Wie man Heimwerkerblätter für einen Windgenerator baut: Beispiele für selbst hergestellte Blätter für eine Windkraftanlage

Der Einsatz alternativer Energiequellen ist einer der Haupttrends unserer Zeit. Saubere und erschwingliche Windenergie kann auch in Ihrem Haus in Strom umgewandelt werden, wenn Sie eine Windmühle bauen und an einen Generator anschließen.

Sie können mit Ihren eigenen Händen Blätter aus einem Windgenerator aus normalen Materialien bauen, ohne spezielle Ausrüstung zu verwenden. Wir sagen Ihnen, welche Form der Blätter effektiver ist, und helfen Ihnen bei der Auswahl der richtigen Zeichnung für einen Windpark.

Wie funktioniert ein einfacher Windgenerator?

Ein Windgenerator ist ein Gerät, mit dem Sie Windenergie in Elektrizität umwandeln können.

Das Prinzip seiner Funktionsweise liegt in der Tatsache, dass der Wind die Blätter dreht und eine Welle in Bewegung setzt, entlang derer die Drehung über ein Getriebe, das die Geschwindigkeit erhöht, in den Generator eintritt.

Der Betrieb einer Windkraftanlage wird von KIEV geschätzt - dem Nutzungskoeffizienten der Windenergie. Wenn sich das Windrad schnell dreht, interagiert es mit einer großen Menge Wind, was bedeutet, dass es ihm mehr Energie entzieht.

Zwei Haupttypen von Windgeneratoren werden unterteilt:

• Veterinär;
• horizontal.

Vertikal ausgerichtete Modelle sind so gebaut, dass die Propellerachse senkrecht zum Boden steht. Somit setzt jede Bewegung von Luftmassen, unabhängig von der Richtung, die Struktur in Bewegung.

Diese Vielseitigkeit ist ein Plus dieser Art von Windmühlen, sie verlieren jedoch gegenüber horizontalen Modellen hinsichtlich Produktivität und Arbeitseffizienz

Der horizontale Windgenerator ähnelt einer Wetterfahne. Damit sich die Schaufeln drehen können, muss die Struktur abhängig von der Richtung der Luftbewegung in die richtige Richtung gedreht werden.

Zur Steuerung und Erfassung von Windrichtungsänderungen sind spezielle Geräte installiert.Der Wirkungsgrad bei dieser Anordnung der Schraube ist viel höher als bei einer vertikalen Ausrichtung. Im häuslichen Gebrauch ist es rationaler, Windgeneratoren dieses Typs zu verwenden.

Welche Klingenform ist optimal?

Eines der Hauptelemente eines Windgenerators ist ein Satz Blätter.

Mit diesen Details sind eine Reihe von Faktoren verbunden, die die Effizienz der Windmühle beeinflussen:

• Gewicht
• Größe
• Form;
• Material
• Menge.

Berücksichtigen Sie alle diese Parameter, wenn Sie Blätter für eine provisorische Windmühle entwerfen. Einige glauben, je mehr Flügel sich auf der Generatorschraube befinden, desto mehr Windenergie kann gewonnen werden. Mit anderen Worten, je mehr desto besser.

Dies ist jedoch weit davon entfernt. Jedes einzelne Teil bewegt sich, um den Luftwiderstand zu überwinden. Daher benötigt eine große Anzahl von Schaufeln an der Schraube mehr Windkraft, um eine Umdrehung durchzuführen.

Außerdem können zu viele breite Flügel die Bildung der sogenannten „Luftkappe“ vor dem Propeller verursachen, wenn der Luftstrom nicht durch die Windkraftanlage strömt, sondern diese umhüllt.

Form ist von großer Bedeutung. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Schraube hängt davon ab. Eine schlechte Strömung führt zu Wirbeln, die das Windrad blockieren.

Am effektivsten ist ein einflügeliger Windgenerator. Aber es selbst aufzubauen und auszugleichen ist sehr schwierig. Das Design ist unzuverlässig, wenn auch mit hoher Effizienz. Nach den Erfahrungen vieler Anwender und Hersteller von Windmühlen ist ein Dreiblatt das optimalste Modell.

Das Gewicht der Klinge hängt von ihrer Größe und dem Material ab, aus dem sie hergestellt wird. Die Größe muss sorgfältig ausgewählt werden, basierend auf den Formeln für die Berechnungen. Die Kantenbearbeitung erfolgt am besten so, dass auf einer Seite eine Rundung erfolgt und die gegenüberliegende Seite scharf ist

Die richtig gewählte Blattform für einen Windgenerator ist die Grundlage für seine gute Arbeit.

Für die Herstellung zu Hause sind folgende Optionen geeignet:

• Segeltyp;
• Flügeltyp.

Die Blätter des Segeltyps sind einfache breite Streifen, wie in einer Windmühle. Dieses Modell ist das offensichtlichste und am einfachsten herzustellende. Der Wirkungsgrad ist jedoch so gering, dass diese Form in modernen Windgeneratoren praktisch nicht verwendet wird. Der Wirkungsgrad beträgt in diesem Fall etwa 10-12%.

Eine viel effektivere Form sind die Flügelprofilblätter. Hier geht es um die Prinzipien der Aerodynamik, die riesige Flugzeuge in die Luft fliegen. Eine Schraube dieser Form lässt sich leichter in Bewegung setzen und dreht sich schneller. Der Luftstrom verringert den Widerstand, auf den eine Windkraftanlage auf ihrem Weg stößt, erheblich.

Das richtige Profil sollte einem Flugzeugflügel ähneln. Auf der einen Seite hat die Klinge eine Verdickung und auf der anderen eine leichte Neigung. Luftmassen strömen sehr gleichmäßig um einen Teil dieser Form

Der Wirkungsgrad dieses Modells erreicht einen Wert von 30-35%. Die gute Nachricht ist, dass Sie mit einem Minimum an Werkzeugen ein Flügelblatt mit Ihren eigenen Händen bauen können.Alle grundlegenden Berechnungen und Zeichnungen können einfach an Ihre Windmühle angepasst werden und nutzen ohne Einschränkungen freie und saubere Windenergie.

Woraus bestehen die Klingen zu Hause?

Die Materialien, die für den Bau eines Windgenerators geeignet sind, sind vor allem Kunststoff, Leichtmetalle, Holz und eine moderne Lösung - Glasfaser. Die Hauptfrage ist, wie viel Arbeit und Zeit Sie bereit sind, für die Herstellung einer Windmühle aufzuwenden.

PVC-Abwasserrohre

Das beliebteste und am weitesten verbreitete Material für die Herstellung von Kunststoffschaufeln für einen Windgenerator ist ein gewöhnliches PVC-Abwasserrohr. Für die meisten Heimgeneratoren mit Schneckendurchmessern bis zu 2 m reichen 160-mm-Rohre aus.

Die Vorteile dieser Methode umfassen:

• niedriger Preis;
• Verfügbarkeit in jeder Region;
• Einfachheit der Arbeit;
• eine große Anzahl von Diagrammen und Zeichnungen im Internet, eine breite Nutzungserfahrung.

Rohre sind anders. Dies ist nicht nur denjenigen bekannt, die selbstgebaute Windkraftanlagen herstellen, sondern allen, die auf die Installation eines Abwasser- oder Wasserversorgungssystems gestoßen sind. Sie unterscheiden sich in Dicke, Zusammensetzung, Hersteller. Das Rohr ist kostengünstig, sodass Sie nicht versuchen müssen, die Kosten Ihrer Windmühle weiter zu senken, um PVC-Rohre zu sparen.

Schlechtes Material in Kunststoffrohren kann dazu führen, dass die Klingen beim ersten Test reißen und alle Arbeiten verschwendet werden

Zuerst müssen Sie sich für das Muster entscheiden. Es gibt viele Möglichkeiten, jede Form hat ihre Vor- und Nachteile. Vielleicht ist es sinnvoll, zuerst zu experimentieren, bevor die endgültige Version herausgeschnitten wird.

Da der Preis der Rohre niedrig ist und Sie sie in jedem Baumarkt finden können, eignet sich dieses Material perfekt für die ersten Schritte bei der Modellierung der Schaufeln. Wenn etwas schief geht, können Sie jederzeit eine andere Pfeife kaufen und es erneut versuchen. Die Brieftasche wird unter solchen Experimenten nicht viel leiden.

Erfahrene Windenergieverbraucher haben festgestellt, dass es besser ist, orangefarbene als graue Rohre zu verwenden, um die Blätter für den Windgenerator herzustellen. Sie halten ihre Form besser, biegen sich nach der Flügelbildung nicht und dienen länger

Amateurdesigner bevorzugen PVC, da während des Tests eine gebrochene Klinge durch eine neue ersetzt werden kann, die in 15 Minuten direkt vor Ort durch ein geeignetes Stück hergestellt wurde. Einfach und schnell und vor allem erschwinglich.

Fotoanweisungen für die Herstellung von Schaufeln einer Windmühle aus Polymerrohren helfen dabei, die Schritte und die Abfolge des Prozesses visuell zu beherrschen:

Alle vorbereitenden Schritte sind abgeschlossen, jetzt müssen die Blätter an dem Teil befestigt werden, das sich nach dem Wind dreht:

Aluminium - dünn, leicht und teuer

Aluminium ist ein leichtes und haltbares Metall. Es wird traditionell zur Herstellung von Schaufeln für Windgeneratoren verwendet. Wenn Sie der Platte die gewünschte Form geben, befinden sich aufgrund ihres geringen Gewichts die aerodynamischen Eigenschaften der Schraube auf einer Höhe.

Die Hauptlasten, denen die Windmühle während der Rotation ausgesetzt ist, zielen darauf ab, das Blatt zu biegen und zu brechen. Wenn Kunststoff bei solchen Arbeiten schnell reißt und versagt, können Sie viel länger auf eine Aluminiumschraube zählen.

Wenn Sie jedoch Aluminium- und PVC-Rohre vergleichen, sind Metallplatten immer noch schwerer. Bei hohen Geschwindigkeiten besteht ein hohes Risiko, dass nicht die Klinge selbst, sondern die Schraube am Befestigungspunkt beschädigt wird

Ein weiterer Nachteil von Aluminiumteilen ist die Komplexität der Herstellung. Wenn das PVC-Rohr eine Biegung aufweist, die verwendet wird, um die aerodynamischen Eigenschaften der Schaufel zu verleihen, wird Aluminium normalerweise in Form eines Blechs verwendet.

Nach dem Schneiden des Teils nach dem Muster, das an sich viel komplizierter ist als das Arbeiten mit Kunststoff, muss das resultierende Werkstück noch gerollt und ihm die richtige Biegung gegeben werden. Zu Hause und ohne Werkzeug wird dies nicht so einfach sein.

Anstelle von teurem Aluminium können Sie nach dem Einbau verbleibende Dachbahnreste oder Wellpappenstücke verwenden:

Fiberglas oder Fiberglas - für Profis

Wenn Sie sich dem Problem der bewussten Herstellung einer Klinge nähern und bereit sind, viel Mühe und Nerven darauf zu verwenden, reicht Glasfaser aus. Wenn Sie sich noch nicht mit Windgeneratoren befasst haben, ist es keine gute Idee, sich mit dem Modellieren einer Glasfaser-Windmühle vertraut zu machen. Dennoch erfordert dieser Prozess Erfahrung und praktische Fähigkeiten.

Die Klinge aus mehreren Glasfaserschichten, die mit Epoxidkleber verklebt sind, ist stark, leicht und zuverlässig. Mit einer großen Oberfläche ist das Teil hohl und fast schwerelos

Für die Herstellung von Glasfaser wird ein dünnes und haltbares Material verwendet, das in Rollen hergestellt wird. Neben Glasfaser eignet sich Epoxidkleber zum Fixieren von Schichten.

Beginnen Sie mit der Erstellung einer Matrix. Dies ist ein solches Werkstück, das eine Form für ein zukünftiges Teil ist.

Die Matrix kann aus Holz bestehen: Balken, Bretter oder Holzscheite. Die Bulk-Silhouette der Hälfte der Klinge wird direkt aus dem Massiv geschnitten. Eine weitere Option ist eine Kunststoffform

Es ist sehr schwierig, einen Rohling selbst herzustellen. Sie müssen ein fertiges Modell einer Klinge aus Holz oder einem anderen Material vor Ihren Augen haben, und erst dann wird aus diesem Modell eine Matrix für das Teil herausgeschnitten. Solche Matrizen benötigen mindestens 2. Nachdem sie jedoch einmal eine erfolgreiche Form hergestellt haben, können sie viele Male verwendet und somit mehr als eine Windmühle gebaut werden.

Der Boden der Form wird gründlich mit Wachs gefettet. Dies geschieht, damit die fertige Klinge anschließend leicht entfernt werden kann. Eine Glasfaserschicht auftragen, mit Epoxidkleber bestreichen. Der Vorgang wird mehrmals wiederholt, bis das Werkstück die gewünschte Dicke erreicht hat.

Dann sollte der Kleber trocknen. Einige empfehlen, die Form in einen Vakuumbeutel zu legen und Luft zu pumpen. So dringt der Klebstoff besser in alle Glasfaserschichten ein und hinterlässt keine imprägnierten Bereiche

Wenn der Epoxidkleber trocknet, wird die Hälfte des Teils vorsichtig von der Matrix entfernt. Machen Sie dasselbe mit der zweiten Hälfte. Die Teile werden zu einem hohlen volumetrischen Teil zusammengeklebt. Eine leichte, langlebige, aerodynamisch geformte Glasfaserklinge ist der Höhepunkt der Exzellenz für einen Liebhaber von Windparks.

Sein Hauptnachteil ist die Schwierigkeit, die Idee und eine große Menge an Ehe zunächst umzusetzen, bis die ideale Matrix erhalten ist und der Erstellungsalgorithmus nicht verfeinert wird.

Billig und fröhlich: ein Holzteil für ein Windrad

Eine Holzklinge ist eine altmodische Methode, die einfach zu implementieren ist, aber beim heutigen Stromverbrauch unwirksam ist. Sie können ein Detail aus einer massiven Platte aus hellem Holz wie Kiefer herstellen. Es ist wichtig, einen gut getrockneten Holzrohling zu wählen.

Wenn der Baum feucht ist, kann die Schraube beim Trocknen „führen“ und sich verformen. Und das Gewicht eines nassen Baumes ist deutlich höher als trocken

Es ist notwendig, eine geeignete Form zu wählen, aber die Tatsache zu berücksichtigen, dass die Holzklinge keine dünne Platte wie Aluminium oder Kunststoff ist, sondern eine dreidimensionale Struktur. Um dem Werkstück eine kleine Form zu geben, müssen Sie die Prinzipien der Aerodynamik verstehen und sich die Form der Klinge in allen drei Dimensionen vorstellen.

Das endgültige Aussehen des Baumes hat eine Ebene, vorzugsweise Elektro. Aus Gründen der Haltbarkeit wird das Holz mit einem antiseptischen Schutzlack oder einer antiseptischen Schutzfarbe behandelt.

Der Hauptnachteil dieser Konstruktion ist das große Gewicht der Schraube. Um diesen Koloss zu bewegen, muss der Wind stark genug sein, was im Prinzip schwierig ist. Holz ist jedoch ein zugängliches Material. Bretter, die für die Herstellung einer Windkraftanlagenschraube geeignet sind, finden Sie direkt in Ihrem Garten, ohne einen Cent auszugeben. Und das ist in diesem Fall der Hauptvorteil von Holz.

Die Effizienz einer Holzklinge geht gegen Null. In der Regel ist der Zeit- und Arbeitsaufwand für die Herstellung einer solchen Windmühle das in Watt ausgedrückte Ergebnis nicht wert. Als Trainingsmodell oder Testversion ist das Holzteil jedoch genau das Richtige. Und die Wetterfahne mit Holzklingen sieht auf dem Gelände spektakulär aus.

In der folgenden Auswahl von Fotos werden die Schritte zur Herstellung einer Windmühle mit aus Sperrholz geschnittenen Klingen vorgestellt:

Das Arbeitsteil ist fertig und auf Funktionsfähigkeit geprüft, was bedeutet, dass es nur noch lackiert und am Mast befestigt werden muss:

Zeichnungen und Beispiele von Klingen

Es ist sehr schwierig, die korrekte Berechnung der Windgeneratorschraube durchzuführen, ohne die Hauptparameter zu kennen, die in der Formel angezeigt werden, und ohne zu wissen, wie sich diese Parameter auf den Betrieb der Windkraftanlage auswirken.

Es ist besser, keine Zeit zu verschwenden, wenn Sie nicht in die Grundlagen der Aerodynamik eintauchen möchten. Mit vorgefertigten Bauplänen mit voreingestellten Indikatoren können Sie das richtige Blatt für einen Windpark auswählen.

Zeichnung eines Blattes für einen Zweiflügelpropeller. Es besteht aus einem Abwasserrohr mit 110 Durchmesser. Der Durchmesser der Windkraftanlagenschraube beträgt bei diesen Berechnungen 1 m

Solch ein kleiner Windgenerator kann Ihnen keine hohe Leistung liefern. Höchstwahrscheinlich können Sie aus diesem Design kaum mehr als 50 Watt herausholen. Ein zweiflügeliger Propeller aus leichtem und dünnem PVC-Rohr bietet jedoch eine hohe Drehzahl und gewährleistet den Betrieb der Windmühle auch bei geringem Wind.

Zeichnung eines Blattes für einen Dreiblattpropeller eines Windgenerators aus einem Rohr mit 160 mm Durchmesser. Die geschätzte Geschwindigkeit in dieser Version beträgt 5 bei einem Wind von 5 m / s

Ein Dreiblattpropeller dieser Form kann für leistungsstärkere Einheiten verwendet werden, ungefähr 150 W bei 12 V. Der Durchmesser des gesamten Propellers in diesem Modell erreicht 1,5 m. Das Windrad dreht sich schnell und beginnt sich leicht zu bewegen. Dreiflügelige Windmühlen sind in Heimkraftwerken am häufigsten.

Zeichnung eines selbstgemachten Blattes für einen 5-Blatt-Propeller eines Windgenerators. Es besteht aus PVC-Rohr mit einem Durchmesser von 160 mm. Geschätzte Geschwindigkeit - 4

Ein solcher Fünfblattpropeller kann bei einer Auslegungswindgeschwindigkeit von 5 m / s bis zu 225 Umdrehungen pro Minute erzeugen. Um eine Klinge gemäß den vorgeschlagenen Zeichnungen zu bauen, müssen Sie die Koordinaten jedes Punkts von den Spalten "Koordinaten des vorderen / hinteren Musters" auf die Oberfläche des Kunststoff-Abwasserrohrs übertragen.

Gemäß der folgenden Tabelle können Sie den Durchmesser der Windmühle mit 2-16 Blättern berechnen. In diesem Fall können Sie die Größe unter Berücksichtigung der gewünschten Ausgangsleistung auswählen.

Die Tabelle zeigt, dass je mehr Flügel der Windgenerator hat, desto kürzer muss seine Länge sein, um einen Strom gleicher Leistung zu erhalten

Wie die Praxis zeigt, ist die Wartung eines Windgenerators mit einem Durchmesser von mehr als 2 Metern ziemlich schwierig. Wenn Sie laut Tabelle eine größere Windmühle benötigen, sollten Sie die Anzahl der Blätter erhöhen.

Mit Regeln und Prinzipien Berechnung eines Windgenerators Stellt den Artikel vor, der Schritt für Schritt den Prozess des Rechnens beschreibt.

Durchführen eines Windturbinenausgleichs

Das Auswuchten der Blätter eines Windgenerators trägt dazu bei, seinen Betrieb so effizient wie möglich zu gestalten. Um das Gleichgewicht zu halten, müssen Sie einen Raum finden, in dem weder Wind noch Zugluft herrschen. Für ein Windrad mit einem Durchmesser von mehr als 2 m ist es natürlich schwierig, einen solchen Raum zu finden.

Die Klingen werden zu einer fertigen Struktur zusammengebaut und in Arbeitsposition installiert. Die Achse sollte streng horizontal in der Ebene liegen. Die Ebene, in der sich die Schraube dreht, muss streng vertikal senkrecht zur Achse und zum Boden eingestellt werden.

Die Schraube, die sich nicht bewegt, muss um 360 / x Grad gedreht werden, wobei x = die Anzahl der Klingen ist. Im Idealfall weicht eine ausgeglichene Windmühle nicht um 1 Grad ab, sondern bleibt bewegungslos. Wenn sich die Klinge unter ihrem eigenen Gewicht dreht, muss sie leicht korrigiert werden, das Gewicht auf einer Seite reduzieren und Abweichungen von der Achse beseitigen.

Der Vorgang wird wiederholt, bis die Schraube in einer beliebigen Position vollständig bewegungslos ist. Es ist wichtig, dass beim Auswuchten kein Wind weht. Dies kann die Testergebnisse verfälschen.

Es ist auch wichtig sicherzustellen, dass sich alle Teile streng in derselben Ebene drehen.Um in einem Abstand von 2 mm auf beiden Seiten einer der Klingen zu prüfen, stellen Sie die Steuerplatte ein. Während der Bewegung darf kein Teil der Schraube die Platte berühren.

Um einen Windgenerator mit hergestellten Schaufeln zu betreiben, muss ein System zusammengebaut werden, das die empfangene Energie sammelt, speichert und an den Verbraucher überträgt. Eine der Komponenten des Systems ist die Steuerung. Wie es geht WindmühlensteuerungLesen Sie unseren empfohlenen Artikel.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Es ist durchaus möglich, eine Windmühle mit eigenen Händen aus improvisierten Materialien zu bauen. Wenn Sie mit einfacheren Modellen beginnen, ist der erste Versuch wahrscheinlich erfolgreich. Nehmen Sie mit Erfahrung komplexere Ideen auf, um den effizientesten und leistungsstärksten Windgenerator zu erhalten.

Video # 1. Wie man eine Windmühle aus PVC-Rohren macht:

Video # 2. DIY Windgenerator:

Video # 3. Windmühle aus verzinktem Stahl:

Wenn Sie saubere und sichere Windenergie für den Haushaltsbedarf nutzen möchten und nicht viel Geld für den Kauf teurer Geräte ausgeben möchten, sind hausgemachte Klingen aus gewöhnlichen Materialien eine gute Idee. Haben Sie keine Angst vor Experimenten, und Sie können vorhandene Propellermodelle einer Windmühle weiter verbessern.

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