no patirà gaire aquests experiments.

Els usuaris amb energia eòlica amb experiència han notat que és millor utilitzar canonades de color taronja que de gris per fabricar les pales del generador eòlic. Mantenen la seva forma millor, no es dobleguen després de la formació de les ales i serveixen més temps

Els dissenyadors aficionats prefereixen el PVC, ja que durant la prova es pot substituir una fulla trencada per una de nova feta en 15 minuts just al lloc amb una peça adequada. Senzill i ràpid, i el més important - assequible.

Les fotografies d’instruccions per a la fabricació de pales d’un molí de vent a partir de canonades de polímer ajudaran a dominar visualment els passos i la seqüència del procés:

Tots els passos preparatoris s’han completat, ara s’han d’acoblar les fulles a la part que gira després del vent:

Alumini: prim, lleuger i car

L’alumini és un metall lleuger i resistent. S'utilitza tradicionalment per a la fabricació de pales per a aerogeneradors. Degut al seu pes lleuger, si es dóna a la placa la forma desitjada, les propietats aerodinàmiques del cargol estaran a una alçada.

Les principals càrregues que experimenta el molí de vent durant la rotació estan destinades a doblegar i trencar la fulla. Si el plàstic durant aquest treball s’esquerda i falla ràpidament, podeu comptar amb un cargol d’alumini durant molt de temps.

Tot i això, si compareu canonades d'alumini i PVC, les plaques metàl·liques encara seran més pesades. A altes velocitats, hi ha un risc elevat de danys no a la fulla mateixa, sinó al cargol del punt de fixació

Un altre desavantatge de les peces d’alumini és la complexitat de la fabricació. Si la canonada de PVC té una flexió que s'utilitzarà per a impartir les propietats aerodinàmiques de la fulla, normalment l'alumini es pren en forma de xapa.

Després de tallar la peça segons el patró, que per si mateix és molt més complicat que treballar amb plàstic, encara caldrà enrotllar la peça resultant i donar-li la corba correcta. A casa i sense eina, no serà tan senzill.

En comptes d’alumini car, podeu fer servir restes de xapa o peces de tauler ondulat que queden després de la instal·lació:

Fibra de vidre o fibra de vidre: per a professionals

Si decidiu abordar el tema de crear una fulla conscientment i esteu disposats a gastar molt d’esforç i nervis, la fibra de vidre ho farà. Si abans no heu tractat els generadors eòlics, no és bona idea començar el coneixement d'un model de molins de fibra de vidre. Tot i així, aquest procés requereix experiència i habilitats pràctiques.

La fulla de diverses capes de fibra de vidre, unida amb cola epoxi, serà forta, lleugera i fiable. Amb una gran superfície, la part és buida i gairebé sense pes

Per a la fabricació de fibra de vidre es pren - un material prim i durador que es produeix en rotllos. A més de fibra de vidre, la cola epoxi és útil per fixar capes.

Comença per crear una matriu. Es tracta d’una obra així, que és una forma per a una futura part.

La matriu pot ser de fusta: bigues, taulers o troncs. La silueta a granel de la meitat de la fulla es talla directament del massís. Una altra opció és un motlle de plàstic

És molt difícil fer un blanc per si sol, heu de tenir davant dels vostres ulls un model ja preparat per a una fulla de fusta o un altre material, i només aleshores es retalla una matriu per a la part d’aquest model. Aquestes matrius necessiten almenys 2. Però, havent aconseguit una forma reeixida una vegada, es pot utilitzar moltes vegades i així construir més d’un molí de vent.

El fons del motlle està ben greixat amb cera. Això es fa de manera que posteriorment es pugui treure fàcilment la fulla acabada. Disposar una capa de fibra de vidre, recobrir-la amb cola epoxi. El procés es repeteix diverses vegades fins que la peça aconsegueixi el gruix desitjat.

A continuació, s’hauria d’assecar la cola. Alguns recomanen col·locar el motlle en una bossa de buit i bombar aire. De manera que la cola penetra millor en totes les capes de fibra de vidre, deixant zones impregnades

Quan la cola epoxi s'asseca, la meitat de la part s'elimina amb cura de la matriu. Feu el mateix amb la segona meitat. Les parts s’uneixen entre si per formar una part volumètrica buida. Una fulla de fibra de vidre lleugera, resistent i amb forma aerodinàmica és el punt més excel·lent per als amants dels parcs eòlics.

El seu principal desavantatge és la dificultat d’implementar la idea i una gran quantitat de matrimoni al principi, fins que no s’obté la matriu ideal, i no es perfecciona l’algoritme de creació.

Barat i alegre: una part de fusta per a una roda de vent

Una fulla de fusta és un mètode antiquat, fàcil d’implementar però ineficaç en el nivell actual de consum d’electricitat. Podeu fer un detall a partir d’un tauler massís de fusta clara, com el pi. És important triar un blanc de fusta ben assecat.

Si l’arbre està humit, en el procés d’assecat el cargol es pot “conduir” i es deforma. I el pes d’un arbre humit és significativament superior al sec

Cal triar una forma adequada, però tingui en compte que la fulla de fusta no serà una planxa fina, com l’alumini o el plàstic, sinó una estructura tridimensional. Per tant, donant-li a la peça una mica de forma, heu d’entendre els principis de l’aerodinàmica i imaginar la forma de la fulla en les tres dimensions.

L’aspecte final de l’arbre tindrà un pla, preferiblement electro. Per a la durabilitat, la fusta es tracta amb un vernís o pintura antisèptica protectora.

El principal desavantatge d’aquest disseny és el gran pes del cargol. Per tal de fer créixer aquest colós, el vent ha de ser prou fort, cosa que en principi és difícil. Tot i això, la fusta és un material accessible. Al pati del jardí es poden trobar taules adequades per crear un cargol aerogenerador sense gastar cap centavos. I aquest és el principal avantatge de la fusta en aquest cas.

L’eficiència d’una fulla de fusta tendeix a zero. Per regla general, el temps i l’esforç que suposa la creació d’un molinet d’aquest vent no valen el resultat, expressat en watts. Tanmateix, com a model d’entrenament o una còpia de prova, la part de fusta és força adequada. I el penyal amb les fulles de fusta sembla espectacular al lloc.

La següent selecció de fotografies introduirà els passos per fer un molí de vent amb fulles tallades de contraplacat:

La part de treball està preparada i provada per a la seva operativitat, cosa que significa que només queda per pintar-la i fixar-la al pal:

Dibuixos i exemples de fulles

És molt difícil fer un càlcul correcte del cargol del generador eòlic sense conèixer els paràmetres principals que es mostren a la fórmula, a més de no tenir idea de com afecten aquests paràmetres al funcionament de l’aerogenerador.

És millor no perdre el temps si no hi ha voluntat d’aprofundir en els fonaments bàsics de l’aerodinàmica. Els esquemes preparats amb indicadors preestablerts us ajudaran a triar la fulla adequada per a un parc eòlic.

Dibuix d'una fulla per a una hèlix de dues fulles. Està fabricada amb una canonada de clavegueram de 110 diàmetre. El diàmetre del cargol de l’aerogenerador en aquests càlculs és d’1 m

Un generador eòlic tan petit no us pot proporcionar una alta potència. El més probable és que amb aquest disseny gairebé no podreu agafar més de 50 watts. Tot i això, una hèlix de dues pales fabricada en canonada de PVC lleugera i prima donarà una velocitat de rotació elevada i garantirà el funcionament del molí fins i tot amb un vent petit.

Dibuix d'una fulla per a una hèlix de tres pales d'un generador eòlic a partir d'una canonada de 160 mm de diàmetre. La velocitat estimada en aquesta versió és de 5 amb un vent de 5 m / s

Es pot utilitzar una hèlice de tres fulles d'aquesta forma per a unitats més potents, aproximadament 150 W a 12 V. El diàmetre de tota l'hèlix d'aquest model arriba a 1,5 m. La roda del vent girarà de forma ràpida i fàcilment començarà a moure's. Els molins eòlics de tres ales són més habituals a les plantes elèctriques domèstiques.

Dibuix d'una fulla casolana per a una hèlix de 5 pales d'un generador eòlic. Està fabricat amb tub de PVC amb un diàmetre de 160 mm. Velocitat estimada - 4

Aquesta hélice de cinc pales pot produir fins a 225 revolucions per minut amb una velocitat de disseny de 5 m / s. Per construir una fulla segons els dibuixos proposats, cal transferir les coordenades de cada punt des de les columnes "Coordenades del patró frontal / posterior" fins a la superfície de la canonada de plàstic.

Segons la taula següent, podeu calcular el diàmetre del molí de vent amb 2-16 pales. En aquest cas, podeu seleccionar la mida tenint en compte la potència de sortida desitjada.

La taula mostra que, com més ales tingui el generador eòlic, menys longitud haurà de ser per obtenir un corrent de la mateixa potència

Com es demostra a la pràctica, és molt difícil el manteniment d’un generador eòlic de més de 2 metres de diàmetre. Si, segons la taula, necessiteu un molí de vent més gran, penseu en augmentar el nombre de pales.

Amb normes i principis càlcul d’un generador eòlic Presenta l’article, que a pas a pas descriu el procés d’informàtica.

Realització d'equilibri de turbines eòliques

L’equilibri de les pales d’un generador eòlic ajudarà a fer el seu funcionament el més eficient possible. Per fer l’equilibri, cal trobar una habitació on no hi hagi vent ni projecció. Per descomptat, per a una roda de vent de més de 2 m de diàmetre, serà difícil trobar tal habitació.

Les fulles es munten en una estructura acabada i s’instal·len en posició de treball. L’eix s’hauria de situar estrictament horitzontalment, al nivell. El pla en el qual gira el cargol s’ha de fixar estrictament verticalment, perpendicularment a l’eix i al nivell de terra.

El cargol, que no es mou, ha de girar 360 / x graus, on x = el nombre de fulles. L’ideal seria que un molí de vent equilibrat no es desviï ni un grau, sinó que romandrà immòbil. Si la fulla gira sota el seu propi pes, s’ha de corregir lleugerament, reduir el pes per un costat, eliminar la desviació de l’eix.

El procés es repeteix fins que el cargol quedi totalment immòbil en cap posició. És important que no hi hagi vent durant el balanç. Això pot distorsionar els resultats de les proves.

També és important assegurar-se que totes les parts giren estrictament en el mateix pla.Per verificar una distància de 2 mm a banda i banda d’una de les fulles, fixeu la placa de control. Durant el moviment, cap part del cargol no ha de tocar la placa.

Per fer funcionar un generador eòlic amb pales fabricades, serà necessari muntar un sistema que acumuli l’energia rebuda, l’estalvi i la transfereixi al consumidor. Un dels components del sistema és el controlador. Com fer regulador de molins de vent, ho sabreu llegint el nostre article recomanat.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

És bastant possible construir un molí amb les vostres mans a partir de materials improvisats. Si comenceu amb models més senzills, és probable que el primer intent tingui èxit. Amb experiència, adquireix idees més complexes per obtenir el generador eòlic més eficient i potent.

Vídeo # 1. Com fer un molí de vent a partir de canonades de PVC:

Vídeo # 2. Generador eòlic DIY:

Vídeo # 3. Molí de vent d'acer galvanitzat:

Si voleu utilitzar l’energia eòlica neta i segura per a les necessitats de la llar i no teniu previst gastar molts diners en la compra d’equips costosos, les fulles casolanes fetes amb materials ordinaris seria una bona idea. No tingueu por d’experimentar i podreu millorar encara més els models existents d’hèlice d’un molí de vent.

Voleu explicar com heu fet personalment fulles per a un molí de vent, que proporciona electricitat al país? Voleu compartir informació útil amb els visitants del lloc o fer alguna pregunta? Escriviu els comentaris al bloc següent.