Slik bygger du gjør-det-selv-blader for en vindgenerator: eksempler på selvlagde kniver for en vindturbin

Bruken av alternative energikilder er en av de viktigste trendene i vår tid. Ren og rimelig vindenergi kan konverteres til strøm selv i hjemmet ditt hvis du bygger en vindmølle og kobler den til en generator.

Du kan bygge kniver for en vindgenerator med egne hender fra vanlige materialer, uten å bruke spesialutstyr. Vi vil fortelle deg hvilken form på bladene som er mer effektive, og hjelper deg å velge riktig tegning for en vindpark.

Hvordan fungerer en enkel vindgenerator?

En vindgenerator er en enhet som lar deg konvertere vindenergi til strøm.

Prinsippet for dets drift ligger i det faktum at vinden roterer bladene, setter i gang en aksel som rotasjonen kommer inn i generatoren gjennom en girkasse som øker hastigheten.

Driften av en vindkraftstasjon er estimert av KIEV - koeffisienten for utnyttelse av vindenergi. Når vindhjulet roterer raskt, samhandler det med en stor mengde vind, noe som betyr at det tar bort mer energi fra det.

To hovedtyper av vindgeneratorer er delt:

• vetrikalnye;
• horisontalt.

Vertikalt orienterte modeller er bygget slik at propellaksen er vinkelrett på bakken. Dermed setter enhver bevegelse av luftmasser, uansett retning, strukturen i bevegelse.

Slik allsidighet er et pluss av denne typen vindmøller, men de taper for horisontale modeller når det gjelder produktivitet og arbeidseffektivitet

Den horisontale vindgeneratoren ligner en værskovl. For at bladene skal rotere, må strukturen dreies i riktig retning, avhengig av luftbevegelsesretningen.

Spesielle enheter er installert for å kontrollere og fange opp endringer i vindretningen.Effektiviteten med dette arrangementet av skruen er mye høyere enn med en vertikal retning. I hjemmebruk er det mer rasjonelt å bruke vindgeneratorer av denne typen.

Hvilken bladform er optimal?

Et av hovedelementene i en vindgenerator er et sett med kniver.

Det er en rekke faktorer knyttet til disse detaljene som påvirker vindmøllens effektivitet:

• vekt;
• størrelse;
• form;
• materiale;
• beløpet.

Hvis du bestemmer deg for å designe kniver for en provisorisk vindmølle, må du huske å vurdere alle disse parameterne. Noen tror at jo flere vinger det er på generatorskruen, jo mer vindenergi kan oppnås. Med andre ord, jo mer, jo bedre.

Dette er imidlertid langt fra tilfelle. Hver enkelt del beveger seg for å overvinne luftmotstand. Dermed krever et stort antall kniver på skruen mer vindkraft for å fullføre en revolusjon.

I tillegg kan for mange brede vinger føre til dannelse av den såkalte “luftkappen” foran propellen, når luftstrømmen ikke passerer gjennom vindturbinen, men bøyer seg rundt den.

Form er av stor betydning. Skruens bevegelseshastighet avhenger av den. Dårlig flyt resulterer i virvler som hemmer vindhjulet.

Den mest effektive er en vindblad med ett blad. Men å bygge og balansere det selv er veldig vanskelig. Designet er upålitelig, om enn med høy effektivitet. I henhold til erfaringene fra mange brukere og produsenter av vindmøller, er den mest optimale modellen treblad.

Vekten av bladet avhenger av størrelsen og materialet det skal lages fra. Størrelsen må velges nøye, ledet av formlene for beregningene. Kanten gjøres best slik at det blir en avrunding på den ene siden og den motsatte siden er skarp

Korrekt valgt bladform for en vindgenerator er grunnlaget for det gode arbeidet.

For hjemmeproduksjon er følgende alternativer egnet:

• seiling type;
• vingetype.

Bladene av seilingstypen er enkle brede striper, som i en vindmølle. Denne modellen er den mest åpenbare og enkle å produsere. Effektiviteten er imidlertid så liten at denne formen praktisk talt ikke brukes i moderne vindgeneratorer. Effektiviteten i dette tilfellet er omtrent 10-12%.

En mye mer effektiv form er vingeprofilbladene. Prinsippene for aerodynamikk er involvert her, som flyr enorme fly opp i luften. En skrue av denne formen er lettere å sette i gang og roterer raskere. Luftstrøm reduserer motstanden som en vindturbin støter på i sin vei betydelig.

Riktig profil skal ligne en flyvinge. På den ene siden har bladet en tykning, og på den andre en slak skråning. Luftmasser strømmer veldig jevnt rundt en del av denne formen

Effektiviteten til denne modellen når en verdi på 30-35%. Den gode nyheten er at du kan bygge et vingeblad med egne hender ved å bruke et minimum av verktøy.Alle grunnleggende beregninger og tegninger kan enkelt tilpasses din vindmølle og bruke gratis og ren vindenergi uten begrensninger.

Hva er bladene laget av hjemme?

Materialene som er egnet for konstruksjon av en vindgenerator er for det første plast, lette metaller, tre og en moderne løsning - glassfiber. Hovedspørsmålet er hvor mye arbeidskraft og tid du er villig til å bruke på å lage en vindmølle.

PVC kloakkrør

Det mest populære og utbredte materialet for fremstilling av plastblader for en vindgenerator er et vanlig PVC-kloakkrør. For de fleste hjemmegeneratorer med skruediametere opp til 2 m vil 160 mm rør være tilstrekkelig.

Fordelene med denne metoden inkluderer:

• lav pris;
• tilgjengelighet i alle regioner;
• enkelhet i arbeidet;
• et stort antall diagrammer og tegninger på Internett, en bred opplevelse av bruk.

Rør er forskjellige. Dette er kjent ikke bare for de som lager hjemmelagde vindkraftstasjoner, men for alle som har møtt installasjonen av et kloakk- eller vannforsyningssystem. De avviker i tykkelse, sammensetning, produsent. Røret er billig, så du trenger ikke å prøve å redusere kostnadene for vindmøllen din ytterligere, noe som sparer på PVC-rør.

Dårlig materiale i plastrør kan føre til at knivene sprekker under den første testen, og alt arbeid vil bli bortkastet

Først må du bestemme mønsteret. Det er mange alternativer, hver form har fordeler og ulemper. Kanskje det er fornuftig å eksperimentere først før du kutter ut den endelige versjonen.

Siden prisen på rørene er lav, og du kan finne dem i hvilken som helst jernvarehandel, er dette materialet perfekt for de første trinnene i modellering av knivene. Hvis noe går galt, kan du alltid kjøpe et nytt rør og prøve igjen, lommeboken vil ikke lide mye av slike eksperimenter.

Erfarne brukere av vindenergi har lagt merke til at det er bedre å bruke oransje i stedet for grå rør for å lage bladene til vindgeneratoren. De holder formen bedre, bøyer seg ikke etter vingeformasjonen og serverer lenger

Amatørdesignere foretrekker PVC, for under testen kan et ødelagt blad erstattes med et nytt, laget på 15 minutter rett på stedet med et passende mønster. Enkelt og raskt, og viktigst av alt - rimelig.

Fotoinstruksjoner for fremstilling av en vindmølleblader fra polymerrør vil bidra til å visuelt mestre trinnene og prosessens rekkefølge:

Alle forberedende trinn er fullført, nå må knivene festes til den delen som roterer etter vinden:

Aluminium - tynt, lett og dyrt

Aluminium er et lett og slitesterkt metall. Det brukes tradisjonelt til fremstilling av blader for vindgeneratorer. På grunn av sin lette vekt, hvis du gir platen den ønskede formen, vil de aerodynamiske egenskapene til skruen være i en høyde.

De viktigste belastningene som vindmøllen opplever under rotasjon er rettet mot å bøye og bryte bladet. Hvis plast under slikt arbeid raskt sprekker og svikter, kan du stole på en aluminiumskrue mye lenger.

Hvis du sammenligner aluminiums- og PVC-rør, vil imidlertid metallplater fortsatt være tyngre. Ved høye hastigheter er det stor risiko for skade ikke på selve bladet, men på skruen på festepunktet

En annen ulempe med aluminiumsdeler er kompleksiteten i produksjonen. Hvis PVC-røret har en sving som vil bli brukt for å formidle de aerodynamiske egenskapene til bladet, blir aluminium vanligvis tatt i form av et ark.

Etter å ha kuttet delen i henhold til mønsteret, som i seg selv er mye mer komplisert enn å jobbe med plast, vil det resulterende arbeidsstykket fremdeles trille å bli rullet og gitt den riktig sving. Hjemme og uten verktøy vil dette ikke være så enkelt.

I stedet for dyrt aluminium, kan du bruke utklipp av takplate eller biter av bølgepapp som er igjen etter installasjonen:

Glassfiber eller glassfiber - for profesjonelle

Hvis du bestemmer deg for å nærme deg spørsmålet om å skape et blad bevisst og er klar til å bruke mye krefter og nerver på det, vil glassfiber gjøre det. Hvis du ikke har jobbet med vindgeneratorer før, er det ikke en god idé å starte et bekjentskap med å modellere en glassfibermølle. Likevel krever denne prosessen erfaring og praktiske ferdigheter.

Bladet på flere lag glassfiber, limt med epoksylim, vil være sterkt, lett og pålitelig. Med et stort overflateareal er delen hul og nesten vektløs

For fremstilling av glassfiber tas - et tynt og holdbart materiale som produseres i ruller. I tillegg til glassfiber er epoksylim nyttig for feste av lag.

Begynn med å lage en matrise. Dette er et slikt arbeidsstykke, som er en form for en fremtidig del.

Matrisen kan være laget av tre: bjelker, tavler eller tømmerstokker. Bulk silhuetten av halvparten av bladet er kuttet direkte fra massivet. Et annet alternativ er en plastform

Det er veldig vanskelig å lage et tomt på egen hånd, du må ha en ferdig modell av et blad laget av tre eller annet materiale foran øynene dine, og først da er en matrise for delen kuttet ut fra denne modellen. Slike matriser trenger minst 2. Men etter å ha gjort en vellykket form en gang, kan den brukes mange ganger og dermed bygget mer enn en vindmølle.

Bunnen av formen er smurt grundig med voks. Dette gjøres slik at det ferdige bladet lett kan fjernes deretter. Legg et lag glassfiber, belegg det med epoksylim. Prosessen gjentas flere ganger til arbeidsstykket når ønsket tykkelse.

Da skal limet tørke. Noen anbefaler å legge formen i en vakuumpose og pumpe luft. Så lim trenger bedre inn i alle lag med glassfiber, og etterlater ingen impregnerte områder

Når epoksylimet tørker, fjernes halvparten av delen forsiktig fra matrisen. Gjør det samme med andre omgang. Delene limes sammen for å danne en hul volumetrisk del. Et lett, holdbart, aerodynamisk formet glassfiberblad er høydepunktet for en hjemmelsker av vindparker.

Den største ulempen er vanskeligheten med å implementere ideen og en stor mengde ekteskap med det første, til den ideelle matrisen er oppnådd, og skaperalgoritmen ikke er foredlet.

Billig og munter: en tredel for et vindhjul

Et treblad er en gammeldags metode som er enkel å implementere, men ineffektiv på dagens strømforbruk. Du kan lage en detalj fra et solid brett av lyst treverk, for eksempel furu. Det er viktig å velge et godt tørket treemne.

Hvis treet er fuktig, kan skruen "tørke" i ferd med å tørke og deformeres. Og vekten til et vått tre er betydelig høyere enn tørt

Det er nødvendig å velge en passende form, men ta hensyn til det faktum at trebladet ikke vil være en tynn plate, som aluminium eller plast, men en tredimensjonal struktur. Derfor, gir arbeidsstykket en liten form, må du forstå prinsippene for aerodynamikk og forestille formen på bladet i alle tre dimensjoner.

Det endelige utseendet til treet vil ha et plan, helst elektro. For holdbarhet blir treverket behandlet med en antiseptisk beskyttende lakk eller maling.

Den største ulempen med dette designet er den store vekten på skruen. For å buge denne kolossen, må vinden være sterk nok, noe som i prinsippet er vanskelig. Tre er imidlertid et tilgjengelig materiale. Plater som er egnet for å lage en vindmølleskrue, kan du finne rett i hagen din uten å bruke en krone. Og dette er den viktigste fordelen med tre i dette tilfellet.

Effektiviteten til et treblad har en tendens til null. Som regel er ikke tiden og kreftene som går i å lage en slik vindmølle verdt resultatet, uttrykt i watt. Imidlertid, som en treningsmodell eller en prøvekopi, er tredelen ganske stedet å være. Og værfløyen med treblader ser fantastisk ut på stedet.

Følgende utvalg av bilder vil introdusere trinnene for å lage en vindmølle med kniver av kryssfiner:

Arbeidsdelen er klar og testet for brukbarhet, noe som betyr at den bare gjenstår for å male og feste den til masten:

Tegninger og eksempler på kniver

Det er veldig vanskelig å gjøre riktig beregning av skruen til vindgeneratoren uten å vite hovedparametrene som vises i formelen, i tillegg til at de ikke har noen anelse om hvordan disse parametrene påvirker driften av vindturbinen.

Det er bedre å ikke kaste bort tiden din hvis det ikke er noe ønske om å fordype det grunnleggende i aerodynamikk. Ferdiglagde tegninger med forhåndsinnstilte indikatorer vil hjelpe deg å velge riktig blad for en vindpark.

Tegning av et blad for en to-blads propell. Det er laget av et kloakkrør med 110 diameter. Diameteren til vindmølleskruen i disse beregningene er 1 m

En så liten vindgenerator vil ikke kunne gi deg høy effekt. Mest sannsynlig kan du knapt presse mer enn 50 watt ut av dette designet. En tobladet propell laget av lett og tynt PVC-rør vil imidlertid gi en høy rotasjonshastighet og sikre driften av vindmøllen selv med en liten vind.

Tegning av et blad for en treblads propell av en vindgenerator fra et rør på 160 mm i diameter. Beregnet hastighet i denne versjonen er 5 med en vind på 5 m / s

En treblads propell av denne formen kan brukes til kraftigere enheter, omtrent 150 W ved 12 V. Diameteren på hele propellen i denne modellen når 1,5 m. Vindhjulet vil rotere raskt og lett å begynne å bevege seg. Trevingede vindmøller er vanligst i hjemmekraftverk.

Tegning av et hjemmelaget blad for en 5-blads propell av en vindgenerator. Den er laget av PVC-rør med en diameter på 160 mm. Estimert hastighet - 4

En slik femblads propell kan produsere opptil 225 omdreininger per minutt med en konstruksjonsvindhastighet på 5 m / s. For å bygge et blad i henhold til de foreslåtte tegningene, må du overføre koordinatene til hvert punkt fra kolonnene "Front / Rear Pattern Coordinates" til overflaten til plastkloakksrøret.

I følge tabellen nedenfor kan du beregne diameteren på vindmøllen med 2-16 kniver. I dette tilfellet kan du velge størrelse under hensyntagen til ønsket utgangseffekt.

Tabellen viser at jo flere vinger vindgeneratoren har, jo mindre må deres lengde være for å oppnå en strøm med samme effekt

Som praksis viser, er det ganske vanskelig å betjene en vindgenerator med mer enn 2 meter i diameter. Hvis du i følge tabellen trenger en større vindmølle, kan du vurdere å øke antall kniver.

Med regler og prinsipper beregne en vindgenerator Introduserer artikkelen, som trinn for trinn skisserer databehandlingsprosessen.

Utfører vindturbin-balansering

Å balansere bladene til en vindgenerator vil bidra til å gjøre driften så effektiv som mulig. For å balansere, må du finne et rom der det ikke er vind eller trekk. For et vindhjul med mer enn 2 m diameter vil det selvfølgelig være vanskelig å finne et slikt rom.

Bladene monteres i en ferdig struktur og installeres i arbeidsstilling. Aksen skal være plassert strengt horisontalt, i nivå. Flyet som skruen roterer i må stilles strengt vertikalt, vinkelrett på aksen og bakkenivået.

Skruen, som ikke beveger seg, må dreies 360 / x grader, der x = antall kniver. Ideelt sett vil en balansert vindmølle ikke avvike med 1 grad, men vil forbli ubevegelig. Hvis bladet dreide under sin egen vekt, må det rettes litt, redusere vekten på den ene siden, eliminere avvik fra aksen.

Prosessen gjentas til skruen er fullstendig bevegelsesfri i hvilken som helst stilling. Det er viktig at det ikke er vind under balansering. Dette kan forvrenge testresultatene.

Det er også viktig å sikre at alle delene roterer strengt i samme plan.For å kontrollere i en avstand på 2 mm på begge sider av et av knivene, sett kontrollplaten. Under bevegelse skal ingen deler av skruen berøre platen.

For å betjene en vindgenerator med produserte kniver, vil det være nødvendig å montere et system som akkumulerer den mottatte energien, sparer den og overfører den til forbrukeren. En av komponentene i systemet er kontrolleren. Hvordan gjøre vindmøllekontroller, finner du ut ved å lese den anbefalte artikkelen vår.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Å bygge en vindmølle med egne hender fra improviserte materialer er ganske mulig. Hvis du starter med enklere modeller, vil det første forsøket sannsynligvis være vellykket. Ta med mer komplekse ideer med erfaring for å få den mest effektive og kraftige vindgeneratoren.

Video nr. 1. Hvordan lage en vindmølle fra PVC-rør:

Video nr. 2. DIY vindgenerator:

Video nr. 3. Vindmølle av galvanisert stål:

Hvis du vil bruke ren og trygg vindenergi til husholdningenes behov og ikke planlegger å bruke mye penger på kjøp av dyrt utstyr, vil hjemmelagde blader laget av vanlige materialer være en god idé. Ikke vær redd for eksperimenter, så vil du kunne forbedre eksisterende modeller av propeller til en vindmølle ytterligere.

Vil du fortelle hvordan du personlig har laget blader til en vindmølle, som gir strøm til landet? Vil du dele nyttig informasjon med besøkende eller stille et spørsmål? Skriv kommentarer i blokken nedenfor.