Kuinka rakentaa tee-se-itse-terät tuuligeneraattorille: esimerkkejä omatekoisista teristä tuuliturbiinille

Vaihtoehtoisten energialähteiden käyttö on yksi aikamme pääsuuntauksista. Puhdas ja edullinen tuulienergia voidaan muuntaa sähköksi jopa kodissasi, jos rakennat tuulimyllyn ja kytket sen generaattoriin.

Voit rakentaa terät tuuligeneraattorille omilla käsillä tavallisista materiaaleista ilman erityisiä laitteita. Kerromme sinulle, mikä terien muoto on tehokkaampi, ja autamme sinua valitsemaan oikea piirustus tuulipuistoon.

Kuinka yksinkertainen tuuligeneraattori toimii?

Tuulengeneraattori on laite, jonka avulla voit muuntaa tuulienergian sähköksi.

Sen toiminnan periaate on siinä, että tuuli kiertää terät, asettaa liikkeelle akselin, jota kiertämällä päästään generaattoriin nopeutta lisäävän vaihdelaatikon kautta.

Tuulivoimalan toimintaa arvioi KIEV - tuulienergian käyttökerroin. Kun tuulipyörä pyörii nopeasti, se on vuorovaikutuksessa suuren määrän tuulen kanssa, mikä tarkoittaa, että se vie enemmän energiaa siitä.

Kaksi päätyyppiä ovat tuulivoimalat:

• vetrikalnye;
• vaakasuora.

Pystysuuntaan suuntautuneet mallit on rakennettu siten, että potkuriakseli on kohtisuorassa maahan nähden. Siten mikä tahansa ilmamassojen liikkuminen suunnasta riippumatta asettaa rakenteen liikkeelle.

Tällainen monipuolisuus on plus tämäntyyppisille tuulimyllyille, mutta ne menettävät horisontaalisia malleja tuottavuuden ja työntehokkuuden kannalta

Vaakasuora tuuligeneraattori muistuttaa sääsiipiä. Jotta terät pyörivät, rakenne on käännettävä oikeaan suuntaan ilman liikesuunnasta riippuen.

Tuulen suunnan muutosten hallitsemiseksi ja sieppaamiseksi on asennettu erityisiä laitteita.Teho tässä ruuvin järjestelyssä on paljon korkeampi kuin pystysuunnassa. Kotitalouskäytössä on järkevämpää käyttää tämän tyyppisiä tuulivoimaloita.

Mikä terän muoto on optimaalinen?

Yksi tuuligeneraattorin pääelementeistä on teräsarja.

Näihin yksityiskohtiin liittyy useita tekijöitä, jotka vaikuttavat tuulimyllyn tehokkuuteen:

• paino;
• koko;
• muoto;
• materiaali;
• määrä.

Jos päätät suunnitella teriä vaihtosuuntaiseen tuulimyllyyn, muista ottaa huomioon kaikki nämä parametrit. Jotkut uskovat, että mitä enemmän siipiä on generaattoriruuvilla, sitä enemmän tuulienergiaa voidaan saada. Toisin sanoen, mitä enemmän, sitä parempi.

Tämä ei kuitenkaan ole kaukana asiasta. Jokainen osa liikkuu ylittämällä ilmavastus. Siksi suuri määrä ruuvin siipiä vaatii enemmän tuulivoimaa yhden kierroksen suorittamiseksi.

Lisäksi liian monet leveät siivet voivat aiheuttaa ns. "Ilmakorkin" muodostumisen potkurin eteen, kun ilmavirta ei kulje tuuliturbiinin läpi, vaan taipuu sen ympäri.

Muodolla on suuri merkitys. Ruuvin liikkeenopeus riippuu siitä. Huono virtaus johtaa pyörteisiin, jotka estävät tuulipyörän.

Tehokkain on yksiteräinen tuuligeneraattori. Mutta itse rakentaa ja tasapainottaa sitä on erittäin vaikeaa. Suunnittelu on epäluotettava, vaikkakin erittäin tehokkaalla. Monien tuulimyllyjen käyttäjien ja valmistajien kokemuksen mukaan optimaalisin malli on kolmiterä.

Terän paino riippuu sen koosta ja materiaalista, josta se tehdään. Koko on valittava huolellisesti laskentakaavojen mukaan. Särmäys on parasta tehdä siten, että toisella puolella on pyöristys ja toisella puolella on terävä

Tuulengeneraattorin oikein valittu terän muoto on hyvän työn perusta.

Kodinvalmistukseen seuraavat vaihtoehdot ovat sopivia:

• purjehdus tyyppi;
• siipityyppi.

Purjehtimistyypin terät ovat yksinkertaisia ​​leveitä raitoja, kuten tuulimyllyssä. Tämä malli on ilmeisin ja helppo valmistaa. Sen hyötysuhde on kuitenkin niin pieni, että tätä muotoa ei käytännössä käytetä nykyaikaisissa tuulivoimaloissa. Hyötysuhde on tässä tapauksessa noin 10-12%.

Paljon tehokkaampi muoto on siipiprofiiliterät. Tässä on mukana aerodynamiikan periaatteet, jotka lentävät valtavia lentokoneita ilmaan. Tämän muodon ruuvia on helpompi liikuttaa ja se pyörii nopeammin. Ilmavirta vähentää merkittävästi vastuskykyä, jonka tuuliturbiini kohtaa polullaan.

Oikean profiilin tulee muistuttaa lentokoneen siipiä. Terän toisella puolella on paksuneminen ja toisella puolella heikko kaltevuus. Ilmamassat virtaavat tämän muodon osan ympärillä erittäin tasaisesti

Tämän mallin hyötysuhde saavuttaa arvon 30-35%. Hyvä uutinen on, että voit rakentaa siipiterän omin käsin käyttämällä vähintään työkaluja.Kaikki peruslaskelmat ja piirustukset voidaan helposti mukauttaa tuulimyllyllesi ja käyttää ilmaista ja puhdasta tuulienergiaa ilman rajoituksia.

Mistä teristä kotona tehdään?

Tuulengeneraattorin rakentamiseen soveltuvat materiaalit ovat ennen kaikkea muovi, kevytmetallit, puu ja moderni ratkaisu - lasikuitu. Pääkysymys on, kuinka paljon työvoimaa ja aikaa olet valmis käyttämään tuulimyllyn tekemiseen.

PVC-viemäriputket

Suosituin ja laajimmin käytetty materiaali tuuligeneraattorin muoviterien valmistukseen on tavallinen PVC-viemäriputki. Useimmille kotigeneraattoreille, joiden ruuvin halkaisija on enintään 2 m, 160 mm putket riittävät.

Tämän menetelmän etuihin kuuluvat:

• alhainen hinta;
• saatavuus millä tahansa alueella;
• työn yksinkertaisuus;
• suuri määrä kaavioita ja piirroksia Internetissä, laaja käyttökokemus.

Putket ovat erilaisia. Tämä tunnetaan paitsi niille, jotka tekevät kotitekoisia tuulivoimalaitoksia, myös kaikille, jotka ovat kohdanneet viemärin tai vesijärjestelmän asennuksen. Ne eroavat toisistaan ​​paksuuden, koostumuksen ja valmistajan mukaan. Putki on edullinen, joten sinun ei tarvitse yrittää vähentää tuulimyllyn kustannuksia entisestään säästämällä PVC-putkia.

Muoviputkien huono materiaali voi aiheuttaa terien halkeilun ensimmäisen testin aikana ja kaikki työ hukkaan

Ensin on päätettävä mallista. Vaihtoehtoja on monia, jokaisella lomakkeella on omat etunsa ja haittansa. Ehkä on järkevää kokeilla ensin ennen lopullisen version leikkaamista.

Koska putkien hinta on alhainen ja niitä voi löytää mistä tahansa rautakaupasta, tämä materiaali on täydellinen terien mallintamisen ensimmäisiin vaiheisiin. Jos jotain menee pieleen, voit aina ostaa toisen putken ja yrittää uudelleen, lompakko ei kärsi paljon tällaisista kokeista.

Kokeneet tuulienergian käyttäjät ovat huomanneet, että on parempi käyttää oransseja kuin harmaita putkia tuulengeneraattorin terien valmistukseen. Ne pitävät muotoaan paremmin, eivät taipu siipien muodostumisen jälkeen ja palvelevat pidempään

Amatöörisuunnittelijat mieluummin PVC: tä, koska testin aikana rikki terä voidaan korvata uudella, joka on valmistettu 15 minuutissa suoraan paikan päällä sopivalla kappaleella. Yksinkertainen ja nopea, ja mikä tärkeintä - edullinen.

Photo-ohjeet tuulimyllyn terien valmistamiseksi polymeeriputkista auttavat visuaalisesti hallitsemaan vaiheet ja prosessin järjestyksen:

Kaikki valmisteluvaiheet on suoritettu loppuun, nyt terät on kiinnitettävä tuulen jälkeen pyörivään osaan:

Alumiini - ohut, kevyt ja kallis

Alumiini on kevyt ja kestävä metalli. Sitä käytetään perinteisesti tuulivoimaloiden terien valmistukseen. Kevyestä painostaan ​​johtuen, jos annat levylle halutun muodon, ruuvin aerodynaamiset ominaisuudet ovat korkeudella.

Pääosat, joita tuulimylly kokee pyörimisen aikana, kohdistuvat terän taivuttamiseen ja murtumiseen. Jos muovi halkeilee nopeasti työn aikana ja rikkoutuu, voit luottaa alumiiniruuviin paljon kauemmin.

Jos kuitenkin verrataan alumiini- ja PVC-putkia, metallilevyt ovat silti raskaampia. Suurilla nopeuksilla on suuri vaurioitumisen vaara itse terälle, vaan kiinnityspisteen ruuville

Toinen alumiiniosien haittapuoli on valmistuksen monimutkaisuus. Jos PVC-putkessa on taivutus, jota käytetään antamaan terän aerodynaamiset ominaisuudet, alumiini otetaan yleensä arkin muodossa.

Sen jälkeen kun osa on leikattu kuvion mukaan, mikä itsessään on paljon monimutkaisempaa kuin muovin kanssa työskenteleminen, syntynyt työkappale on silti rullattava ja annettava sille oikea taivutus. Kotona ja ilman työkalua tämä ei ole niin yksinkertaista.

Kallisen alumiinin sijasta voit käyttää kattolevyn romua tai aaltopahvin palapalaa, joka on jäljellä asennuksen jälkeen:

Lasikuitu tai lasikuitu - ammattilaisille

Jos päätät lähestyä terän luomista tietoisesti ja olet valmis käyttämään siihen paljon vaivaa ja hermoja, lasikuitu tekee niin. Jos et ole aiemmin käsitellyt tuuligeneraattoreita, tutustumisen aloittaminen lasikuitutuulimallin mallintamiseen ei ole hyvä idea. Silti tämä prosessi vaatii kokemusta ja käytännön taitoja.

Useiden lasikuitukerrosten terä, joka on sidottu epoksiliimalla, on vahva, kevyt ja luotettava. Suuri pinta-ala on osa ontto ja melkein painoton

Lasikuitun valmistukseen otetaan - ohut ja kestävä materiaali, jota valmistetaan rullina. Lasikuitun lisäksi epoksiliima on hyödyllinen kerrosten kiinnittämisessä.

Aloita luomalla matriisi. Tämä on sellainen työkappale, joka on muoto tulevalle osalle.

Matriisi voi olla puinen: palkit, laudat tai tukit. Puolen terän suurin osa siluetista leikataan suoraan massasta. Toinen vaihtoehto on muovimuotti

On erittäin vaikeaa tehdä aihiota itse, sinun silmäsi edessä on oltava valmis malli terästä, joka on valmistettu puusta tai muusta materiaalista, ja vasta sitten osan matriisi leikataan tästä mallista. Tällaiset matriisit tarvitsevat ainakin 2. Mutta onnistuneen muodon kerran valmistuttua sitä voidaan käyttää useita kertoja ja siten rakentaa useampi kuin yksi tuulimylly.

Muotin pohja rasvataan huolellisesti vahalla. Tämä tehdään niin, että valmis terä voidaan helposti poistaa myöhemmin. Aseta kerros lasikuitua, päällystä se epoksiliimalla. Prosessia toistetaan useita kertoja, kunnes työkappale saavuttaa halutun paksuuden.

Sitten liiman tulisi kuivua. Jotkut suosittelevat muotin asettamista tyhjiöpussiin ja pumppaa ilmaa. Joten liima tunkeutuu paremmin kaikkiin lasikuitukerroksiin, jättämättä kyllästettyjä alueita

Kun epoksiliima kuivuu, puolet osasta poistetaan varovasti matriisista. Tee sama toisen puolikkaan kanssa. Osat on liimattu yhteen onton tilavuusosan muodostamiseksi. Kevyt, kestävä, aerodynaamisesti muotoiltu lasikuituterä on huippuosaamisen tuulipuistojen kodin rakastaja.

Sen suurimpana haittana on idean toteuttamisen vaikeus ja suuri määrä avioliittoa, kunnes ihanteellinen matriisi on saatu, eikä luomisalgoritmia ole tarkennettu.

Halpa ja iloinen: puinen osa tuulipyörälle

Puinen terä on vanhanaikainen menetelmä, joka on helppo toteuttaa, mutta tehoton nykypäivän sähkönkulutustasolla. Voit tehdä yksityiskohtia massiivista levyä vaaleasta puusta, kuten mänty. On tärkeää valita hyvin kuivattu puinen aihio.

Jos puu on kostea, ruuvi voi kuivausprosessissa “johtaa” ja se on muodonmuutos. Ja märän puun paino on huomattavasti korkeampi kuin kuiva

On tarpeen valita sopiva muoto, mutta ota huomioon se, että puinen terä ei ole ohut levy, kuten alumiini tai muovi, vaan kolmiulotteinen rakenne. Siksi, kun työkappaleelle annetaan pieni muoto, sinun on ymmärrettävä aerodynamiikan periaatteet ja kuviteltava terän muoto kaikissa kolmessa ulottuvuudessa.

Puun lopullisessa ilmeessä on taso, mieluiten sähkö. Kestävyyden vuoksi puu käsitellään antiseptisellä suojalakalla tai maalilla.

Tämän suunnittelun päähaitta on ruuvin suuri paino. Tämän kolosumin laatimiseksi tuulen on oltava riittävän voimakasta, mikä on periaatteessa vaikeaa. Puu on kuitenkin saatavilla oleva materiaali. Tuuliturbiinin ruuvin luomiseen sopivat taulut löytyvät aivan pihaltasi kuluttamatta senttiäkään. Ja tämä on tässä tapauksessa puun tärkein etu.

Puuterän hyötysuhde on yleensä nolla. Sellaisen tuulimyllyn luomiseen kulunut aika ja vaiheet eivät yleensä ole watteina ilmaistun tuloksen arvoisia. Koulutusmallina tai kokeellisena kopiona puinen osa on kuitenkin melko oikea paikka olla. Ja puinen siipinen tuuliviiri näyttää sivustolta mahtava.

Seuraava valokuvavalikoima esittelee tuulimyllyn valmistusvaiheet vanerista leikattujen terien kanssa:

Työosa on valmis ja käyttökelpoinen, mikä tarkoittaa, että se vain maalataan ja kiinnitetään mastoon:

Piirrokset ja esimerkit teristä

Tuulengeneraattorin ruuvin oikea laskenta on erittäin vaikeaa tietämättä kaavassa näytettäviä pääparametreja, eikä meillä ole aavistustakaan siitä, kuinka nämä parametrit vaikuttavat tuuliturbiinin toimintaan.

On parempi olla tuhlamatta aikaa, jos ei ole halua syventyä aerodynamiikan perusteisiin. Valmiit piirustukset esiasetettuilla osoittimilla auttavat sinua valitsemaan oikean terän tuulipuistoon.

Piirustus kahden terän potkurin terästä. Se on tehty viemäriputkesta, jonka halkaisija on 110. Tuuliturbiinin ruuvin halkaisija näissä laskelmissa on 1 m

Tällainen pieni tuuligeneraattori ei pysty tarjoamaan sinulle suurta tehoa. Todennäköisesti voit tuskin puristaa yli 50 wattia tästä suunnittelusta. Kahden terän potkuri, joka on valmistettu kevyestä ja ohuesta PVC-putkesta, antaa kuitenkin suuren pyörimisnopeuden ja varmistaa tuulimyllyn toiminnan myös pienellä tuulella.

Piirustus tuulengeneraattorin kolmen terän potkurille, 160 mm halkaisijaltaan putkesta. Arvioitu nopeus tässä versiossa on 5 tuulen ollessa 5 m / s

Tämänmuotoista kolmen terän potkuria voidaan käyttää tehokkaammissa yksiköissä, noin 150 W 12 V: n lämpötilassa. Koko potkurin halkaisija tässä mallissa on 1,5 m. Tuulen pyörä pyörii nopeasti ja alkaa helposti liikkua. Kolmensiipiset tuulimyllyt ovat yleisimpiä kodin voimalaitoksissa.

Piirustus kotitekoisesta terästä tuulengeneraattorin 5-teräiselle potkurille. Se on valmistettu PVC-putkesta, jonka halkaisija on 160 mm. Arvioitu nopeus - 4

Tällainen viiden terän potkuri voi tuottaa jopa 225 kierrosta minuutissa suunnitellun tuulen nopeuden ollessa 5 m / s. Terän rakentamiseksi ehdotettujen piirustusten mukaan sinun on siirrettävä kunkin pisteen koordinaatit sarakkeista "Etu- ja takakuviokoordinaatit" muoviviemäriputken pintaan.

Alla olevan taulukon mukaan voit laskea tuulimyllyn halkaisijan 2-16 terällä. Tässä tapauksessa voit valita koon ottaen huomioon halutun lähtötehon.

Taulukko osoittaa, että mitä enemmän siipiä tuuligeneraattorilla on, sitä pienempi niiden pituus on olla, jotta saman tehon virta saadaan

Kuten käytäntö osoittaa, yli 2 metrin halkaisijan tuuligeneraattorin huolto on melko vaikeaa. Jos tarvitset taulukon mukaan suurempaa tuulimyllyä, harkitse terien määrän lisäämistä.

Sääntöjen ja periaatteiden kanssa tuuligeneraattorin laskeminen Esittelee artikkelin, jossa kuvataan vaihe vaiheelta laskentaprosessit.

Suoritetaan tuuliturbiinin tasapainotus

Tuulengeneraattorin siipien tasapainotus auttaa tekemään sen käytöstä mahdollisimman tehokkaan. Tasapainon saavuttamiseksi sinun on löydettävä huone, jossa ei ole tuulta tai luonnosta. Tietysti halkaisijaltaan yli 2 m olevan tuulipyörän on vaikea löytää sellaista tilaa.

Terät kootaan valmiiksi rakenteeksi ja asennetaan työasentoon. Akselin tulisi sijaita tarkasti vaakatasossa, tasossa. Taso, jossa ruuvi pyörii, on asetettava tiukasti pystysuoraan, kohtisuorassa akseliin ja maan tasoon nähden.

Ruuvia, joka ei liiku, on kierrettävä 360 / x astetta, missä x = terien lukumäärä. Ihannetapauksessa tasapainoinen tuulimylly ei poikkea yhden asteen, mutta pysyy liikkumattomana. Jos terä kääntyi oman painonsa alapuolelle, se on oikaistava hieman, pienennä painetta toisella puolella, poista poikkeama akselista.

Prosessia toistetaan, kunnes ruuvi on täysin liikkumaton missä tahansa asennossa. On tärkeää, että tasapainon aikana ei ole tuulta. Tämä voi vääristää testituloksia.

On myös tärkeää varmistaa, että kaikki osat pyörivät tiukasti samassa tasossa.Aseta ohjauslevy tarkistaaksesi 2 mm: n etäisyyden jommankumman terän molemmilta puolilta. Liikkeen aikana mikään ruuvin osa ei saa koskea levyyn.

Tuulengeneraattorin käyttämiseksi valmistettujen siipien kanssa on välttämätöntä koota järjestelmä, joka kerää vastaanotetun energian, säästää ja siirtää sen kuluttajalle. Yksi järjestelmän komponenteista on ohjain. Kuinka tehdä tuulimyllyn ohjain, saat selville lukemalla suositellun artikkelin.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Tuulimyllyn rakentaminen omilla käsillä improvisoiduista materiaaleista on täysin mahdollista. Jos aloitat yksinkertaisemmilla malleilla, ensimmäinen yritys todennäköisesti onnistuu. Ota kokemuksellasi käyttöön monimutkaisempia ideoita saadaksesi tehokkaimman ja tehokkaimman tuuligeneraattorin.

Video # 1. Kuinka tehdä tuulimylly PVC-putkista:

Video # 2. DIY tuuligeneraattori:

Video # 3. Sinkitty teräs tuulimylly:

Jos haluat käyttää puhdasta ja turvallista tuulienergiaa kotitalouksien tarpeisiin ja et aio käyttää paljon rahaa kalliiden laitteiden hankkimiseen, tavallisista materiaaleista tehdyt kotitekoiset terät olisivat hyvä idea. Älä pelkää kokeiluja, ja pystyt parantamaan edelleen olemassa olevia tuulimyllyn potkurien malleja.

Haluatko kertoa, kuinka olet itse valmistanut terät tuulimyllylle, joka toimittaa maata sähkölle? Haluatko jakaa hyödyllistä tietoa sivuston kävijöille tai kysyä kysymystä? Kirjoita kommentit alla olevaan kohtaan.