Kā uzbūvēt lāpstiņas vēja ģeneratoram: pašgatavotu lāpstiņu piemēri vēja turbīnai

Alternatīvu enerģijas avotu izmantošana ir viena no galvenajām mūsu laika tendencēm. Tīru un pieejamu vēja enerģiju var pārveidot par elektrību pat jūsu mājās, ja uzbūvējat vējdzirnavas un pievienojat to ģeneratoram.

Jūs varat izgatavot lāpstiņas vēja ģeneratoram ar savām rokām no parastajiem materiāliem, neizmantojot īpašu aprīkojumu. Mēs jums pateiksim, kura asmeņu forma ir efektīvāka, un palīdzēsim izvēlēties pareizo vēja parka zīmējumu.

Kā darbojas vienkāršs vēja ģenerators?

Vēja ģenerators ir ierīce, kas ļauj pārveidot vēja enerģiju elektrībā.

Tās darbības princips slēpjas faktā, ka vējš griežas asmeņus, kustina vārpstu, pa kuru rotācija iekļūst ģeneratorā caur ātrumkārbu, kas palielina ātrumu.

Vēja elektrostacijas darbību lēš KIEV - vēja enerģijas izmantošanas koeficients. Kad vēja ritenis ātri griežas, tas mijiedarbojas ar lielu vēja daudzumu, kas nozīmē, ka tas no tā noņem vairāk enerģijas.

Divi galvenie vēja ģeneratoru veidi ir sadalīti:

• veterinārā;
• horizontāli.

Vertikāli orientēti modeļi ir būvēti tā, lai dzenskrūves ass būtu perpendikulāra zemei. Tādējādi jebkura gaisa masu kustība neatkarīgi no virziena nosaka kustību struktūrā.

Šāda daudzpusība ir šāda veida vējdzirnavu plus, taču tie zaudē horizontālajiem modeļiem produktivitātes un darba efektivitātes ziņā

Horizontālais vēja ģenerators atgādina laika nišu. Lai asmeņi pagrieztos, konstrukcija jāpagriež pareizajā virzienā, atkarībā no gaisa kustības virziena.

Lai kontrolētu un fiksētu vēja virziena izmaiņas, ir uzstādītas īpašas ierīces.Šāda skrūves izvietojuma efektivitāte ir daudz augstāka nekā ar vertikālu orientāciju. Sadzīves apstākļos ir racionālāk izmantot šāda veida vēja ģeneratorus.

Kura asmens forma ir optimāla?

Viens no galvenajiem vēja ģeneratora elementiem ir asmeņu komplekts.

Ar šīm detaļām saistīti vairāki faktori, kas ietekmē vējdzirnavu efektivitāti:

• svars
• lielums
• forma;
• materiāls
• daudzums.

Ja jūs nolemjat projektēt asmeņus vēja ģeneratora maiņai, noteikti ņemiet vērā visus šos parametrus. Daži uzskata, ka jo vairāk spārnu ir uz ģeneratora skrūves, jo vairāk vēja enerģijas var iegūt. Citiem vārdiem sakot, jo vairāk, jo labāk.

Tomēr tas ir tālu no šī gadījuma. Katra atsevišķa daļa kustas, pārvarot gaisa pretestību. Tādējādi lielam skaitam asmeņu uz skrūves nepieciešama lielāka vēja enerģija, lai pabeigtu vienu apgriezienu.

Turklāt pārāk daudz platu spārnu var izraisīt tā saucamā “gaisa vāciņa” veidošanos dzenskrūves priekšā, kad gaisa plūsma neiziet cauri vēja turbīnai, bet saliecas ap to.

Formai ir liela nozīme. Skrūves kustības ātrums ir atkarīgs no tā. Sliktas plūsmas rezultātā rodas virpuļi, kas kavē vēja riteni.

Visefektīvākais ir viena asmens vēja ģenerators. Bet pats to izveidot un līdzsvarot ir ļoti grūti. Dizains nav uzticams, kaut arī ar augstu efektivitāti. Pēc daudzu vējdzirnavu lietotāju un ražotāju pieredzes, optimālākais modelis ir trīs asmeņi.

Lāpstiņas svars ir atkarīgs no tā lieluma un materiāla, no kura tas tiks izgatavots. Izmērs jāizvēlas uzmanīgi, vadoties pēc aprēķinu formulas. Apmales vislabāk veikt tā, lai vienā pusē būtu noapaļošana, un pretējā puse būtu asa

Pareizi izvēlēta asmens forma vēja ģeneratoram ir tā labā darba pamats.

Mājas ražošanai ir piemērotas šādas iespējas:

• burāšanas veids;
• spārnu tips.

Burāšanas veida asmeņi ir vienkāršas, platas svītras, piemēram, vējdzirnavās. Šis modelis ir acīmredzamākais un viegli izgatavojams. Tomēr tā efektivitāte ir tik maza, ka mūsdienu vēja ģeneratoros šo formu praktiski neizmanto. Efektivitāte šajā gadījumā ir aptuveni 10-12%.

Daudz efektīvāka forma ir spārnu profila asmeņi. Šeit ir iesaistīti aerodinamikas principi, kas gaisā lido milzīgas lidmašīnas. Šīs formas skrūvi ir vieglāk pagriezt un tā griežas ātrāk. Gaisa plūsma ievērojami samazina pretestību, ko vēja turbīna sastopas savā ceļā.

Pareizajam profilam vajadzētu atgādināt lidmašīnas spārnu. Vienā pusē asmenim ir sabiezējums, bet otrā - maigs slīpums. Gaisa masas ļoti vienmērīgi plūst ap šīs formas daļu

Šī modeļa efektivitāte sasniedz vērtību 30-35%. Labā ziņa ir tā, ka jūs varat izveidot spārna asmeni ar savām rokām, izmantojot minimālu instrumentu daudzumu.Visus pamata aprēķinus un rasējumus var viegli pielāgot jūsu vējdzirnavām un bez ierobežojumiem izmantot brīvu un tīru vēja enerģiju.

No kā tiek izgatavoti asmeņi mājās?

Materiāli, kas ir piemēroti vēja ģeneratora uzbūvei, pirmkārt, ir plastmasa, vieglie metāli, koks un mūsdienīgs risinājums - stiklplasta. Galvenais jautājums ir, cik daudz darba un laika jūs esat gatavs tērēt vējdzirnavu izgatavošanai.

PVC kanalizācijas caurules

Vispopulārākais un visizplatītākais materiāls vēja ģeneratora plastmasas asmeņu ražošanai ir parasta PVC kanalizācijas caurule. Lielākajai daļai mājas ģeneratoru ar skrūvju diametru līdz 2 m pietiek ar 160 mm caurulēm.

Šīs metodes priekšrocības ietver:

• zema cena;
• pieejamība jebkurā reģionā;
• darba vienkāršība;
• liels skaits diagrammu un zīmējumu internetā, plaša lietošanas pieredze.

Caurules ir atšķirīgas. Tas ir zināms ne tikai tiem, kas izgatavo mājās gatavotas vēja elektrostacijas, bet visiem, kas ir saskārušies ar kanalizācijas vai ūdens apgādes sistēmas uzstādīšanu. Tie atšķiras pēc biezuma, sastāva, ražotāja. Caurule ir lēta, tāpēc jums nav jācenšas vēl vairāk samazināt vējdzirnavu izmaksas, ietaupot uz PVC caurulēm.

Slikts materiāls plastmasas caurulēs var izraisīt asmeņu plaisāšanu pirmās pārbaudes laikā, un viss darbs tiks izšķiests

Vispirms jums jāizlemj par modeli. Ir daudz iespēju, katrai formai ir savas priekšrocības un trūkumi. Varbūt ir jēga vispirms eksperimentēt, pirms izgriezt galīgo versiju.

Tā kā cauruļu cena ir zema, un jūs varat tos atrast jebkurā aparatūras veikalā, šis materiāls ir lieliski piemērots pirmajiem asmeņu modelēšanas soļiem. Ja kaut kas noiet greizi, jūs vienmēr varat iegādāties citu pīpi un mēģināt vēlreiz, seifs no šādiem eksperimentiem daudz necietīs.

Pieredzējuši vēja enerģijas lietotāji ir pamanījuši, ka vēja ģeneratora asmeņu izgatavošanai labāk ir izmantot oranžas, nevis pelēkas caurules. Viņi labāk notur savu formu, pēc spārnu veidošanās neliecas un kalpo ilgāk

Amatieru dizaineri dod priekšroku PVC, jo testa laikā salauztu asmeni var aizstāt ar jaunu, kas izgatavots 15 minūtēs tieši uz vietas ar piemērotu gabalu. Vienkārši un ātri, un pats galvenais - par pieņemamu cenu.

Fotoattēlu instrukcijas vējdzirnavu asmeņu ražošanai no polimēru caurulēm palīdzēs vizuāli apgūt soļus un procesa secību:

Visi sagatavošanās posmi ir pabeigti, tagad asmeņi jāpiestiprina pie daļas, kas griežas pēc vēja:

Alumīnijs - plāns, viegls un dārgs

Alumīnijs ir viegls un izturīgs metāls. To tradicionāli izmanto vēja ģeneratoru asmeņu ražošanā. Sakarā ar tā vieglo svaru, ja jūs piešķirat plāksnei vēlamo formu, skrūves aerodinamiskās īpašības būs augstumā.

Galvenās slodzes, ko vējdzirnavas piedzīvo rotācijas laikā, ir vērstas uz asmens saliekšanu un salaušanu. Ja plastmasa šāda darba laikā ātri saplīst un neizdodas, jūs varat daudz ilgāk paļauties uz alumīnija skrūvi.

Tomēr, ja jūs salīdzināsit alumīnija un PVC caurules, metāla plāksnes joprojām būs smagākas. Lielā ātrumā ir liels risks sabojāt nevis pašu asmeni, bet gan skrūvi piestiprināšanas vietā

Vēl viens alumīnija detaļu trūkums ir ražošanas sarežģītība. Ja PVC caurulei ir līkums, kas tiks izmantots asmeņa aerodinamisko īpašību piešķiršanai, tad alumīniju parasti ņem loksnes formā.

Pēc detaļas sagriešanas pēc parauga, kas pats par sevi ir daudz sarežģītāks nekā darbs ar plastmasu, iegūtā sagatave joprojām būs jāapvelk un jāpiešķir tai pareizais saliekums. Mājās un bez instrumenta tas nebūs tik vienkārši.

Dārga alumīnija vietā jūs varat izmantot jumta loksnes atgriezumus vai gofrētās plātnes gabalus, kas palikuši pēc uzstādīšanas:

Stikla šķiedra vai stikla šķiedra - paredzēta profesionāļiem

Ja jūs nolemjat apzināti pievērsties asmeņu izveides jautājumam un esat gatavs tam veltīt daudz pūļu un nervu, stiklplasta to darīs. Ja jūs vēl neesat ticis galā ar vēja ģeneratoriem, iepazīšanās ar stikla šķiedras vējdzirnavu modelēšanu nav laba ideja. Tomēr šim procesam nepieciešama pieredze un praktiskas iemaņas.

Vairāku stiklplasta slāņu asmens, kas savienots ar epoksīda līmi, būs stiprs, viegls un uzticams. Ar lielu virsmas laukumu daļa ir doba un gandrīz bez svara

Stiklplasta ražošanai tiek ņemts plāns un izturīgs materiāls, kas tiek ražots ruļļos. Slāņu nostiprināšanai papildus stikla šķiedrai ir noderīga epoksīda līme.

Sāciet ar matricas izveidi. Šī ir tāda sagatave, kas ir nākotnes daļas forma.

Matricu var izgatavot no koka: sijas, dēļi vai apaļkoki. Puses asmeņu lielais siluets tiek izgriezts tieši no masīva. Vēl viena iespēja ir plastmasas veidne

Pats sagatavot tukšu ir ļoti grūti, jums acu priekšā ir jābūt gatavam asmens vai koka materiāla modelim, un tikai pēc tam no šī modeļa tiek izgriezta detaļas matrica. Šādām matricām ir vajadzīgas vismaz 2. Bet, vienu reizi izveidojot veiksmīgu formu, to var izmantot daudzas reizes un tādējādi uzbūvēt vairāk nekā vienu vējdzirnavu.

Formas dibenu rūpīgi ieziež ar vasku. Tas tiek darīts tā, lai gatavo asmeni pēc tam varētu viegli noņemt. Uzlieciet stikla šķiedras slāni, pārklājiet to ar epoksīda līmi. Procesu atkārto vairākas reizes, līdz sagatave sasniedz vēlamo biezumu.

Tad līmi vajadzētu nožūt. Daži iesaka pelējumu ievietot vakuuma maisiņā un sūknēt gaisu. Tātad līme labāk iekļūst visos stikla šķiedras slāņos, neatstājot piesūcinātas vietas

Kad epoksīda līme izžūst, pusi no matricas uzmanīgi noņem. Dariet to pašu ar otro pusīti. Detaļas ir salīmētas kopā, lai veidotu dobu tilpuma daļu. Viegla, izturīga, aerodinamiski formas stikla šķiedras lāpstiņa ir izcilības virsotne vēja ģeneratoru māju cienītājiem.

Tās galvenais trūkums ir grūtības idejas īstenošanā un liels daudzums laulību, līdz tiek iegūta ideāla matrica, un radīšanas algoritms nav pilnveidots.

Lēti un jautri: koka detaļa vēja ritenim

Koka asmens ir vecmodīga metode, kuru ir viegli ieviest, bet neefektīva mūsdienu elektrības patēriņa līmenī. Jūs varat izgatavot detaļu no cieta dēļa no viegla koka, piemēram, priedes. Ir svarīgi izvēlēties labi žāvētu koka sagatavi.

Ja koks ir mitrs, žāvēšanas laikā skrūve var “novest” un tā tiek deformēta. Un slapja koka svars ir ievērojami lielāks nekā sausa

Ir nepieciešams izvēlēties piemērotu formu, taču jāņem vērā fakts, ka koka asmens nebūs plāna plāksne, piemēram, alumīnijs vai plastmasa, bet gan trīsdimensiju struktūra. Tāpēc, piešķirot sagatavei nelielu formu, jums ir jāsaprot aerodinamikas principi un jāiedomājas asmens forma visās trīs dimensijās.

Koka galīgajam izskatam būs plakne, vēlams, elektro. Izturības labad koks tiek apstrādāts ar antiseptisku aizsargājošu laku vai krāsu.

Galvenais šīs konstrukcijas trūkums ir skrūves lielais svars. Lai ieplānotu šo kolosu, vējam jābūt pietiekami stipram, kas principā ir grūti. Tomēr koks ir pieejams materiāls. Dēļi, kas piemēroti vēja turbīnas skrūves izveidošanai, ir atrodami tieši jūsu pagalmā, netērējot ne santīma. Un šī ir galvenā koka priekšrocība šajā gadījumā.

Koka asmens efektivitātei ir tendence uz nulli. Parasti šāda laika vējdzirnavas izveidošanai veltītais laiks un pūles nav vēlama rezultāta vērtībā, kas izteikts vatos. Tomēr kā daļa no apmācības modeļa vai izmēģinājuma kopijas koka daļa ir īstā vieta, kur būt. Laikapstākļu lente ar koka lāpstiņām vietnē izskatās iespaidīga.

Šajā fotoattēlu atlasē tiks parādītas vējdzirnavas izgatavošanas darbības ar asmeņiem, kas izgriezti no saplākšņa:

Darba daļa ir sagatavota un pārbaudīta, lai tā darbotos, kas nozīmē, ka atliek tikai to nokrāsot un piestiprināt pie masta:

Asmeņu rasējumi un piemēri

Ir ļoti grūti veikt pareizu vēja ģeneratora skrūves aprēķinu, nezinot galvenos parametrus, kas tiek parādīti formulā, kā arī nav ne jausmas, kā šie parametri ietekmē vēja turbīnas darbību.

Labāk netērēt laiku, ja nav vēlēšanās ienirt aerodinamikas pamatus. Gatavie zīmējumi ar iepriekš iestatītajiem indikatoriem palīdzēs izvēlēties vēja ģeneratoru parkam pareizo asmeni.

Asmens rasējums divu lāpstiņu dzenskrūvei. Tas ir izgatavots no kanalizācijas caurules ar diametru 110. Vēja turbīnas skrūves diametrs šajos aprēķinos ir 1 m

Tik mazs vēja ģenerators nespēs nodrošināt jūs ar lielu jaudu. Visticamāk, no šī dizaina jūs diez vai varat izspiest vairāk nekā 50 vati. Tomēr divu lāpstiņu dzenskrūve, kas izgatavota no vieglas un plānas PVC caurules, piešķirs lielu griešanās ātrumu un nodrošinās vējdzirnavu darbību pat ar nelielu vēju.

Asmens rasējums vēja ģeneratora trīs lāpstiņu dzenskrūvei no 160 mm diametra caurules. Paredzamais ātrums šajā versijā ir 5 ar 5 m / s vēju

Šīs formas trīs lāpstiņu dzenskrūvi var izmantot jaudīgākām vienībām, aptuveni 150 W pie sprieguma 12 V. Visa modeļa dzenskrūves diametrs sasniedz 1,5 m. Vēja ritenis ātri griezīsies un viegli sāks kustēties. Trīs spārnu vējdzirnavas ir visizplatītākās mājas elektrostacijās.

Pašdarināta asmens zīmējums vēja ģeneratora 5 lāpstiņu dzenskrūvei. Tas ir izgatavots no PVC caurules ar diametru 160 mm. Paredzamais ātrums - 4

Šāds piecu lāpstiņu propellers var radīt līdz 225 apgriezieniem minūtē ar projektēto vēja ātrumu 5 m / s. Lai izveidotu asmeni saskaņā ar ierosinātajiem rasējumiem, jums jāpārnes katra punkta koordinātas no kolonnām "Priekšējā / aizmugurējā modeļa koordinātas" uz plastmasas kanalizācijas caurules virsmu.

Saskaņā ar zemāk esošo tabulu jūs varat aprēķināt vējdzirnavas diametru ar 2-16 asmeņiem. Šajā gadījumā izmēru var izvēlēties, ņemot vērā vēlamo izejas jaudu.

Tabula parāda, ka jo vairāk spārnu ir vēja ģeneratoram, jo ​​mazākam to garumam jābūt, lai iegūtu tādas pašas jaudas strāvu

Kā liecina prakse, diezgan grūti apkalpot vēja ģeneratoru, kura diametrs pārsniedz 2 metrus. Ja saskaņā ar tabulu jums ir nepieciešams lielāks vējdzirnavas, apsveriet iespēju palielināt asmeņu skaitu.

Ar noteikumiem un principiem vēja ģeneratora aprēķināšana Iepazīstina ar rakstu, kurā soli pa solim ir aprakstīts skaitļošanas process.

Veic vēja turbīnu balansēšanu

Vēja ģeneratora lāpstiņu līdzsvarošana palīdzēs padarīt tā darbību pēc iespējas efektīvāku. Lai līdzsvarotu, jums jāatrod telpa, kurā nav vēja vai iegrimes. Protams, vēja ritenim, kura diametrs ir lielāks par 2 m, šādu telpu būs grūti atrast.

Asmeņi ir samontēti gatavā struktūrā un uzstādīti darba stāvoklī. Asij jāatrodas stingri horizontāli, vienā līmenī. Plakne, kurā skrūve griezīsies, jāiestata stingri vertikāli, perpendikulāri asij un zemes līmenim.

Skrūve, kas nekustas, jāpagriež 360 / x grādos, kur x = asmeņu skaits. Ideālā gadījumā sabalansēts vējdzirnavas nenovirzīsies par 1 grādu, bet paliks bez kustības. Ja asmens pagriezās zem sava svara, tas ir nedaudz jālabo, jāsamazina svars vienā pusē, jānovērš novirze no ass.

Procesu atkārto, līdz skrūve ir pilnīgi nekustīga nevienā pozīcijā. Svarīgi, lai balansēšanas laikā nebūtu vēja. Tas var sagrozīt testa rezultātus.

Ir arī svarīgi nodrošināt, lai visas detaļas stingri pagrieztos vienā plaknē.Lai pārbaudītu 2 mm attālumā no abām asmeņu pusēm, iestatiet vadības plāksni. Kustības laikā neviena skrūves daļa nedrīkst pieskarties plāksnei.

Lai darbinātu vēja ģeneratoru ar ražotajiem asmeņiem, būs nepieciešams samontēt sistēmu, kas uzkrāj saņemto enerģiju, ietaupa to un nodod to patērētājam. Viens no sistēmas komponentiem ir kontrolieris. Kā darīt vējdzirnavu kontrolieris, jūs uzzināsit, izlasot mūsu ieteikto rakstu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

No savām rokām izgatavot vējdzirnavas no improvizētiem materiāliem ir pilnīgi iespējams. Ja jūs sākat ar vienkāršākiem modeļiem, tad pirmais mēģinājums, visticamāk, būs veiksmīgs. Izmantojot pieredzi, ņemiet vērā sarežģītākas idejas, kā iegūt visefektīvāko un jaudīgāko vēja ģeneratoru.

1. videoklips. Kā izgatavot vējdzirnavas no PVC caurulēm:

2. video. DIY vēja ģenerators:

3. video. Cinkota tērauda vējdzirnavas:

Ja vēlaties mājsaimniecību vajadzībām izmantot tīru un drošu vēja enerģiju un neplānojat tērēt daudz naudas dārga aprīkojuma iegādei, laba ideja būtu mājās gatavoti asmeņi, kas izgatavoti no parastajiem materiāliem. Nebaidieties no eksperimentiem, un jūs varēsit vēl vairāk uzlabot esošos vējdzirnavu dzenskrūvju modeļus.

Vai vēlaties pastāstīt, kā jūs personīgi gatavojāt asmeņus vējdzirnavām, kas valstij piegādā elektrību? Vai vēlaties dalīties ar vietnes apmeklētājiem noderīgu informāciju vai uzdot jautājumu? Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā blokā.