Hur man bygger gör-det-själv-blad för en vindgenerator: exempel på självgjorda blad för en vindkraftverk

Användningen av alternativa energikällor är en av de viktigaste trenderna i vår tid. Ren och överkomlig vindkraft kan konverteras till el även i ditt hem om du bygger en väderkvarn och ansluter den till en generator.

Du kan bygga blad för en vindgenerator med dina egna händer från vanliga material utan att använda specialutrustning. Vi berättar vilken form på bladen som är mer effektiv och hjälper dig att välja rätt ritning för en vindkraftspark.

Hur fungerar en enkel vindgenerator?

En vindgenerator är en enhet som låter dig konvertera vindkraft till elektricitet.

Principen för dess drift ligger i det faktum att vinden roterar bladen, sätter igång en axel längs vilken rotationen kommer in i generatorn genom en växellåda som ökar hastigheten.

Drift av ett vindkraftverk beräknas av KIEV - utnyttjandekoefficienten för vindkraft. När vindhjulet roterar snabbt samverkar det med en stor mängd vind, vilket innebär att det tar bort mer energi från det.

Två huvudtyper av vindgeneratorer är indelade:

• vetrikalnye;
• horisontella.

Vertikalt orienterade modeller är byggda så att propelleraxeln är vinkelrätt mot marken. Således, varje rörelse av luftmassor, oavsett riktning, sätter strukturen i rörelse.

Sådan mångsidighet är ett plus på denna typ av väderkvarnar, men de förlorar till horisontella modeller när det gäller produktivitet och arbetseffektivitet

Den horisontella vindgeneratorn liknar en väderving. För att bladen ska rotera måste strukturen vridas i rätt riktning, beroende på luftrörelsens riktning.

För att kontrollera och fånga förändringar i vindriktningen installeras specialenheter.Effektiviteten med detta arrangemang av skruven är mycket högre än med en vertikal orientering. I hushållsbruk är det mer rationellt att använda vindgeneratorer av denna typ.

Vilken bladform är optimal?

Ett av huvudelementen i en vindgenerator är en uppsättning blad.

Det finns ett antal faktorer associerade med dessa detaljer som påverkar vindkraftverkets effektivitet:

• vikt;
• storlek;
• stycken;
• material;
• belopp.

Om du bestämmer dig för att designa blad för en provisorisk väderkvarn, se till att alla dessa parametrar beaktas. Vissa tror att ju fler vingar det finns på generatorskruven, desto mer vindenergi kan erhållas. Med andra ord, desto mer desto bättre.

Detta är dock långt ifrån fallet. Varje enskild del rör sig för att övervinna luftmotståndet. Således kräver ett stort antal blad på skruven mer vindkraft för att genomföra en varv.

Dessutom kan för många breda vingar orsaka bildandet av det så kallade "lufthöljet" framför propellen, när luftflödet inte passerar genom vindkraftverken utan böjer sig runt den.

Form är av stor vikt. Skruvens rörelseshastighet beror på den. Dåligt flöde resulterar i virvlar som hämmar vindhjulet.

Den mest effektiva är en generator med en blad. Men att bygga och balansera det själv är mycket svårt. Designen är opålitlig, om än med hög effektivitet. Enligt erfarenheterna från många användare och tillverkare av väderkvarnar är den mest optimala modellen en treblad.

Bladets vikt beror på dess storlek och materialet från vilket det kommer att tillverkas. Storleken måste väljas noggrant med hjälp av formlerna för beräkningarna. Kanten görs bäst så att det finns en avrundning på ena sidan och motsatt sida är skarp

Korrekt valt bladform för en vindgenerator är grunden för dess goda arbete.

För hustillverkning är följande alternativ lämpliga:

• seglingstyp;
• vingtyp.

Bladen av seglingstypen är enkla breda ränder, som i en väderkvarn. Denna modell är den mest uppenbara och lätt att tillverka. Effektiviteten är emellertid så liten att denna form praktiskt taget inte används i moderna vindgeneratorer. Effektiviteten i detta fall är cirka 10-12%.

En mycket effektivare form är vingprofilbladen. Principerna för aerodynamik är involverade här, som flyger stora flygplan i luften. En skruv av denna form är lättare att sätta i rörelse och roterar snabbare. Luftflödet minskar avsevärt motståndet som en vindkraftverk möter på sin väg.

Rätt profil ska likna en flygvinge. På ena sidan har bladet en förtjockning, och på den andra en mild lutning. Luftmassor strömmar mycket smidigt runt en del av denna form

Effektiviteten för denna modell når ett värde på 30-35%. Den goda nyheten är att du kan bygga ett vingeblad med dina egna händer med ett minimum av verktyg.Alla grundläggande beräkningar och ritningar kan enkelt anpassas till din väderkvarn och använda fri och ren vindkraft utan begränsningar.

Vad är bladen gjorda hemma?

De material som är lämpliga för konstruktion av en vindgenerator är för det första plast, lättmetaller, trä och en modern lösning - glasfiber. Huvudfrågan är hur mycket arbete och tid du är villig att spendera på att göra en väderkvarn.

PVC-avloppsrör

Det vanligaste och mest utbredda materialet för tillverkning av plastblad för en vindgenerator är ett vanligt PVC-avloppsrör. För de flesta husgeneratorer med skruvdiametrar upp till 2 m räcker 160 mm rör.

Fördelarna med denna metod inkluderar:

• lågt pris;
• tillgänglighet i alla regioner;
• enkelhet i arbetet;
• ett stort antal diagram och ritningar på Internet, en stor upplevelse av användning.

Rör är olika. Detta är känt inte bara för dem som tillverkar hemmagjorda vindkraftverk, utan för alla som har stött på installationen av ett avlopps- eller vattenförsörjningssystem. De skiljer sig i tjocklek, sammansättning, tillverkare. Röret är billigt, så du behöver inte försöka minska kostnaderna för din väderkvarn ytterligare, vilket sparar på PVC-rör.

Dåligt material i plaströr kan få knivarna att spricka under det första testet och allt arbete kommer att slösas bort

Först måste du bestämma mönstret. Det finns många alternativ, varje form har sina fördelar och nackdelar. Det kanske är vettigt att experimentera först innan du klipper ut den slutliga versionen.

Eftersom priset på rören är lågt, och du kan hitta dem i vilken järnhandelsbutik som helst, är detta material perfekt för de första stegen i modelleringen av knivarna. Om något går fel kan du alltid köpa ett nytt rör och försöka igen, plånboken lider inte så mycket av sådana experiment.

Erfaren användare av vindkraft har märkt att det är bättre att använda orange snarare än grå rör för att göra bladen till vindgeneratorn. De håller sin form bättre, böjer sig inte efter vingbildning och tjänar längre

Amatördesigners föredrar PVC, för under testet kan ett trasigt blad ersättas med ett nytt, tillverkat på 15 minuter på plats med ett lämpligt mönster. Enkelt och snabbt, och viktigast av allt - prisvärd.

Fotoreanvisningar för tillverkning av en vindkvarn från polymerrör hjälper till att visuellt bemästra stegen och processen:

Alla förberedande steg har slutförts, nu måste bladen fästas på den roterande delen efter vinden:

Aluminium - tunn, lätt och dyr

Aluminium är en lätt och hållbar metall. Det används traditionellt för tillverkning av blad för vindgeneratorer. På grund av sin lätta vikt, om du ger plattan den önskade formen, kommer de aerodynamiska egenskaperna hos skruven att vara på en höjd.

Huvudbelastningen som väderkvarnen upplever under rotation syftar till att böja och bryta bladet. Om plast under sådant arbete snabbt spricker och misslyckas, kan du räkna med en aluminiumskruv mycket längre.

Men om du jämför aluminium- och PVC-rör kommer metallplattor fortfarande att vara tyngre. Vid höga hastigheter finns det en stor risk för skada inte på själva bladet utan på skruven vid fästpunkten

En annan nackdel med aluminiumdelar är tillverkningens komplexitet. Om PVC-röret har en krökning som kommer att användas för att förse de aerodynamiska egenskaperna hos bladet, tas aluminium vanligtvis i form av ett ark.

Efter att ha klippt upp delen enligt mönstret, som i sig är mycket mer komplicerat än att arbeta med plast, kommer det resulterande arbetsstycket fortfarande att rullas och ge det rätt böj. Hemma och utan verktyg blir detta inte så enkelt.

Istället för dyrt aluminium kan du använda rester av takplåt eller delar av wellpapp som är kvar efter installationen:

Glasfiber eller glasfiber - för proffs

Om du bestämmer dig för att närma dig frågan om att skapa ett blad medvetet och är redo att spendera mycket ansträngning och nerver på det kommer fiberglas att göra. Om du inte har handlat med vindkraftverk tidigare, är det inte bra att starta bekanta med att modellera en glasfiberkvarn. Fortfarande kräver denna process erfarenhet och praktiska färdigheter.

Bladet i flera lager av glasfiber, bundet med epoxylim, kommer att vara starkt, lätt och pålitligt. Med en stor ytarea är delen ihålig och nästan viktlös

För tillverkning av glasfiber tas - ett tunt och hållbart material som produceras i rullar. Förutom fiberglas är epoxylim användbart för att fixera skikt.

Börja med att skapa en matris. Detta är ett sådant arbetsstycke, som är en form för en framtida del.

Matrisen kan vara gjord av trä: balkar, skivor eller stockar. Stora silhuetten av hälften av bladet skärs direkt från massivet. Ett annat alternativ är en plastform

Det är väldigt svårt att göra ett ämne på egen hand, du måste ha en färdig modell av ett blad tillverkat av trä eller annat material framför dina ögon, och först då är en matris för delen utskuren från den här modellen. Sådana matriser behöver minst 2. Men efter att ha gjort en framgångsrik form en gång kan den användas många gånger och därmed byggas mer än en väderkvarn.

Formens botten smörjs ordentligt med vax. Detta görs så att det färdiga bladet lätt kan tas bort därefter. Lägg ett lager av glasfiber, täck det med epoxylim. Processen upprepas flera gånger tills arbetsstycket når önskad tjocklek.

Sedan bör limet torka. Vissa rekommenderar att formen placeras i en vakuumpåse och pumpar luft. Så lim tränger bättre in i alla lager av glasfiber och lämnar inga impregnerade områden

När epoxylimet torkar avlägsnas hälften av delen försiktigt från matrisen. Gör samma sak med andra hälften. Delarna limmas samman så att de bildar en ihålig volymdel. Ett lätt, hållbart, aerodynamiskt format glasfiberblad är toppnätet för en hemälskare av vindparker.

Dess huvudsakliga nackdel är svårigheten att genomföra idén och en stor mängd äktenskap till en början, tills den ideala matrisen har uppnåtts, och skapingsalgoritmen är perfekt.

Billig och glad: en trädel för ett vindhjul

Ett träblad är en gammaldags metod som är lätt att implementera men ineffektiv med dagens elförbrukning. Du kan skapa en detalj från ett massivt bräde i lätt trä, till exempel tall. Det är viktigt att välja ett väl torkat träämne.

Om trädet är fuktigt, kan torkskruven "leda" och torkas i processen. Och vikten på ett vått träd är betydligt högre än torrt

Det är nödvändigt att välja en lämplig form, men ta hänsyn till det faktum att träbladet inte kommer att vara en tunn platta, som aluminium eller plast, utan en tredimensionell struktur. Därför, för att ge arbetsstycket en liten form, måste du förstå principerna för aerodynamik och föreställa bladets form i alla tre dimensioner.

Trädets slutliga utseende har ett plan, helst elektro. För hållbarhet behandlas virket med en antiseptisk skyddande lack eller färg.

Den största nackdelen med denna design är skruvens stora vikt. För att få fram denna kolossus måste vinden vara tillräckligt stark, vilket i princip är svårt. Trä är dock ett tillgängligt material. Brädor som är lämpliga för att skapa en vindkraftsskruv finns i din trädgård utan att spendera en krona. Och detta är den största fördelen med trä i detta fall.

Effektiviteten hos ett träblad tenderar att bli noll. Som regel är tiden och ansträngningen för att skapa en sådan väderkvarn inte värt resultatet, uttryckt i watt. Men som en träningsmodell eller en provkopia är trädelen helt rätt att vara. Och väderflänsen med träblad ser spektakulär ut på platsen.

Följande urval av fotografier kommer att introducera stegen för att göra en väderkvarn med knivar av plywood:

Arbetsdelen är klar och testad för användbarhet, vilket innebär att den bara återstår för att måla och fästa den på masten:

Ritningar och exempel på blad

Det är mycket svårt att göra rätt beräkning av vindgeneratorns skruv utan att känna till de huvudparametrar som visas i formeln, samt att de inte har någon aning om hur dessa parametrar påverkar vindkraftverkets funktion.

Det är bättre att inte slösa bort din tid om det inte finns någon önskan att fördjupa sig i det grunderna i aerodynamik. Färdiga ritningar med förinställda indikatorer hjälper dig att välja rätt blad för en vindkraftspark.

Ritning av ett blad för en tvåbladig propell. Den är gjord av ett avloppsrör med 110 diameter. Vindkraftverksskruvens diameter är vid dessa beräkningar 1 m

En sådan liten vindgenerator kommer inte att kunna ge dig hög effekt. Troligtvis kan du knappast pressa mer än 50 watt ur denna design. En tvåbladig propell av lätt och tunn PVC-rör ger emellertid en hög rotationshastighet och säkerställer att vindkraftverket fungerar även med en liten vind.

Ritning av ett blad för en trebladig propell av en vindgenerator från ett rör med en diameter på 160 mm. Den uppskattade hastigheten i denna version är 5 med en vind på 5 m / s

En trebladig propell av denna form kan användas för kraftigare enheter, ungefär 150 W vid 12 V. Diametern på hela propellen i denna modell når 1,5 m. Vindhjulet roterar snabbt och lätt börjar röra sig. Trevingade vindkraftverk är vanligast i kraftverk i hemmet.

Ritning av ett hemlagat blad för en 5-blads propell från en vindgenerator. Det är tillverkat av PVC-rör med en diameter på 160 mm. Uppskattad hastighet - 4

En sådan propel med fem blad kan producera upp till 225 varv per minut med en konstruktionsvindhastighet av 5 m / s. För att bygga ett blad enligt de föreslagna ritningarna måste du överföra koordinaterna för varje punkt från kolumnerna "Främre / bakre mönsterkoordinater" till ytan på plaströrsröret.

Enligt tabellen nedan kan du beräkna vindkraftverkets diameter med 2-16 blad. I det här fallet kan du välja storlek med hänsyn till önskad utgångseffekt.

Tabellen visar att ju fler vingar vindgeneratorn har, desto mindre måste deras längd vara för att få en ström med samma effekt

Som praxis visar är det ganska svårt att betjäna en vindgenerator med mer än 2 meter i diameter. Om du enligt tabellen behöver en större väderkvarn kan du överväga att öka antalet blad.

Med regler och principer beräkna en vindgenerator Introducerar artikeln, som steg för steg beskriver dataprocessen.

Utförande av vindkraftverk

Att balansera bladen hos en vindgenerator hjälper till att göra dess drift så effektiv som möjligt. För att balansera, måste du hitta ett rum där det inte finns vind eller drag. Naturligtvis kommer det att vara svårt att hitta ett sådant rum för ett vindhjul som är mer än 2 m i diameter.

Bladen monteras i en färdig konstruktion och installeras i arbetsläge. Axeln bör placeras strikt horisontellt, i nivå. Det plan i vilket skruven roterar måste ställas in strikt vertikalt, vinkelrätt mot axeln och marknivån.

Skruven, som inte rör sig, måste roteras 360 / x grader, där x = antalet blad. Helst kommer en balanserad väderkvarn inte att avvika med 1 grad, utan kommer att förbli rörlig. Om bladet vred under sin egen vikt måste det korrigeras något, minska vikten på ena sidan, eliminera avvikelse från axeln.

Processen upprepas tills skruven är helt rörlig i valfri position. Det är viktigt att det inte finns någon vind under balansering. Detta kan snedvrida testresultaten.

Det är också viktigt att se till att alla delar roterar strikt i samma plan.För att kontrollera på ett avstånd av 2 mm på båda sidor om ett av bladen, ställ in kontrollplattan. Under rörelse får ingen del av skruven beröra plattan.

För att driva en vindgenerator med tillverkade blad kommer det att vara nödvändigt att montera ett system som ackumulerar den mottagna energin, sparar den och överför den till konsumenten. En av komponenterna i systemet är styrenheten. Hur man gör vindkraftverkskontroll, får du veta det genom att läsa vår rekommenderade artikel.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Att bygga en väderkvarn med egna händer från improviserade material är mycket möjligt. Om du börjar med enklare modeller är det första försöket troligtvis framgångsrikt. Ta med mer komplexa idéer med erfarenhet för att få den mest effektiva och kraftfulla vindgeneratorn.

Video nr 1. Hur man gör en väderkvarn från PVC-rör:

Video nr 2. DIY vindgenerator:

Video nr 3. Vindkraftverk av galvaniserat stål:

Om du vill använda ren och säker vindkraft för hushållets behov och inte planerar att spendera mycket pengar på inköp av dyr utrustning, skulle hemmagjorda blad tillverkade av vanliga material vara en bra idé. Var inte rädd för experiment, så kommer du att kunna förbättra befintliga modeller av propeller till en väderkvarn.

Vill du berätta hur du personligen tillverkade blad för en väderkvarn, som levererar el till landet? Vill du dela användbar information med besökare eller ställa en fråga? Skriv kommentarer i blocket nedan.