Comment construire des pales de bricolage pour une éolienne: exemples de pales auto-fabriquées pour une éolienne

L'utilisation de sources d'énergie alternatives est l'une des principales tendances de notre époque. L'énergie éolienne propre et abordable peut être convertie en électricité même dans votre maison si vous construisez un moulin à vent et le connectez à un générateur.

Vous pouvez construire de vos propres mains des pales pour une éolienne à partir de matériaux ordinaires, sans utiliser d'équipement spécial. Nous vous dirons quelle forme des pales est la plus efficace et vous aiderons à choisir le bon dessin pour un parc éolien.

Comment fonctionne une simple éolienne?

Une éolienne est un appareil qui vous permet de convertir l'énergie éolienne en électricité.

Le principe de son fonctionnement réside dans le fait que le vent fait tourner les pales, met en mouvement un arbre le long duquel la rotation entre dans le générateur par une boîte de vitesses qui augmente la vitesse.

Le fonctionnement d'une centrale éolienne est estimé par KIEV - le coefficient d'utilisation de l'énergie éolienne. Lorsque la roue éolienne tourne rapidement, elle interagit avec une grande quantité de vent, ce qui signifie qu'elle lui enlève plus d'énergie.

Deux principaux types d'éoliennes sont divisés:

• vétérinaire;
• horizontal.

Les modèles orientés verticalement sont construits de manière à ce que l'axe de l'hélice soit perpendiculaire au sol. Ainsi, tout mouvement des masses d'air, quelle que soit la direction, met la structure en mouvement.

Une telle polyvalence est un plus de ce type d'éoliennes, mais elles perdent face aux modèles horizontaux en termes de productivité et d'efficacité de travail

L'éolienne horizontale ressemble à une girouette. Pour que les pales tournent, la structure doit être tournée dans le bon sens, selon la direction du mouvement de l'air.

Pour contrôler et capturer les changements de direction du vent, des dispositifs spéciaux sont installés.L'efficacité avec cette disposition de la vis est beaucoup plus élevée qu'avec une orientation verticale. En usage domestique, il est plus rationnel d'utiliser des éoliennes de ce type.

Quelle forme de lame est optimale?

L'un des principaux éléments d'une éolienne est un ensemble de pales.

Il y a un certain nombre de facteurs associés à ces détails qui affectent l'efficacité du moulin à vent:

• poids
• taille
• forme;
• matériel
• quantité.

Si vous décidez de concevoir des pales pour un moulin à vent de fortune, assurez-vous de tenir compte de tous ces paramètres. Certains croient que plus il y a d'ailes sur la vis du générateur, plus l'énergie éolienne peut être obtenue. En d'autres termes, plus c'est mieux.

Mais c'est loin d'être le cas. Chaque pièce individuelle se déplace en surmontant la résistance à l'air. Ainsi, un grand nombre de pales sur la vis nécessite plus d'énergie éolienne pour effectuer un tour.

De plus, trop d'ailes larges peuvent provoquer la formation du soi-disant «chapeau d'air» devant l'hélice, lorsque le flux d'air ne traverse pas l'éolienne, mais se courbe autour d'elle.

La forme est d'une grande importance. La vitesse de déplacement de la vis en dépend. Un faible débit entraîne des tourbillons qui inhibent la roue éolienne.

Le plus efficace est une éolienne à une seule lame. Mais construire et équilibrer vous-même est très difficile. La conception n'est pas fiable, mais avec une grande efficacité. Selon l'expérience de nombreux utilisateurs et fabricants d'éoliennes, le modèle le plus optimal est un tripale.

Le poids de la lame dépend de sa taille et du matériau à partir duquel elle sera réalisée. La taille doit être sélectionnée avec soin, guidée par les formules de calcul. La bordure est mieux réalisée de façon à ce qu'il y ait un arrondi d'un côté et que le côté opposé soit net

Une forme de lame correctement choisie pour une éolienne est le fondement de son bon travail.

Pour la fabrication à domicile, les options suivantes conviennent:

• type de voile;
• type d'aile.

Les pales du type voile sont de simples rayures larges, comme dans un moulin à vent. Ce modèle est le plus évident et le plus facile à fabriquer. Cependant, son efficacité est si faible que cette forme n'est pratiquement pas utilisée dans les éoliennes modernes. L'efficacité dans ce cas est d'environ 10-12%.

Une forme beaucoup plus efficace est les pales de profil d'aile. Les principes de l'aérodynamique sont impliqués ici, qui volent d'énormes avions dans les airs. Une vis de cette forme est plus facile à mettre en mouvement et tourne plus rapidement. Le débit d'air réduit considérablement la résistance qu'une éolienne rencontre sur son chemin.

Le profil correct devrait ressembler à une aile d'avion. D'un côté, la lame a un épaississement et de l'autre une pente douce. Les masses d'air circulent très facilement autour d'une partie de cette forme

L'efficacité de ce modèle atteint une valeur de 30 à 35%. La bonne nouvelle est que vous pouvez construire une pale d'aile de vos propres mains en utilisant un minimum d'outils.Tous les calculs et dessins de base peuvent être facilement adaptés à votre éolienne et utiliser l'énergie éolienne propre et gratuite sans restrictions.

De quoi sont faites les lames à la maison?

Les matériaux qui conviennent à la construction d'une éolienne sont, tout d'abord, le plastique, les métaux légers, le bois et une solution moderne - la fibre de verre. La principale question est de savoir combien de travail et de temps êtes-vous prêt à consacrer à la fabrication d'un moulin à vent.

Tuyaux d'égout en PVC

Le matériau le plus populaire et le plus répandu pour la fabrication de pales en plastique pour une éolienne est un tuyau d'égout en PVC ordinaire. Pour la plupart des générateurs domestiques avec des diamètres de vis jusqu'à 2 m, des tuyaux de 160 mm suffiront.

Les avantages de cette méthode incluent:

• prix bas;
• disponibilité dans n'importe quelle région;
• simplicité de travail;
• un grand nombre de schémas et dessins sur Internet, une large expérience d'utilisation.

Les tuyaux sont différents. Cela est connu non seulement de ceux qui fabriquent des centrales éoliennes artisanales, mais de tous ceux qui ont rencontré l'installation d'un système d'égout ou d'approvisionnement en eau. Ils diffèrent en épaisseur, composition, fabricant. Le tuyau est peu coûteux, vous n'avez donc pas besoin d'essayer de réduire davantage le coût de votre éolienne, en économisant sur les tuyaux en PVC.

Un matériau médiocre dans les tuyaux en plastique peut faire craquer les lames lors du premier test et tout le travail sera gaspillé

Vous devez d'abord décider du modèle. Il existe de nombreuses options, chaque formulaire a ses avantages et ses inconvénients. Il est peut-être judicieux d'expérimenter d'abord avant de découper la version finale.

Étant donné que le prix des tuyaux est bas et que vous pouvez les trouver dans n'importe quelle quincaillerie, ce matériau est parfait pour les premières étapes de la modélisation des lames. Si quelque chose ne va pas, vous pouvez toujours acheter une autre pipe et réessayer, le portefeuille ne souffrira pas beaucoup de ces expériences.

Les utilisateurs expérimentés d'énergie éolienne ont remarqué qu'il est préférable d'utiliser des tuyaux orange plutôt que gris pour fabriquer les pales de l'éolienne. Ils tiennent mieux leur forme, ne se plient pas après la formation des ailes et servent plus longtemps

Les concepteurs amateurs préfèrent le PVC, car pendant le test, une lame cassée peut être remplacée par une nouvelle fabriquée en 15 minutes sur place avec une pièce appropriée. Simple et rapide, et surtout - abordable.

Des photos-instructions pour la fabrication des pales d'un moulin à vent à partir de tuyaux en polymère aideront à maîtriser visuellement les étapes et la séquence du processus:

Toutes les étapes préparatoires sont terminées, maintenant les pales doivent être fixées à la pièce en rotation après le vent:

Aluminium - mince, léger et cher

L'aluminium est un métal léger et durable. Il est traditionnellement utilisé pour la fabrication de pales d'éoliennes. En raison de son poids léger, si vous donnez à la plaque la forme souhaitée, les propriétés aérodynamiques de la vis seront à une hauteur.

Les principales charges que l'éolienne subit pendant la rotation visent à plier et à casser la lame. Si le plastique pendant un tel travail se fissure rapidement et tombe en panne, vous pouvez compter sur une vis en aluminium beaucoup plus longtemps.

Cependant, si vous comparez des tuyaux en aluminium et en PVC, les plaques métalliques seront toujours plus lourdes. À des vitesses élevées, il y a un risque élevé d'endommagement non pas de la lame elle-même, mais de la vis au point de fixation

Un autre inconvénient des pièces en aluminium est la complexité de fabrication. Si le tuyau en PVC a un coude qui sera utilisé pour conférer les propriétés aérodynamiques de la lame, l'aluminium est généralement pris sous la forme d'une feuille.

Après avoir coupé la pièce selon le motif, ce qui en soi est beaucoup plus compliqué que de travailler avec du plastique, la pièce résultante devra encore être roulée et lui donner le bon pli. À la maison et sans outil, ce ne sera pas si simple.

Au lieu d'aluminium coûteux, vous pouvez utiliser des restes de tôle de toiture ou des morceaux de carton ondulé restant après l'installation:

Fibre de verre ou fibre de verre - pour les professionnels

Si vous décidez d'aborder la question de la création d'une lame consciemment et êtes prêt à y consacrer beaucoup d'efforts et de nerfs, la fibre de verre fera l'affaire. Si vous n'avez jamais eu affaire à des éoliennes auparavant, commencer à vous familiariser avec la modélisation d'un moulin à vent en fibre de verre n'est pas une bonne idée. Pourtant, ce processus nécessite de l'expérience et des compétences pratiques.

La lame de plusieurs couches de fibre de verre, collée avec de la colle époxy, sera solide, légère et fiable. Avec une grande surface, la pièce est creuse et presque en apesanteur

Pour la fabrication de fibre de verre est prise - un matériau mince et durable qui est produit en rouleaux. En plus de la fibre de verre, la colle époxy est utile pour fixer les couches.

Commencez par créer une matrice. C'est une telle pièce, qui est une forme pour une future pièce.

La matrice peut être en bois: poutres, planches ou rondins. La silhouette en vrac de la moitié de la lame est directement découpée dans le massif. Une autre option est un moule en plastique

Il est très difficile de faire une ébauche par vous-même, vous devez avoir un modèle prêt à l'emploi d'une lame en bois ou autre matériau devant vos yeux, et alors seulement une matrice pour la pièce est découpée à partir de ce modèle. De telles matrices en ont besoin d'au moins 2. Mais, après avoir réussi une fois, elles peuvent être utilisées plusieurs fois et ainsi construire plus d'un moulin à vent.

Le fond du moule est soigneusement graissé avec de la cire. Ceci est fait de sorte que la lame finie puisse être facilement retirée par la suite. Posez une couche de fibre de verre, enduisez-la de colle époxy. Le processus est répété plusieurs fois jusqu'à ce que la pièce atteigne l'épaisseur souhaitée.

Ensuite, la colle doit sécher. Certains recommandent de placer le moule dans un sac sous vide et de pomper de l'air. Ainsi, la colle pénètre mieux dans toutes les couches de fibre de verre, ne laissant aucune zone imprégnée

Lorsque la colle époxy sèche, la moitié de la pièce est soigneusement retirée de la matrice. Faites de même avec la seconde moitié. Les pièces sont collées ensemble pour former une pièce volumétrique creuse. Une lame en fibre de verre légère, durable et de forme aérodynamique est le summum de l'excellence pour un amateur de parcs éoliens.

Son principal inconvénient est la difficulté de mettre en œuvre l'idée et une grande quantité de mariage au début, jusqu'à ce que la matrice idéale soit obtenue et que l'algorithme de création ne soit pas affiné.

Pas cher et gai: une pièce en bois pour une éolienne

Une lame en bois est une méthode ancienne qui est facile à mettre en œuvre mais inefficace au niveau actuel de la consommation d'électricité. Vous pouvez faire un détail à partir d'une planche solide en bois clair, comme le pin. Il est important de choisir un flan en bois bien séché.

Si l'arbre est humide, en cours de séchage, la vis peut "conduire" et elle se déforme. Et le poids d'un arbre humide est nettement plus élevé que sec

Il est nécessaire de choisir une forme appropriée, mais tenez compte du fait que la lame en bois ne sera pas une plaque mince, comme l'aluminium ou le plastique, mais une structure tridimensionnelle. Par conséquent, en donnant à la pièce un peu de forme, vous devez comprendre les principes de l'aérodynamique et imaginer la forme de la lame dans les trois dimensions.

L'aspect final de l'arbre aura un plan, de préférence électro. Pour plus de durabilité, le bois est traité avec un vernis protecteur antiseptique ou de la peinture.

Le principal inconvénient de cette conception est le poids important de la vis. Pour faire bouger ce colosse, le vent doit être suffisamment fort, ce qui est difficile en principe. Cependant, le bois est un matériau accessible. Les planches adaptées à la création d'une vis d'éolienne se trouvent dans votre cour sans dépenser un centime. Et c'est le principal avantage du bois dans ce cas.

L'efficacité d'une lame en bois tend à zéro. En règle générale, le temps et les efforts nécessaires à la création d'un tel moulin à vent ne valent pas le résultat, exprimé en watts. Cependant, en tant que modèle de formation ou copie d'essai, la partie en bois est tout à fait l'endroit où il faut être. Et la girouette avec des lames en bois est spectaculaire sur le site.

La sélection de photographies suivante présentera les étapes de fabrication d'un moulin à vent avec des lames découpées en contreplaqué:

La partie travaillante est prête et testée pour son fonctionnement, ce qui signifie qu'il ne reste plus qu'à la peindre et à la fixer au mât:

Dessins et exemples de lames

Il est très difficile de faire le calcul correct de la vis de l'éolienne sans connaître les principaux paramètres affichés dans la formule, sans savoir comment ces paramètres affectent le fonctionnement de l'éolienne.

Il vaut mieux ne pas perdre son temps s'il n'y a pas envie de se plonger dans les bases de l'aérodynamique. Des plans prêts à l'emploi avec des indicateurs prédéfinis vous aideront à choisir la bonne lame pour un parc éolien.

Dessin d'une pale pour une hélice bipale. Il est composé d'un tuyau d'égout de 110 mm de diamètre. Le diamètre de la vis de l'éolienne dans ces calculs est de 1 m

Une telle petite éolienne ne pourra pas vous fournir une puissance élevée. Très probablement, vous pouvez à peine extraire plus de 50 watts de cette conception. Cependant, une hélice bipale en tube PVC léger et mince donnera une vitesse de rotation élevée et assurera le fonctionnement du moulin même avec un petit vent.

Dessin d'une pale pour une hélice tripale d'une éolienne à partir d'un tuyau de 160 mm de diamètre. La vitesse estimée dans cette version est de 5 avec un vent de 5 m / s

Une hélice à trois pales de cette forme peut être utilisée pour des unités plus puissantes, environ 150 W à 12 V. Le diamètre de l'hélice entière dans ce modèle atteint 1,5 m. La roue éolienne tournera rapidement et commencera facilement à se déplacer. Les éoliennes à trois ailes sont les plus courantes dans les centrales électriques domestiques.

Dessin d'une pale faite maison pour une hélice à 5 pales d'une éolienne. Il est composé de tuyaux en PVC d'un diamètre de 160 mm. Vitesse estimée - 4

Une telle hélice à cinq pales peut produire jusqu'à 225 tours par minute à une vitesse de vent nominale de 5 m / s. Pour construire une lame selon les dessins proposés, vous devez transférer les coordonnées de chaque point des colonnes "Coordonnées du motif avant / arrière" à la surface du tuyau d'égout en plastique.

Selon le tableau ci-dessous, vous pouvez calculer le diamètre du moulin à vent avec 2-16 lames. Dans ce cas, vous pouvez sélectionner la taille en tenant compte de la puissance de sortie souhaitée.

Le tableau montre que plus l'éolienne a d'ailes, moins leur longueur doit être importante pour obtenir un courant de même puissance

Comme le montre la pratique, l'entretien d'une éolienne de plus de 2 mètres de diamètre est assez difficile. Si, selon le tableau, vous avez besoin d'un moulin à vent plus grand, envisagez d'augmenter le nombre de pales.

Avec des règles et des principes calculer une éolienne Présente l'article, qui décrit pas à pas le processus informatique.

Effectuer l'équilibrage d'une éolienne

L'équilibrage des pales d'une éolienne contribuera à rendre son fonctionnement aussi efficace que possible. Pour équilibrer, vous devez trouver une pièce où il n'y a ni vent ni courant d'air. Bien entendu, pour une éolienne de plus de 2 m de diamètre, il sera difficile de trouver une telle pièce.

Les lames sont assemblées dans une structure finie et installées en position de travail. L'axe doit être situé strictement horizontalement, de niveau. Le plan dans lequel la vis tournera doit être réglé strictement verticalement, perpendiculairement à l'axe et au niveau du sol.

La vis, qui ne bouge pas, doit être tournée de 360 ​​/ x degrés, où x = le nombre de lames. Idéalement, un moulin à vent équilibré ne déviera pas de 1 degré, mais restera immobile. Si la lame a tourné sous son propre poids, elle doit être légèrement corrigée, réduire le poids d'un côté, éliminer la déviation de l'axe.

Le processus est répété jusqu'à ce que la vis soit complètement immobile dans n'importe quelle position. Il est important qu'il n'y ait pas de vent pendant l'équilibrage. Cela peut fausser les résultats des tests.

Il est également important de s'assurer que toutes les pièces tournent strictement dans le même plan.Pour vérifier à une distance de 2 mm des deux côtés de l'une des lames, régler la plaque de commande. Pendant le mouvement, aucune partie de la vis ne doit toucher la plaque.

Pour faire fonctionner une éolienne avec des pales fabriquées, il sera nécessaire d'assembler un système qui accumule l'énergie reçue, la conserve et la transfère au consommateur. L'un des composants du système est le contrôleur. Comment faire contrôleur de moulin à vent, vous le découvrirez en lisant notre article recommandé.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Construire un moulin à vent de vos propres mains à partir de matériaux improvisés est tout à fait possible. Si vous commencez avec des modèles plus simples, la première tentative sera probablement couronnée de succès. Avec l'expérience, adoptez des idées plus complexes pour obtenir l'éolienne la plus efficace et la plus puissante.

Vidéo n ° 1. Comment fabriquer un moulin à vent à partir de tuyaux en PVC:

Vidéo n ° 2. Générateur de vent bricolage:

Vidéo n ° 3. Moulin à vent en acier galvanisé:

Si vous souhaitez utiliser de l'énergie éolienne propre et sûre pour les besoins des ménages et que vous ne prévoyez pas de dépenser beaucoup d'argent pour l'achat d'équipement coûteux, des lames faites maison en matériaux ordinaires seraient une bonne idée. N'ayez pas peur des expériences, et vous pourrez encore améliorer les modèles existants d'hélices d'un moulin à vent.

Voulez-vous dire comment vous avez personnellement fabriqué des pales pour un moulin à vent, qui fournit de l'électricité au pays? Souhaitez-vous partager des informations utiles avec les visiteurs du site ou poser une question? Veuillez écrire des commentaires dans le bloc ci-dessous.