Jak postavit do-it-sami lopatky pro větrný generátor: příklady vlastních lopatek pro větrnou turbínu

Použití alternativních zdrojů energie je jedním z hlavních trendů naší doby. Čistou a dostupnou větrnou energii lze přeměnit na elektřinu i ve vaší domácnosti, pokud postavíte větrný mlýn a připojíte ji k generátoru.

Čepele pro větrný generátor můžete stavět vlastníma rukama z běžných materiálů, aniž byste museli používat speciální vybavení. Řekneme vám, který tvar lopatek je efektivnější a pomůžeme vám vybrat ten správný výkres pro větrnou farmu.

Jak funguje jednoduchý větrný generátor?

Větrný generátor je zařízení, které vám umožňuje převádět větrnou energii na elektřinu.

Princip jeho činnosti spočívá v tom, že vítr otáčí lopatky, uvede do pohybu hřídel, podél kterého rotace vstupuje do generátoru přes převodovku, která zvyšuje rychlost.

Provoz větrné elektrárny odhaduje KIEV - koeficient využití větrné energie. Když se větrné kolo rychle otáčí, interaguje s velkým množstvím větru, což znamená, že z něj odebírá více energie.

Jsou rozděleny dva hlavní typy větrných generátorů:

• veterinární;
• horizontální.

Svisle orientované modely jsou konstruovány tak, že osa vrtule je kolmá k zemi. Jakýkoli pohyb vzduchových hmot, bez ohledu na směr, tedy staví strukturu v pohybu.

Taková všestrannost je výhodou tohoto typu větrných mlýnů, ale ztrácí horizontální modely, pokud jde o produktivitu a efektivitu práce

Horizontální větrný generátor připomíná větrnou korouhvičku. Aby se lopatky otáčely, musí být struktura otočena ve správném směru, v závislosti na směru pohybu vzduchu.

Pro kontrolu a zachycení změn směru větru jsou instalovány speciální zařízení.Účinnost tohoto uspořádání šroubu je mnohem vyšší než při vertikální orientaci. Při domácím použití je racionálnější používat větrné generátory tohoto typu.

Který tvar čepele je optimální?

Jedním z hlavních prvků generátoru větru je sada lopatek.

S těmito detaily je spojeno několik faktorů, které ovlivňují účinnost větrného mlýna:

• hmotnost
• velikost
• forma;
• materiál
• množství.

Pokud se rozhodnete navrhnout lopatky pro provizorní větrný mlýn, nezapomeňte zvážit všechny tyto parametry. Někteří věří, že čím více křídel je na generátorovém šroubu, tím více energie větru lze získat. Jinými slovy, čím více, tím lépe.

To však zdaleka není pravda. Každá jednotlivá část se pohybuje nad vzduchovým odporem. Proto velké množství lopatek na šroubu vyžaduje více větrné energie k dokončení jedné otáčky.

Navíc příliš mnoho širokých křídel může způsobit vytvoření takzvaného „vzduchového víčka“ před vrtulí, když proud vzduchu neprochází větrnou turbínou, ale ohýbá se kolem ní.

Forma má velký význam. Rychlost pohybu šroubu závisí na tom. Špatný tok má za následek víry, které inhibují větrné kolo.

Nejúčinnější je větrný generátor s jedním listem. Ale stavět a vyvážit to sami je velmi obtížné. Konstrukce je nespolehlivá, byť s vysokou účinností. Podle zkušeností mnoha uživatelů a výrobců větrných mlýnů je nejoptimálnějším modelem třílistá lopatka.

Hmotnost čepele závisí na její velikosti a materiálu, ze kterého bude vyrobena. Velikost musí být vybrána pečlivě, podle vzorců pro výpočty. Lemování se nejlépe provádí tak, aby na jedné straně bylo zaoblení a na druhé straně ostré

Správně zvolený tvar lopatky pro větrný generátor je základem jeho dobré práce.

Pro domácí výrobu jsou vhodné následující možnosti:

• typ plachtění;
• typ křídla.

Čepele plachetního typu jsou jednoduché široké pruhy, jako ve větrném mlýně. Tento model je nejzřetelnější a snadno vyrobitelný. Jeho účinnost je však tak malá, že se tato forma v moderních větrných generátorech prakticky nepoužívá. Účinnost v tomto případě je asi 10-12%.

Mnohem účinnější formou jsou čepele křídlových profilů. Patří sem principy aerodynamiky, které létají do vzduchu obrovskými letadly. Šroub tohoto tvaru se snadněji uvádí do pohybu a otáčí se rychleji. Proud vzduchu významně snižuje odpor, s nímž se větrná turbína ve své cestě setkává.

Správný profil by měl připomínat křídlo letadla. Na jedné straně má čepel zesílení a na druhé straně mírný sklon. Vzduchové hmoty proudí kolem části tohoto tvaru velmi hladce

Účinnost tohoto modelu dosahuje hodnoty 30-35%. Dobrou zprávou je, že křídlo můžete sestavit pomocí vlastních rukou pomocí minimálního nářadí.Všechny základní výpočty a výkresy lze snadno přizpůsobit vašemu větrnému mlýnu a využívat bezplatnou a čistou větrnou energii bez omezení.

Z čeho jsou čepele vyrobeny doma?

Materiály, které jsou vhodné pro konstrukci větrného generátoru, jsou především plasty, lehké kovy, dřevo a moderní řešení - sklolaminát. Hlavní otázkou je, kolik práce a času jste ochotni utratit za výrobu větrného mlýna.

Kanalizační potrubí z PVC

Nejoblíbenějším a nejrozšířenějším materiálem pro výrobu plastových lopatek pro větrný generátor je obyčejná PVC kanalizační trubka. Pro většinu domácích generátorů s průměry šroubů do 2 m postačují trubky 160 mm.

Mezi výhody této metody patří:

• nízká cena;
• dostupnost v jakémkoli regionu;
• jednoduchost práce;
• velké množství diagramů a výkresů na internetu, bohaté zkušenosti s používáním.

Potrubí je jiné. To je známo nejen těm, kteří vyrábějí domácí větrné elektrárny, ale všem, kteří se setkali s instalací kanalizace nebo vodovodu. Liší se tloušťkou, složením, výrobcem. Potrubí je levné, takže se nemusíte snažit dále snižovat náklady na svůj větrný mlýn a šetřit tak trubky z PVC.

Špatný materiál v plastových trubkách může způsobit prasknutí lopatek během první zkoušky a veškerá práce bude zbytečná

Nejprve se musíte rozhodnout o vzorci. Existuje mnoho možností, každá forma má své výhody a nevýhody. Možná má smysl experimentovat nejprve, než vyjde konečná verze.

Protože cena trubek je nízká a najdete je v každém železářství, je tento materiál ideální pro první kroky při modelování lopatek. Pokud se něco pokazí, můžete si vždy koupit další dýmku a zkusit to znovu, peněženka nebude takovým experimentům příliš trpět.

Zkušení uživatelé větrné energie si všimli, že pro výrobu lopatek generátoru větru je lepší použít spíše oranžové než šedé trubky. Udržují svůj tvar lépe, neohýbají se po vytvoření křídla a slouží déle

Amatérští návrháři dávají přednost PVC, protože během zkoušky lze zlomenou čepelku nahradit novou čepelí vyrobenou za 15 minut přímo na místě vhodným kusem. Jednoduché a rychlé, a co je nejdůležitější - cenově dostupné.

Foto-instrukce pro výrobu lopatek větrného mlýna z polymerních trubek pomohou vizuálně zvládnout kroky a sled procesu:

Všechny přípravné kroky byly dokončeny, nyní musí být nože připojeny k součásti rotující po větru:

Hliník - tenký, lehký a drahý

Hliník je lehký a odolný kov. Tradičně se používá pro výrobu lopatek pro větrné generátory. Pokud dáte desce požadovaný tvar, díky své nízké hmotnosti budou aerodynamické vlastnosti šroubu ve výšce.

Hlavní zatížení větrného mlýna při rotaci jsou zaměřena na ohýbání a lámání kotouče. Pokud plast během takové práce rychle praskne a selže, můžete počítat s hliníkovým šroubem mnohem déle.

Pokud však porovnáte hliníkové a PVC trubky, kovové desky budou stále těžší. Při vysokých rychlostech existuje vysoké riziko poškození ne samotné čepele, ale šroubu v místě připojení

Další nevýhodou hliníkových dílů je složitost výroby. Pokud má trubka z PVC ohyb, který bude použit pro udělení aerodynamických vlastností lopatky, pak se hliník obvykle získá ve formě listu.

Po oříznutí součásti podle vzoru, který je sám o sobě mnohem komplikovanější než práce s plastem, bude muset být výsledný obrobek ještě válcován a musí mu být dán správný ohyb. Doma a bez nástroje to nebude tak jednoduché.

Místo drahého hliníku můžete použít zbytky střešního plechu nebo kousky vlnité lepenky zbývající po instalaci:

Sklolaminát nebo sklolaminát - pro profesionály

Pokud se rozhodnete přistupovat k problému vytváření čepele vědomě a jste připraveni na ni vynaložit spoustu úsilí a nervů, laminát to udělá. Pokud jste se dosud nezabývali větrnými generátory, není dobré seznámit se s modelováním větrného mlýna ze skleněných vláken. Přesto tento proces vyžaduje zkušenosti a praktické dovednosti.

Čepel několika vrstev skelného vlákna, lepená epoxidovým lepidlem, bude pevná, lehká a spolehlivá. S velkou plochou je díl dutý a téměř beztíže

Pro výrobu skelného vlákna se bere - tenký a odolný materiál, který se vyrábí v rolích. Kromě skleněných vláken je epoxidové lepidlo užitečné také pro fixaci vrstev.

Začněte vytvořením matice. Toto je obrobek, který je formou pro budoucí část.

Matrice může být vyrobena ze dřeva: trámy, desky nebo polena. Objemná silueta poloviny čepele je vyříznuta přímo z masivu. Další možností je plastová forma

Je velmi obtížné vyrobit polotovar sám, musíte mít před očima hotový model čepele ze dřeva nebo jiného materiálu a teprve poté je z tohoto modelu vyříznuta matrice dílu. Takové matrice potřebují alespoň 2. Po úspěšném tvaru však mohou být použity mnohokrát, a tak postaveny více než jeden větrný mlýn.

Dno formy je důkladně promazáno voskem. To se provádí tak, že hotový kotouč lze snadno snadno odstranit. Položte vrstvu skelného vlákna, potřete ji epoxidovým lepidlem. Proces se několikrát opakuje, dokud obrobek nedosáhne požadované tloušťky.

Potom by mělo lepidlo zaschnout. Někteří doporučují umístění formy do vakuového vaku a čerpání vzduchu. Lepidlo tak lépe proniká do všech vrstev laminátu a nezanechává žádné impregnované oblasti

Když epoxidové lepidlo zaschne, polovina části se opatrně odstraní z matrice. To samé udělejte s druhou polovinou. Díly jsou slepeny dohromady, aby vytvořily dutou volumetrickou část. Lehká, odolná, aerodynamicky tvarovaná čepel ze skleněných vláken je vrcholem dokonalosti pro milovníky větrných farem.

Jeho hlavní nevýhodou je obtížnost realizace myšlenky a velké množství manželství nejprve, dokud není získána ideální matice a algoritmus tvorby není upřesněn.

Levné a veselé: dřevěná část pro větrné kolo

Dřevěná čepel je staromódní metoda, která se snadno implementuje, ale při dnešní úrovni spotřeby elektřiny je neúčinná. Můžete si udělat detail z masivní desky ze světlého dřeva, jako je borovice. Je důležité zvolit dobře vysušený dřevěný polotovar.

Je-li strom vlhký, může při sušení šroub „vést“ a je zdeformovaný. A hmotnost mokrého stromu je výrazně vyšší než suchá

Je třeba zvolit vhodný tvar, ale vzít v úvahu skutečnost, že dřevěná čepel nebude tenká deska, jako je hliník nebo plast, ale trojrozměrná struktura. Proto, když obrobku uděláte malý tvar, musíte pochopit principy aerodynamiky a představit si tvar ostří ve všech třech rozměrech.

Konečný vzhled stromu bude mít rovinu, nejlépe elektro. Pro dlouhou životnost je dřevo ošetřeno antiseptickým ochranným lakem nebo barvou.

Hlavní nevýhoda této konstrukce je velká hmotnost šroubu. Aby se tento kolos zmírnil, musí být vítr dostatečně silný, což je v zásadě obtížné. Dřevo je však přístupným materiálem. Desky vhodné pro vytvoření šroubu větrné turbíny najdete přímo ve vašem dvoře, aniž byste utratili desetník. A to je v tomto případě hlavní výhoda dřeva.

Účinnost dřevěné čepele má sklon k nule. Čas a úsilí, které vznikají při vytváření takového větrného mlýna, zpravidla nestojí za výsledek, vyjádřené ve wattech. Avšak jako cvičný model nebo zkušební kopie je dřevěná část tím pravým místem. A větrná korouhvička s dřevěnými lopatkami vypadá na místě velkolepě.

Následující výběr fotografií představí kroky výroby větrného mlýna s čepelími vyříznutými z překližky:

Pracovní část je připravena a odzkoušena na provozuschopnost, což znamená, že zbývá pouze malovat a připevňovat ji ke stožáru:

Výkresy a příklady čepelí

Je velmi obtížné provést správný výpočet šroubu generátoru větru bez znalosti hlavních parametrů, které jsou zobrazeny ve vzorci, a aniž bychom měli ponětí, jak tyto parametry ovlivňují činnost větrné turbíny.

Je lepší neztrácet čas, pokud nechcete ponořit se do základů aerodynamiky. Připravené plány s přednastavenými indikátory vám pomohou vybrat ten správný kotouč pro větrnou farmu.

Výkres čepele pro dvoulistou vrtuli. Je vyrobena z kanalizační trubky o průměru 110. Průměr šroubu větrné turbíny v těchto výpočtech je 1 m

Takový malý větrný generátor vám nebude schopen poskytnout vysoký výkon. S největší pravděpodobností z tohoto designu nemůžete vytlačit více než 50 wattů. Dvoulistý šroub vyrobený z lehké a tenké trubky z PVC však poskytne vysokou rychlost otáčení a zajistí provoz větrného mlýna i při malém větru.

Výkres listu pro třílistou vrtuli větrného generátoru z trubky o průměru 160 mm. Odhadovaná rychlost v této verzi je 5 s větrem 5 m / s

Třílistá vrtule tohoto tvaru může být použita pro výkonnější jednotky, přibližně 150 W při 12 V. Průměr celé vrtule u tohoto modelu dosahuje 1,5 m. Větrné kolo se rychle a snadno otáčí. Tříkřídlé větrné mlýny jsou nejčastější v domácích elektrárnách.

Kresba domácí čepele pro 5-listovou vrtuli větrného generátoru. Je vyrobena z PVC trubky o průměru 160 mm. Předpokládaná rychlost - 4

Taková pětilistá vrtule může při konstrukční rychlosti větru 5 m / s produkovat až 225 otáček za minutu. Chcete-li vytvořit čepel podle navrhovaných výkresů, musíte přenést souřadnice každého bodu ze sloupců „Přední / zadní souřadnice souřadnic“ na povrch plastové kanalizační trubky.

Podle níže uvedené tabulky můžete vypočítat průměr větrného mlýna s 2-16 lopatkami. V tomto případě můžete vybrat velikost s ohledem na požadovaný výstupní výkon.

Tabulka ukazuje, že čím více křídel má generátor větru, tím menší musí být jejich délka, aby se získal proud se stejným výkonem

Jak ukazuje praxe, údržba větrného generátoru o průměru větším než 2 metry je poměrně obtížná. Pokud podle tabulky potřebujete větší větrný mlýn, zvažte zvýšení počtu lopatek.

S pravidly a zásadami výpočet větrného generátoru Představuje článek, který krok za krokem popisuje proces práce s počítačem.

Provádění vyvážení větrných turbín

Vyvážení lopatek generátoru větru pomůže zajistit jeho co nejefektivnější provoz. K vyvážení potřebujete najít místnost, kde není vítr nebo průvan. Samozřejmě pro větrné kolo o průměru větším než 2 m bude obtížné najít takovou místnost.

Nože jsou smontovány do hotové konstrukce a instalovány v pracovní poloze. Osa by měla být umístěna přesně vodorovně, ve vodorovné poloze. Rovina, ve které se bude šroub otáčet, musí být nastavena přesně svisle, kolmo k ose a úrovni země.

Šnek, který se nepohybuje, musí být otočen o 360 / x stupňů, kde x = počet nožů. V ideálním případě se vyvážený větrný mlýn nebude lišit o 1 stupeň, ale zůstane nehybný. Pokud se čepel otáčí pod vlastní hmotností, je třeba ji mírně opravit, snížit hmotnost na jedné straně a odstranit odchylku od osy.

Proces se opakuje, dokud není šroub zcela nehybný v jakékoli poloze. Je důležité, aby během vyvažování nedošlo k větru. To může zkreslit výsledky testu.

Je také důležité zajistit, aby se všechny součásti otáčely přesně ve stejné rovině.Chcete-li zkontrolovat ve vzdálenosti 2 mm na obou stranách jedné z lopatek, nastavte ovládací desku. Během pohybu by se žádná část šroubu neměla dotýkat desky.

Pro provoz větrného generátoru s vyrobenými lopatkami bude nutné sestavit systém, který akumuluje přijímanou energii, šetří ji a předává ji spotřebiteli. Jednou ze součástí systému je ovladač. Jak na to ovladač větrného mlýna, zjistíte to v našem doporučeném článku.

Závěry a užitečné video na toto téma

Stavět větrný mlýn pomocí vlastních rukou z improvizovaných materiálů je docela možné. Pokud začnete s jednoduššími modely, bude první pokus pravděpodobně úspěšný. Se zkušenostmi získejte složitější nápady a získejte nejúčinnější a nejsilnější generátor větru.

Video č. 1. Jak vyrobit větrný mlýn z PVC trubek:

Video č. 2. DIY větrný generátor:

Video č. 3. Větrný mlýn z pozinkované oceli:

Pokud chcete použít čistou a bezpečnou větrnou energii pro domácí potřeby a nechcete utratit spoustu peněz na nákup drahého vybavení, bylo by dobré udělat domácí čepele vyrobené z běžných materiálů. Nebojte se experimentů a budete moci dále vylepšovat stávající modely vrtulí větrného mlýna.

Chcete říct, jak jste osobně vyrobili nože pro větrný mlýn, který dodává elektřinu do země? Chtěli byste sdílet užitečné informace s návštěvníky webu nebo se zeptat? Do níže uvedeného bloku napište komentáře.