Hogyan készítsünk „csináld magad” pengéket egy szélerőműhöz: példák a saját készítésű pengékre egy szélturbina számára

Az alternatív energiaforrások használata korunk egyik fő trendje. A tiszta és megfizethető szélenergia átalakítható villamos energiává még otthonában is, ha szélmalmot épít fel és csatlakoztat egy generátorhoz.

Készíthet saját kezével szélgenerátorhoz fűrészlapokat, szokásos anyagokból, anélkül, hogy speciális berendezéseket kellene használni. Megmondjuk Önnek, hogy a pengék melyik alakja hatékonyabb, és segít kiválasztani a szélerőműparkhoz megfelelő rajzot.

Hogyan működik egy egyszerű szélgenerátor?

A szélgenerátor olyan eszköz, amely lehetővé teszi a szélenergia villamosenergiává történő átalakítását.

Működésének elve abban rejlik, hogy a szél elforgatja a pengeket, elindít egy tengelyt, amelynek mentén a forgás egy sebességnövelő sebességváltón keresztül jut a generátorba.

A szélerőmű működését a KIEV - a szélenergia-felhasználási tényező becsüli meg. Amikor a szélkerék gyorsan forog, nagy mennyiségű szélrel kölcsönhatásba lép, ami azt jelenti, hogy több energiát vesz el tőle.

A szélgenerátorok két fő típusát felosztják:

• vetrikalnye;
• vízszintes.

A függőlegesen orientált modelleket úgy építik fel, hogy a légcsavar tengelye merőleges legyen a talajra. Így a légtömeg bármilyen mozgása, iránytól függetlenül, mozgásba hozza a szerkezetet.

Az ilyen sokoldalúság plusz az ilyen típusú szélmalmoknál, ám elveszítik a vízszintes modelleket a termelékenység és a munka hatékonysága szempontjából

A vízszintes szélgenerátor egy időjárási lapátra hasonlít. A pengék forgása érdekében a szerkezetet a levegő mozgásának irányától függően a megfelelő irányba kell fordítani.

A szélirány változásainak ellenőrzésére és rögzítésére speciális eszközök vannak felszerelve.A csavar ilyen elrendezésével sokkal nagyobb hatékonyságú, mint függőleges tájolásnál. Háztartási felhasználás esetén ésszerűbb ilyen típusú szélgenerátorok használata.

Melyik penge alakja optimális?

A szélgenerátor egyik fő eleme egy pengék.

Ezekhez a részletekhez számos tényező kapcsolódik, amelyek befolyásolják a szélmalom hatékonyságát:

• tömege;
• mérete;
• formálni;
• anyag;
• összeget.

Ha úgy dönt, hogy késeket tervez egy szélmalomhoz, akkor vegye figyelembe ezeket a paramétereket. Egyesek úgy vélik, hogy minél több szárny van a generátor csavarján, annál több szélenergiát lehet elérni. Más szavakkal: minél több, annál jobb.

Ez azonban messze nem a helyzet. Minden egyes rész elmozdítja a levegőellenállás leküzdését. Így a csavaron lévő nagy számú késnek több szélenergiára van szüksége az egyik fordulat végrehajtásához.

Ezenkívül túl sok széles szárny okozhatja az úgynevezett „légsapka” kialakulását a légcsavar előtt, amikor a légáram nem halad át a szélturbinán, hanem meghajlik.

A forma nagy jelentőséggel bír. A légcsavar sebessége attól függ. A rossz áramlás örvényeket eredményez, amelyek gátolják a szélkerék működését.

A leghatékonyabb az egytengelyes szélgenerátor. De önmagát építeni és kiegyensúlyozni nagyon nehéz. A kialakítás megbízhatatlan, bár nagy hatékonyságú. Számos felhasználó és a szélmalmok gyártója tapasztalata szerint a legoptimálisabb modell a hárompenge.

A penge súlya függ a méretétől és az anyagától, amelyből azt gyártják. A méretet gondosan kell kiválasztani, a számítás képlete alapján. A szegélyezést legjobban úgy lehet elvégezni, hogy egyik oldalán kerekítés történjen, a másik oldalon éles legyen

A szélgenerátornak megfelelően kiválasztott pengeforma a jó munkájának alapja.

Az otthoni gyártáshoz a következő lehetőségek alkalmazhatók:

• vitorlázás típusa;
• szárny típusa.

A vitorlás típusú pengék egyszerű, széles csíkokkal rendelkeznek, mint egy szélmalomban. Ez a modell a legnyilvánvalóbb és legkönnyebben gyártható. Hatékonysága azonban olyan kicsi, hogy ezt a formát a modern szélerőművekben gyakorlatilag nem használják. A hatékonyság ebben az esetben körülbelül 10-12%.

Sokkal hatékonyabb forma a szárnyprofillapátok. Itt szerepelnek az aerodinamika alapelvei, amelyek hatalmas repülőgépeket repülnek a levegőbe. Az ilyen alakú csavart könnyebben lehet mozgatni, és gyorsabban forog. A levegőáram jelentősen csökkenti az ellenállást, amelyet egy szélturbina talál meg útjában.

A helyes profilnak hasonlónak kell lennie a repülőgép szárnyához. Az egyik oldalon a penge megvastagodik, a másik oldalon pedig enyhe lejtő. A légtömeg ezen alak egy része körül nagyon simán áramlik

Ennek a modellnek a hatékonysága eléri a 30-35% -ot. A jó hír az, hogy szárnyas pengét saját kezével készíthet, minimális szerszámmal.Az összes alapvető számítás és rajz könnyen adaptálható szélmalmához, és korlátozások nélkül szabad és tiszta szélenergiát használhat.

Melyek a pengék otthon?

A szélgenerátor gyártásához megfelelő anyagok elsősorban műanyag, könnyűfémek, fa és modern megoldás - üvegszál. A fő kérdés az, hogy mennyi munkát és időt hajlandó költeni szélmalom készítésére.

PVC csatornacsövek

A szélgenerátor műanyag lapáinak gyártásához a legnépszerűbb és legelterjedtebb anyag a közönséges PVC-csatorna. A legtöbb otthoni generátorhoz, amelynek csavarátmérője legfeljebb 2 m, elegendő a 160 mm-es cső.

Ennek a módszernek az előnyei a következők:

• alacsony ár;
• elérhetőség bármely régióban;
• a munka egyszerűsége;
• nagy számú rajz és rajz az interneten, széles használati tapasztalat.

A csövek különbözőek. Ez nem csak azok számára ismert, akik házi szélerőműveket gyártanak, hanem mindenkinek, aki szembesül a csatornába vagy a vízellátó rendszerbe. Különbözőek vastagságban, összetételükben és gyártóikban. A cső olcsó, ezért nem kell megpróbálnia tovább csökkenteni a szélmalom költségeit, megtakarítva a PVC csöveket.

A műanyag csövekben lévő rossz anyag a pengék repedését okozhatja az első vizsgálat során, és minden munka pazarlás lesz

Először el kell döntenie a mintáról. Számos lehetőség létezik, mindegyik forma megvan az előnyei és hátrányai. Talán érdemes először kísérletezni, mielőtt kivágná a végleges verziót.

Mivel a csövek árai alacsonyak, és bármilyen fémáruházban megtalálhatók, ez az anyag tökéletes a pengék modellezésének első lépéseihez. Ha valami baj történik, akkor mindig vásárolhat egy másik csövet, és megpróbálhatja újra, a pénztárca nem fog sokat szenvedni az ilyen kísérletektől.

A tapasztalt szélenergia-használók észrevették, hogy jobb a narancssárga, mint a szürke csöveket használni a szélgenerátor pengéinek elkészítéséhez. Jobban megtartják alakját, nem hajlítanak szárnyképződés után és hosszabb ideig szolgálnak

Az amatőr tervezők inkább a PVC-t részesítik előnyben, mivel a teszt során a törött pengét helyettesítheti egy új, 15 perc alatt elkészített, megfelelő darabbal. Egyszerű és gyors, és ami a legfontosabb - megfizethető.

A szélmalom pengék polimer csövekből történő gyártására vonatkozó fotó-utasítások segítenek a lépések és a folyamat sorrendjének vizuális elsajátításában:

Az összes előkészítő lépés befejeződött, most a pengeket a szél után forgó alkatrészhez kell rögzíteni:

Alumínium - vékony, könnyű és drága

Az alumínium könnyű és tartós fém. Hagyományosan szélerőművek pengéinek gyártására használják. Könnyű súlya miatt, ha megadja a lemeznek a kívánt formát, a csavar aerodinamikai tulajdonságai magasságban lesznek.

A szélmalom forgás közben tapasztalható legnagyobb terhelése a penge meghajlítása és törése. Ha az ilyen munkák során a műanyag gyorsan reped és meghibásodik, sokkal hosszabb ideig számíthat egy alumínium csavarra.

Ha összehasonlítják az alumínium és a PVC csöveket, akkor a fémlemezek továbbra is nehezebbek lesznek. Nagy sebességnél nagy a veszélye, hogy nem a penge, hanem a rögzítési pont csavarja sérül

Az alumínium alkatrészek további hátránya a gyártás összetettsége. Ha a PVC csőnek van egy olyan hajlítása, amelyet a penge aerodinamikai tulajdonságainak megadására használnak, akkor az alumíniumot általában lemez formájában kell venni.

Miután az alkatrészt a minta szerint vágta, amely önmagában sokkal bonyolultabb, mint a műanyaggal történő megmunkálás, a kapott munkadarabot továbbra is hengerezni kell, és a megfelelő hajlítást kell elvégeznie. Otthon és eszköz nélkül ez nem lesz olyan egyszerű.

A drága alumínium helyett tetőfedő darabokat vagy hullámkarton darabokat használhat a telepítés után:

Üvegszálas vagy üvegszál - szakemberek számára

Ha úgy dönt, hogy tudatosan közelíti meg a penge létrehozásának kérdését, és hajlandó sok erőfeszítést és ideget költeni rá, az üvegszál megteszi. Ha korábban nem foglalkozott a szélerőművekkel, akkor nem jó ötlet megismerni az üvegszálas szélmalom modellezését. Ennek ellenére ez a folyamat tapasztalatot és gyakorlati készségeket igényel.

Több rétegű üvegszálas penge, epoxi ragasztóval ragasztva, erős, könnyű és megbízható. Nagy felületű része üreges és szinte súlytalan

Üvegszál gyártásához kerül sor - egy vékony és tartós anyag, amelyet tekercsben gyártanak. Az üvegszál mellett az epoxi ragasztó hasznos a rétegek rögzítésében.

Kezdje egy mátrix létrehozásával. Ez egy ilyen munkadarab, amely egy jövőbeli alkatrész formája.

A mátrix fából készülhet: gerendák, deszkák vagy rönk. A pengék nagy részének sziluettjét közvetlenül a hegyoldalból vágják le. Egy másik lehetőség egy műanyag forma

Nagyon nehéz egyedül elkészíteni a nyomtatót, a szemének elkészítéséhez készen kell állnia egy fából vagy más anyagból készült pengéről, és csak ekkor vágja ki az alkatrész mátrixát ebből a modellből. Az ilyen mátrixoknak legalább 2-re szükségük van. De miután egyszer sikerült kialakítaniuk, sokszor használható, így egynél több szélmalom is felépíthető.

A forma alját alaposan viasszal megsimozzuk. Ez úgy történik, hogy a kész kés később könnyen eltávolítható legyen. Helyezzen egy réteg üvegszálas anyagot, bevonja epoxi ragasztóval. A folyamatot többször megismételjük, amíg a munkadarab el nem éri a kívánt vastagságot.

Ezután a ragasztó megszáradjon. Egyesek azt sugallják, hogy helyezze a penészt vákuumzsákba, és pumpálja a levegőt. Így a ragasztó jobban behatol az üvegszál összes rétegébe, és nem hagy impregnált területeket

Amikor az epoxi ragasztó megszárad, az anyag felét óvatosan távolítják el a mátrixból. Ugyanezt tegye a második félidővel. Az alkatrészek össze vannak ragasztva, hogy egy üreges térfogatú rész legyen. Könnyű, tartós, aerodinamikai alakú üvegszálas penge a szélfarmok otthoni szerelmeseinek kiválósági csúcsa.

Legfőbb hátránya az ötlet megvalósításának nehézsége és a házasság kezdeti nagysága, amíg meg nem kapják az ideális mátrixot, és a létrehozási algoritmus nem finomításra kerül.

Olcsó és vidám: fa rész egy szélkerékhez

A fa penge egy régimódi módszer, amelyet könnyű megvalósítani, de a mai villamosenergia-fogyasztás szempontjából hatástalan. Készíthet egy részletet masszív táblából, világos fából, például fenyőből. Fontos, hogy válasszon egy jól szárított fadarabot.

Ha a fa nedves, a szárítás során a csavar „vezethet” és deformálódhat. És a nedves fa tömege jelentősen magasabb, mint a száraz

Meg kell választani a megfelelő formát, de figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a fa penge nem egy vékony lemez, például alumínium vagy műanyag, hanem háromdimenziós szerkezet. Ezért, ha a munkadarabot kissé alakítja, meg kell értenie az aerodinamika alapelveit, és el kell képzelnie a penge alakját mindhárom dimenzióban.

A fa végső megjelenése sík, lehetőleg elektro. A tartósság érdekében a fát antiszeptikus védőlakkkal vagy festékkel kezelik.

Ennek a kialakításnak a fő hátránya a csavar nagy súlya. Annak érdekében, hogy ezt a kolosszust kiszámítsák, a szélnek elég erősnek kell lennie, ami elvileg nehéz. A fa azonban hozzáférhető anyag. A szélturbina csavarjának elkészítéséhez megfelelő táblák közvetlenül az udvaron találhatók anélkül, hogy egy fillért költenének. És ez ebben az esetben a fa fő előnye.

A falapák hatékonysága nulla. Általában az ilyen szélmalom létrehozásához szükséges idő és erőfeszítés nem éri meg az eredményt, wattban kifejezve. Edzőmodellként vagy próbapéldányként azonban a fa rész a megfelelő hely. És a fa pengékkel ellátott időjárási lapát látványosan néz ki az oldalon.

A következő fényképkészlet bemutatja a szélmalom elkészítésének lépéseit rétegelt lemezből kivágott pengékkel:

A munkadarab készen áll és működőképességére tesztelték, ami azt jelenti, hogy csak az árbocot kell festeni és rögzíteni:

A pengék rajzai és példái

Nagyon nehéz elvégezni a szélgenerátor csavar helyes kiszámítását anélkül, hogy tudnánk a képletben megjelenő fő paramétereket, és nem is tudnánk, hogy ezek a paraméterek hogyan befolyásolják a szélturbina működését.

Sokkal jobb, ha nem pazarolja az idejét, ha nincs kíváncsi az aerodinamika alapjaira. Az előre beállított indikátorokkal kész késztervek segítenek a szélerőműparkhoz megfelelő kés kiválasztásában.

Rajz egy kést egy kétlapátos légcsavarhoz. 110 átmérőjű csatornaból készül. A szélerőmű csavar átmérője ezekben a számításokban 1 m

Egy ilyen kicsi szélgenerátor nem fog nagy teljesítményt nyújtani Önnek. Valószínűleg alig húz ki több mint 50 wattot ebből a kivitelből. Könnyű és vékony PVC-csőből készült kéttengelyű légcsavar azonban nagy fordulatszámot biztosít és biztosítja a szélmalom működését még kis szél esetén is.

Rajzolás egy szélességgenerátor háromlapátos hajtócsavarjának egy 160 mm átmérőjű csőből. A becsült sebesség ebben a verzióban 5, 5 m / s szél mellett

Az ilyen alakú háromlapátos hajócsavar nagyobb teljesítményű egységekhez használható, körülbelül 150 W 12 V feszültséggel. Ebben a modellben a teljes légcsavar átmérője eléri az 1,5 métert. A szélkerék gyorsan forog, és könnyen mozogni kezd. A háromszárnyú szélmalmok a legelterjedtebbek az otthoni erőművekben.

Rajz házi készítésű pengéről egy szélgenerátor ötlapátos légcsavarjára. 160 mm átmérőjű PVC csőből készül. Becsült sebesség - 4

Egy ilyen ötlapos légcsavar percenként akár 225 fordulatot képes előállítani 5 m / s tervezett szélsebesség mellett. A penge tervezéséhez a javasolt rajzok szerint át kell helyezni az egyes pontok koordinátáit az "Elülső / hátsó minta koordinátái" oszlopokból a műanyag csatorna felületéhez.

Az alábbi táblázat szerint kiszámíthatja a szélmalom átmérőjét 2-16 pengével. Ebben az esetben a kívánt kimeneti teljesítmény figyelembevételével kiválaszthatja a méretet.

A táblázat azt mutatja, hogy minél több szárny van a szélgenerátorban, annál rövidebbnek kell lenniük azok hossza, hogy azonos teljesítményű áramot kapjanak

Mint a gyakorlat azt mutatja, a szélgenerátor karbantartása meghaladja a 2 métert, és átmérője meglehetősen nehéz. Ha az asztal szerint nagyobb szélmalomra van szüksége, akkor fontolja meg a pengék számának növelését.

Szabályokkal és alapelvekkel a szélgenerátor kiszámítása Bemutatja a cikket, amely lépésről lépésre felvázolja a számítástechnika folyamatát.

A szélturbina kiegyensúlyozása

A szélgenerátor pengéinek kiegyensúlyozása elősegíti annak működését a lehető leghatékonyabbá. Az egyensúly megteremtéséhez olyan helyiséget kell találnia, ahol nincs szél vagy huzat. Természetesen a 2 m-nél nagyobb átmérőjű szélkerék esetében nehéz lesz megtalálni egy ilyen helyiséget.

A pengék kész szerkezetre vannak összeállítva és munkahelyzetbe beszerelve. A tengelynek szigorúan vízszintesen, egyenesen kell lennie. A síkot, amelyben a csavar elfordul, szigorúan függőlegesen kell beállítani, merőlegesen a tengelyre és a talajszintre.

A nem mozgó csavart 360 / x fokkal el kell forgatni, ahol x = a pengék száma. Ideális esetben a kiegyensúlyozott szélmalom nem tér el 1 fokkal, de mozdulatlan marad. Ha a penge a saját súlya alá fordult, azt kissé meg kell javítani, csökkentse az egyik oldalon a súlyt, kiküszöbölje a tengelytől való eltérést.

A folyamatot addig ismételjük, amíg a csavar teljesen mozdulatlan marad bármely helyzetben. Fontos, hogy kiegyensúlyozás közben ne legyen szél. Ez torzíthatja a teszteredményeket.

Fontos annak biztosítása is, hogy minden alkatrész szigorúan ugyanabban a síkban forogjon.Az egyik pengék mindkét oldalán 2 mm távolságra történő ellenőrzéshez állítsa be a vezérlőlemezt. Mozgás közben a csavar egyetlen része sem érintheti a lemezt.

A gyártott pengékkel működő szélerőmű működtetéséhez olyan rendszert kell összeállítani, amely felhalmozza a kapott energiát, megtakarítja és továbbítja azt a fogyasztónak. A rendszer egyik összetevője a vezérlő. Hogyan kell csinálni szélmalom vezérlő, megtudhatja az ajánlott cikk elolvasásával.

Következtetések és hasznos videó a témáról

A szélmalom saját kezű, improvizált anyagokból történő építése teljesen lehetséges. Ha egyszerűbb modellekkel kezdi, akkor az első kísérlet valószínűleg sikeres lesz. Tapasztalata alapján tegyen át bonyolultabb ötleteket a leghatékonyabb és leghatékonyabb szélgenerátor megszerzéséhez.

1. videó. Hogyan készítsünk szélmalmat PVC csövekből:

2. videó. DIY szélgenerátor:

3. videó. Horganyzott acél szélmalom:

Ha tiszta és biztonságos szélenergiát akar használni háztartási igényekhez, és nem tervezi, hogy sok pénzt költene drága berendezések vásárlására, akkor jó ötlet lenne a szokásos anyagokból készült házi pengék. Ne félj a kísérletektől, és tovább javíthatja a szélmalom meghajtóinak meglévő modelljeit.

Szeretné elmondani, hogy miként készített személyesen pengéket egy szélmalom számára, amely áramot szolgáltat az országnak? Szeretne hasznos információkat megosztani a webhely látogatóival, vagy kérdést feltenni? Kérjük, írjon megjegyzéseket az alábbi blokkba.