Sådan bygges gør-det-selv-klinger til en vindgenerator: eksempler på selvfremstillede klinger til en vindmølle

Brug af alternative energikilder er en af ​​de vigtigste tendenser i vores tid. Ren og overkommelig vindenergi kan konverteres til elektricitet, selv i dit hjem, hvis du bygger en vindmølle og slutter den til en generator.

Du kan bygge knive til en vindgenerator med dine egne hænder af almindelige materialer uden at bruge specielt udstyr. Vi fortæller dig, hvilken form af knive er mere effektiv, og hjælper dig med at vælge den rigtige tegning til en vindmøllepark.

Hvordan fungerer en simpel vindgenerator?

En vindgenerator er en enhed, der giver dig mulighed for at konvertere vindenergi til elektricitet.

Princippet for dens drift ligger i det faktum, at vinden drejer knivene, sætter en skaft i bevægelse, langs hvilken rotationen kommer ind i generatoren gennem en gearkasse, der øger hastigheden.

Drift af et vindkraftværk estimeres af KIEV - koefficienten for udnyttelse af vindenergi. Når vindhjulet roterer hurtigt, interagerer det med en stor mængde vind, hvilket betyder, at det fjerner mere energi fra det.

To hovedtyper af vindgeneratorer er opdelt:

• vetrikalnye;
• vandret.

Lodret orienterede modeller er bygget således, at propelaksen er vinkelret på jorden. Således sætter enhver bevægelse af luftmasser, uanset retning, strukturen i bevægelse.

En sådan alsidighed er et plus på denne type vindmøller, men de taber til vandrette modeller med hensyn til produktivitet og arbejdseffektivitet

Den vandrette vindgenerator ligner en vejrvan. For at knivene skal rotere, skal strukturen drejes i den rigtige retning, afhængigt af luftbevægelsesretningen.

Specielle enheder er installeret for at kontrollere og fange ændringer i vindretning.Effektiviteten med dette arrangement af skruen er meget højere end med en lodret retning. I hjemmebrug er det mere rationelt at bruge vindgeneratorer af denne type.

Hvilken bladform er optimal?

Et af hovedelementerne i en vindgenerator er et sæt vinger.

Der er en række faktorer forbundet med disse detaljer, der påvirker vindmøllens effektivitet:

• vægt;
• størrelse;
• form;
• materiale;
• beløb.

Hvis du beslutter at designe knive til en provisorisk vindmølle, skal du huske at overveje alle disse parametre. Nogle mener, at jo flere vinger der er på generatorskruen, jo mere vindenergi kan opnås. Med andre ord, jo mere desto bedre.

Dette er dog langt fra tilfældet. Hver enkelt del bevæger sig for at overvinde luftmodstand. Således kræver et stort antal knive på skruen mere vindkraft for at gennemføre en omdrejning.

Derudover kan for mange brede vinger forårsage dannelse af den såkaldte "luftkappe" foran propellen, når luftstrømmen ikke passerer gennem vindmøllen, men bøjes omkring den.

Form er af stor betydning. Skruens bevægelseshastighed afhænger af den. Dårlig strømning resulterer i hvirvler, der hæmmer vindhjulet.

Den mest effektive er en enkeltbladet vindgenerator. Men at opbygge og afbalancere det selv er meget vanskeligt. Designet er upålideligt, om end med en høj effektivitet. I henhold til erfaringerne fra mange brugere og producenter af vindmøller er den mest optimale model en tre-klinge.

Vægten af ​​klingen afhænger af dens størrelse og det materiale, hvorfra det vil blive fremstillet. Størrelsen skal vælges omhyggeligt, styret af formlerne til beregningerne. Kanten udføres bedst, så der er afrunding på den ene side og den modsatte side er skarp

Korrekt valgt knivform til en vindgenerator er grundlaget for dets gode arbejde.

Til hjemmeproduktion er følgende muligheder egnede:

• sejlsport type;
• vingetype.

Bladene af sejletypen er enkle brede striber, ligesom i en vindmølle. Denne model er den mest åbenlyse og lette at fremstille. Effektiviteten er imidlertid så lille, at denne form praktisk talt ikke bruges i moderne vindgeneratorer. Effektiviteten i dette tilfælde er ca. 10-12%.

En meget mere effektiv form er vingerprofilbladene. Her er principperne for aerodynamik involveret, som flyver store fly i luften. En skrue med denne form er lettere at sætte i bevægelse og roterer hurtigere. Luftstrøm mindsker den modstand, som en vindmølle støder på i sin vej, markant.

Den rigtige profil skal ligne en flyvinge. På den ene side har bladet en fortykning, og på den anden side en blid hældning. Luftmasser strømmer meget glat rundt om en del af denne form

Effektiviteten af ​​denne model når en værdi på 30-35%. Den gode nyhed er, at du kan bygge et vingeblad med dine egne hænder ved hjælp af et minimum af værktøjer.Alle grundlæggende beregninger og tegninger kan let tilpasses din vindmølle og bruge fri og ren vindenergi uden begrænsninger.

Hvad er bladene lavet derhjemme?

De materialer, der er egnede til konstruktion af en vindgenerator, er for det første plast, lette metaller, træ og en moderne løsning - glasfiber. Det vigtigste spørgsmål er, hvor meget arbejdskraft og tid du er villig til at bruge på at lave en vindmølle.

PVC-kloakledninger

Det mest populære og mest udbredte materiale til fremstilling af plastikvinger til en vindgenerator er et almindeligt PVC-kloakrør. For de fleste hjemmegeneratorer med skruediametre op til 2 m er 160 mm rør tilstrækkelige.

Fordelene ved denne metode inkluderer:

• lav pris;
• tilgængelighed i enhver region;
• enkelhed i arbejdet;
• et stort antal diagrammer og tegninger på Internettet, en bred oplevelse af brug.

Rør er forskellige. Dette er ikke kun kendt for dem, der laver hjemmelavede vindkraftværker, men for alle, der har stødt på installationen af ​​et kloak- eller vandforsyningssystem. De adskiller sig i tykkelse, sammensætning, producent. Røret er billigt, så du behøver ikke at prøve at reducere omkostningerne ved din vindmølle yderligere, hvilket sparer på PVC-rør.

Dårligt materiale i plastrør kan få knivene til at revne under den første test, og alt arbejde spildes

Først skal du beslutte mønsteret. Der er mange muligheder, hver form har sine fordele og ulemper. Måske er det fornuftigt at eksperimentere først, inden man klipper den endelige version ud.

Da prisen på rørene er lav, og du kan finde dem i enhver hardware-butik, er dette materiale perfekt til de første trin i modellering af knive. Hvis noget går galt, kan du altid købe et andet rør og prøve igen, at tegnebogen ikke lider meget af sådanne eksperimenter.

Erfarne brugere af vindenergi har bemærket, at det er bedre at bruge orange snarere end grå rør til at fremstille bladene til vindgeneratoren. De holder deres form bedre, bøjes ikke efter vingedannelse og tjener længere

Amatørdesignere foretrækker PVC, da et brudt blad under testen kan erstattes med et nyt lavet på 15 minutter lige på stedet med et passende stykke. Enkelt og hurtigt, og vigtigst af alt - overkommelig.

Fotoinstruktioner til fremstilling af en vindmølleblade fra polymerrør hjælper med til visuelt at mestre trinene og processens rækkefølge:

Alle forberedende trin er afsluttet, nu skal klingerne fastgøres til den del, der roterer efter vinden:

Aluminium - tynd, let og dyre

Aluminium er et let og holdbart metal. Det bruges traditionelt til fremstilling af klinger til vindgeneratorer. På grund af dens lette vægt, hvis du giver pladen den ønskede form, vil skruens aerodynamiske egenskaber være i en højde.

De vigtigste belastninger, som vindmøllen oplever under rotation, er rettet mod at bøje og bryde klingen. Hvis plast under sådant arbejde hurtigt revner og svigter, kan du stole på en aluminiumskrue meget længere.

Men hvis du sammenligner aluminiums- og PVC-rør, vil metalplader stadig være tungere. Ved høje hastigheder er der en stor risiko for skader ikke på selve bladet, men på skruen på fastgørelsespunktet

En anden ulempe ved aluminiumsdele er fremstillingenes kompleksitet. Hvis PVC-røret har en bøjning, der vil blive brugt til at give de aerodynamiske egenskaber af bladet, tages aluminium normalt i form af et ark.

Efter at man har skåret delen i henhold til mønsteret, som i sig selv er meget mere kompliceret end at arbejde med plast, skal det resulterende emne stadig rulles og gives den rette bøjning. Hjemme og uden et værktøj vil dette ikke være så enkelt.

I stedet for dyre aluminium kan du bruge rester af tagplade eller stykker bølgepap, der er tilbage efter installationen:

Glasfiber eller glasfiber - til professionelle

Hvis du beslutter at nærme os spørgsmålet om at skabe et blad bevidst og er klar til at bruge en masse indsats og nerver på det, gør fiberglas det. Hvis du ikke har beskæftiget dig med vindgeneratorer før, er det ikke en god ide at starte en bekendtskab med modellering af en glasfibermølle. Denne proces kræver stadig erfaring og praktiske færdigheder.

Bladet i flere lag glasfiber, bundet med epoxylim, vil være stærkt, let og pålideligt. Med et stort overfladeareal er delen hul og næsten vægtløs

Til fremstilling af fiberglas tages - et tyndt og holdbart materiale, der er produceret i ruller. Ud over fiberglas er epoxylim nyttigt til fastgørelse af lag.

Start med at oprette en matrix. Dette er sådan et emne, som er en form for en fremtidig del.

Matrixen kan være lavet af træ: bjælker, plader eller bjælker. Bulk silhuetten af ​​halvdelen af ​​bladet skæres direkte fra massivet. En anden mulighed er en plastform

Det er meget vanskeligt at lave et tomt på egen hånd, du skal have en færdiglavet model af et blad lavet af træ eller andet materiale foran dine øjne, og først derefter er en matrix til delen udskåret fra denne model. Sådanne matrixer har mindst brug for 2. Men efter at have gjort en vellykket form en gang, kan den bruges mange gange og således bygget mere end en vindmølle.

Bunden af ​​formen smøres grundigt med voks. Dette gøres, så det færdige klinge let kan fjernes efterfølgende. Læg et lag glasfiber, belæg det med epoxylim. Processen gentages flere gange, indtil emnet når den ønskede tykkelse.

Så skal limen tørre. Nogle anbefaler at placere formen i en vakuumpose og pumpe luft. Så lim trænger bedre ind i alle lag af glasfiber uden at efterlade nogen imprægnerede områder

Når epoxylimet tørrer, fjernes halvdelen af ​​delen forsigtigt fra matrixen. Gør det samme med anden halvdel. Delene limes sammen for at danne en hul volumetrisk del. Et let, holdbart, aerodynamisk formet glasfiberblad er toppen af ​​topkvaliteten for en hjemmelsker af vindmølleparker.

Dets største ulempe er vanskeligheden ved at implementere ideen og en stor mængde ægteskab til at begynde med, indtil den ideelle matrix er opnået, og oprettelsesalgoritmen ikke forbedres.

Billig og munter: en trædel til et vindhjul

Et træblad er en gammeldags metode, der er let at implementere, men ineffektiv på dagens energiforbrug. Du kan lave en detalje fra et solidt bord af lyst træ, såsom fyrretræ. Det er vigtigt at vælge et godt tørret træemne.

Hvis træet er fugtigt, kan skruen "tørre" i tørringsprocessen og deformeres. Og vægten af ​​et vådt træ er markant højere end tørt

Det er nødvendigt at vælge en passende form, men tage hensyn til det faktum, at træbladet ikke vil være en tynd plade, som aluminium eller plast, men en tredimensionel struktur. Derfor giver arbejdsemnet en lille form, er du nødt til at forstå principperne for aerodynamik og forestille sig formen på bladet i alle tre dimensioner.

Træets sidste udseende har et plan, fortrinsvis elektro. For holdbarheden behandles træet med en antiseptisk beskyttende lak eller maling.

Den største ulempe ved dette design er skruens store vægt. For at rokke denne kolossus, skal vinden være stærk nok, hvilket i princippet er vanskeligt. Træ er dog et tilgængeligt materiale. Plader, der er egnede til at oprette en vindmølleskrue, kan findes lige i haven uden at bruge en krone. Og dette er den største fordel ved træ i dette tilfælde.

Effektiviteten af ​​et træblad har en tendens til nul. Som regel er den tid og kræfter, der går i at skabe en sådan vindmølle ikke værd at resultatet, udtrykt i watt. Imidlertid er trædelen som træningsmodel eller prøvekopi helt stedet at være. Og vejrvanen med træblader ser spektakulær ud på stedet.

Følgende valg af fotografier introducerer trinnene til at lave en vindmølle med klinger udskåret af krydsfiner:

Arbejdsdelen er klar og testet for betjenelighed, hvilket betyder, at den kun er tilbage til at male og fastgøre den til masten:

Tegninger og eksempler på klinger

Det er meget vanskeligt at foretage den korrekte beregning af vindgeneratorskruen uden at kende de hovedparametre, der vises i formlen, samt at de ikke har nogen idé om, hvordan disse parametre påvirker vindmøllens drift.

Det er bedre ikke at spilde din tid, hvis der ikke er noget ønske om at gå i dybden i aerodynamik. Færdiglavede tegninger med forudindstillede indikatorer hjælper dig med at vælge det rigtige klinge til en vindmøllepark.

Tegning af et blad til en propel med to blade. Det er lavet af et kloakrør med 110 diameter. Diameteren på vindmølleskruen i disse beregninger er 1 m

En sådan lille vindgenerator vil ikke være i stand til at give dig høj effekt. Mest sandsynligt kan du næppe presse mere end 50 watt ud af dette design. Imidlertid vil en to-bladet skrue lavet af let og tyndt PVC-rør give en høj rotationshastighed og sikre driften af ​​vindmøllen, selv med en lille vind.

Tegning af et kniv til en propel med tre blade af en vindgenerator fra et rør med en diameter på 160 mm. Den estimerede hastighed i denne version er 5 med en vind på 5 m / s

En tre-bladet propel af denne form kan bruges til mere kraftfulde enheder, ca. 150 W ved 12 V. Diameteren på hele propellen i denne model når 1,5 m. Vindhjulet roterer hurtigt og begynder let at bevæge sig. Trevingede vindmøller er mest almindelige i hjemmekraftværker.

Tegning af en hjemmelavet klinge til en 5-knivs propel fra en vindgenerator. Det er lavet af PVC-rør med en diameter på 160 mm. Estimeret hastighed - 4

En sådan propel med fem klinger kan producere op til 225 omdrejninger pr. Minut ved en designvindhastighed på 5 m / s. For at opbygge et blad i henhold til de foreslåede tegninger skal du overføre koordinaterne for hvert punkt fra søjlerne "Front / Rear Pattern Coordinates" til overfladen på et plastik kloakrør.

I henhold til nedenstående tabel kan du beregne vindmøllens diameter med 2-16 klinger. I dette tilfælde kan du vælge størrelsen under hensyntagen til den ønskede udgangseffekt.

Tabellen viser, at jo flere vinger vindgeneratoren har, jo mindre skal deres længde være for at opnå en strøm med samme effekt

Som praksis viser, er det meget vanskeligt at servicere en vindgenerator med en diameter på mere end 2 meter. Hvis du ifølge tabellen har brug for en større vindmølle, kan du overveje at øge antallet af klinger.

Med regler og principper beregning af en vindgenerator Introducerer artiklen, som trin for trin skitserer computerprocessen.

Udførelse af vindmøllebalancering

Afbalancering af bladene på en vindgenerator vil hjælpe med at gøre dens drift så effektiv som muligt. For at skabe balance skal du finde et rum, hvor der ikke er vind eller træk. For et vindhjul, der er mere end 2 m i diameter, vil det naturligvis være vanskeligt at finde et sådant rum.

Bladene samles i en færdig struktur og installeres i arbejdsstilling. Aksen skal placeres strengt vandret i niveau. Det plan, som skruen roterer i, skal indstilles strengt lodret, vinkelret på aksen og jordniveauet.

Skruen, der ikke bevæger sig, skal drejes 360 / x grader, hvor x = antallet af klinger. Ideelt set vil en afbalanceret vindmølle ikke afvige med 1 grad, men vil forblive bevægelsesfri. Hvis bladet drejede under sin egen vægt, skal det korrigeres lidt, reducere vægten på den ene side, fjerne afvigelse fra aksen.

Processen gentages, indtil skruen er helt bevægelig i enhver position. Det er vigtigt, at der ikke er nogen vind under balancering. Dette kan fordreje testresultater.

Det er også vigtigt at sikre, at alle dele roterer strengt i det samme plan.For at kontrollere i en afstand af 2 mm på begge sider af et af knivene skal du sætte kontrolpladen. Under bevægelse skal ingen del af skruen berøre pladen.

For at betjene en vindgenerator med fremstillede klinger, vil det være nødvendigt at samle et system, der akkumulerer den modtagne energi, gemmer det og overfører det til forbrugeren. En af systemets komponenter er controlleren. Sådan gør du vindmølle controller, kan du finde ud af det ved at læse vores anbefalede artikel.

Konklusioner og nyttig video om emnet

At bygge en vindmølle med egne hænder fra improviserede materialer er meget muligt. Hvis du starter med enklere modeller, vil det første forsøg sandsynligvis være vellykket. Brug erfaring med at tage mere komplekse ideer for at få den mest effektive og kraftfulde vindgenerator.

Video nr. 1. Sådan fremstilles en vindmølle fra PVC-rør:

Video nr. 2. DIY vindgenerator:

Video nr. 3. Vindmølle af galvaniseret stål:

Hvis du vil bruge ren og sikker vindenergi til husholdningens behov og ikke planlægger at bruge en masse penge på køb af dyre udstyr, ville hjemmelavede klinger lavet af almindelige materialer være en god idé. Vær ikke bange for eksperimenter, og du vil kunne forbedre eksisterende modeller af propeller til en vindmølle yderligere.

Vil du fortælle, hvordan du personligt lavede klinger til en vindmølle, der leverer elektricitet til landet? Vil du dele nyttige oplysninger med besøgende på webstedet eller stille et spørgsmål? Skriv kommentarer i nedenstående blok.