Utilizarea surselor alternative de energie este una dintre principalele tendințe ale timpului nostru. Energia eoliană curată și accesibilă poate fi transformată în energie electrică chiar și în casa dvs. dacă construiți o moară de vânt și o conectați la un generator.
Puteți construi lame pentru un generator eolian cu propriile mâini din materiale obișnuite, fără a utiliza echipament special. Vă vom spune ce formă a lamelor este mai eficientă și vă vom ajuta să alegeți desenul potrivit pentru un parc eolian.
Cum funcționează un generator eolian simplu?
Un generator eolian este un dispozitiv care vă permite să convertiți energia eoliană în electricitate.
Principiul funcționării sale constă în faptul că vântul rotește paletele, pune în mișcare un arbore de-a lungul căruia rotația intră în generator printr-o cutie de viteze care crește viteza.
Funcționarea unei centrale eoliene este estimată de KIEV - coeficientul de utilizare a energiei eoliene. Când roata de vânt se rotește rapid, interacționează cu o cantitate mare de vânt, ceea ce înseamnă că preia mai multă energie din ea
Două tipuri principale de generatoare eoliene sunt împărțite:
- veterinar;
- orizontală.
Modelele orientate vertical sunt construite astfel încât axa elicei să fie perpendiculară pe sol. Astfel, orice mișcare a maselor de aer, indiferent de direcție, pune în mișcare structura.
O astfel de versatilitate este un plus al acestui tip de mori de vânt, dar pierd din cauza modelelor orizontale din punct de vedere al productivității și eficienței muncii
Generatorul eolian orizontal seamănă cu o paletă meteorologică. Pentru ca palele să se rotească, structura trebuie să fie rotită în direcția corectă, în funcție de direcția de mișcare a aerului.
Sunt instalate instrumente speciale pentru controlul și captarea schimbărilor în direcția vântului. Eficiența cu această dispunere a șurubului este mult mai mare decât cu o orientare verticală. În uz casnic, este mai rațional să folosești generatoare eoliene de acest tip.
Ce formă de lamă este optimă?
Unul dintre elementele principale ale unui generator eolian este un set de lame.
Există o serie de factori asociați cu aceste detalii care afectează eficiența morii de vânt:
- greutate;
- marimea;
- forma;
- material;
- cantitate.
Dacă decideți să proiectați lamele pentru o moară de vânt improvizată, asigurați-vă că luați în considerare toți acești parametri. Unii cred că cu cât sunt mai multe aripi pe elica generatorului, cu atât mai multă energie eoliană poate fi obținută. Cu alte cuvinte, cu atât mai bine.
Totuși, nu este cazul. Fiecare parte se mișcă depășind rezistența la aer. Astfel, un număr mare de lame pe șurub necesită o forță mai mare a vântului pentru a finaliza o revoluție.
Galerie de imagini
Fotografie din
Lamele în formă de turbină ale unei mori de vânt
Dispunerea verticală a lamelor
Moara de vânt personalizată
Autoutilitare obișnuite
În plus, prea multe aripi largi pot provoca formarea așa-numitului „capac de aer” în fața elicei, atunci când fluxul de aer nu trece prin turbina eoliană, ci se apleacă în jurul acesteia.
Forma are o importanță deosebită. Viteza elicei depinde de aceasta. Debitul slab duce la vârtejuri care inhibă roata de vânt.
Cel mai eficient este un generator eolian cu o singură lamă. Dar să-l construiești și să-l echilibrezi cu propriile mâini este foarte dificil. Designul este de încredere, deși cu o eficiență ridicată. Conform experienței multor utilizatori și producători de mori de vânt, cel mai optim model este un trei-lame.
Greutatea lamei depinde de dimensiunea acesteia și de materialul din care va fi confecționată. Mărimea trebuie selectată cu atenție, ghidată de formulele pentru calcule. Tăierea se face cel mai bine astfel încât să existe o rotunjire pe o parte și partea opusă să fie ascuțită
Forma de lamă corect selectată pentru un generator eolian este fundamentul activității sale bune.
Pentru fabricarea caselor, sunt potrivite următoarele opțiuni:
- tipul de navigatie;
- de tip aripă
Lamele de tipul cu pânze sunt dungi simple și largi, ca într-o moară de vânt. Acest model este cel mai evident și mai ușor de fabricat. Cu toate acestea, eficiența sa este atât de mică încât această formă nu este practic utilizată în generatoarele eoliene moderne. Eficiența în acest caz este de aproximativ 10-12%.
O formă mult mai eficientă este lama profilelor aripii. Principiile aerodinamicii sunt implicate aici, care arunca în aer avioane imense. Un șurub de această formă este mai ușor de pus în mișcare și se rotește mai repede. Fluxul de aer reduce semnificativ rezistența pe care o turbină eoliană o întâlnește.
Profilul corect trebuie să semene cu aripa unui avion. Pe o parte, lama are o îngroșare, iar pe cealaltă, o pantă blândă. Masele de aer curg în jurul unei părți a acestei forme foarte lin
Eficiența acestui model atinge o valoare de 30-35%. Vestea bună este că puteți construi o lamă aripă cu propriile mâini folosind un minim de instrumente. Toate calculele și desenele de bază pot fi adaptate cu ușurință la moara dvs. de vânt și puteți folosi energie eoliană gratuită și curată, fără restricții.
Ce fac lamele acasă?
Materialele care sunt potrivite pentru construcția unui generator eolian sunt, în primul rând, plastic, metale ușoare, lemn și o soluție modernă - fibra de sticlă. Întrebarea principală este cât de multă forță de muncă și timp sunteți dispus să cheltuiți pentru a face o moară de vânt.
Galerie de imagini
Fotografie din
Lame tehnologice dure
Turbină în spirală metalică
Lamele unei mori de vânt dintr-o conductă de polimer
Asamblarea unei mori de vânt cu lame de placaj
Țevi de canalizare din PVC
Cel mai popular și răspândit material pentru fabricarea lamelor de plastic pentru un generator eolian este o conductă obișnuită de canalizare din PVC. Pentru majoritatea generatoarelor casnice cu diametre de șurub de până la 2 m, conductele de 160 mm vor fi suficiente.
Avantajele acestei metode includ:
- preț scăzut;
- disponibilitate în orice regiune;
- simplitatea muncii;
- un număr mare de diagrame și desene pe Internet, o experiență vastă de utilizare.
Țevile sunt diferite. Acest lucru este cunoscut nu numai pentru cei care fabrică parcuri eoliene de casă, ci și pentru toți cei care s-au confruntat cu instalarea unui sistem de canalizare sau de alimentare cu apă. Acestea diferă ca grosime, compoziție, producător. Țeva este ieftină, deci nu trebuie să încercați să reduceți și mai mult costul morii de vânt, economisind pe conductele din PVC.
Materialul slab din conductele de plastic poate provoca crăparea lamelor în timpul primului test și toate lucrările vor fi risipite
În primul rând, trebuie să decideți modelul. Există multe opțiuni, fiecare formă are avantajele și dezavantajele sale. Poate că are sens să experimentăm mai întâi înainte de a tăia versiunea finală.
Deoarece prețul conductelor este scăzut și le puteți găsi în orice magazin de hardware, acest material este perfect pentru primii pași în modelarea lamelor. Dacă ceva nu merge bine, puteți cumpăra mereu o altă țeavă și încercați din nou, portofelul nu va suferi prea mult din astfel de experimente.
Utilizatorii cu energie eoliană cu experiență au observat că este mai bine să folosiți conducte portocalii decât gri, pentru a face lame pentru generatorul eolian. Ei își mențin forma mai bine, nu se îndoaie după formarea aripilor și durează mai mult
Designerii amatori preferă PVC-ul, deoarece în timpul testului, o lamă spartă poate fi înlocuită cu una nouă, realizată în 15 minute chiar pe loc, cu un model adecvat. Simplu și rapid, și cel mai important - accesibil.
Instrucțiunile foto pentru fabricarea lamelor unei mori de vânt din țevi de polimer vor ajuta la stăpânirea vizuală a etapelor și secvenței procesului:
Galerie de imagini
Fotografie din
Pasul 1: Marcarea conturului lamelor unei mori de vânt
Pasul 2: deschideți lamele cu un blogger
Pasul 3: Marcarea baghetei pentru montare
Pasul 4: Tăierea proeminenței și debavurarea
Pasul 5: Pregătirea plăcilor metalice
Pasul 6: Tăierea plăcii de montaj în două părți
Pasul 7: Alinierea plăcilor tăiate
Pasul 8: Șlefuirea părții decupate
Toate etapele pregătitoare au fost finalizate, acum lamele trebuie să fie atașate la partea care se rotește după vânt:
Galerie de imagini
Fotografie din
După ce ați atașat la coada de pe lame o placă de montaj tăiată, marcați punctele de fixare viitoare prin găuri
Foram găuri pentru instalarea elementelor de fixare prin plasarea unei bucăți de tablă sau a unui bloc sub lamă. Pentru a face acest lucru, este mai bine să faceți o burghie cu un diametru puțin mai mic decât diametrul piciorului șurubului
Rasele polimerice ramase dupa foraj trebuie indepartate cu grija din orificii, avand grija sa nu se rupe, astfel incat marimea soclurilor de montare sa creasca
Pe discul metalic, marcați centrul în care va fi instalat șurubul de ancorare și trageți un triunghi echilateral, fiecare vertex marcat poziția plăcii de montare
Lipiți plăcile pe discul metalic, așezându-le la vârfurile triunghiului. Acest lucru ne va facilita munca în timpul sudării.
În centrul discului, poziționăm și sudăm o piuliță pentru a introduce un șurub de ancorare în ea. Plăcile lipite sunt sudate cu o cusătură convexă
Fixăm lamele tăiate din conducte pe partea sudată. Le instalăm astfel încât îndoirea tuturor să fie direcționată într-o parte
Pe fiecare șurub de pe spate aruncăm o piuliță. Pentru ca elementele de fixare să nu se deșurneze atunci când palele se rotesc, este recomandat să le fixați prin lipire sau sudare
Pasul 9: Marcarea punctelor de atașament
Pasul 10: Găuri găuri de montare
Pasul 11: Pregătirea găurilor pentru asamblare
Pasul 12: Marcarea lamei pentru instalarea lamelor
Etapa 13: Lipirea plăcilor înainte de sudare
Pasul 14: Pregătirea discului rotativ pentru asamblare
Pasul 15: Atașarea lamelor de plastic
Pasul 16: Strângeți șuruburile
Aluminiu - subțire, ușor și scump
Aluminiul este un metal ușor și rezistent. Este utilizat în mod tradițional pentru fabricarea de lame pentru generatoarele eoliene. Datorită greutății sale ușoare, dacă dați plăcii forma dorită, proprietățile aerodinamice ale șurubului vor fi la înălțime.
Principalele încărcături pe care le produce rola de vânt în timpul rotirii sunt orientate spre îndoirea și spargerea lamei. Dacă în timpul unei astfel de lucrări, plasticul se fisurează rapid și nu reușește, puteți conta pe un șurub de aluminiu pentru mai mult timp.
Cu toate acestea, dacă comparați conductele de aluminiu și PVC, plăcile metalice vor fi în continuare mai grele. La viteze mari, există un risc ridicat de deteriorare nu a lamei în sine, ci a șurubului din punctul de fixare
Un alt dezavantaj al pieselor din aluminiu este complexitatea producției. Dacă țeava din PVC are o îndoire care va fi folosită pentru a conferi proprietățile aerodinamice ale lamei, atunci aluminiul este de obicei luat sub formă de foaie.
După tăierea piesei în conformitate cu modelul, care în sine este mult mai complicat decât lucrul cu plastic, piesa de lucru rezultată va trebui totuși să fie laminată și să i se dea curba corectă. Acasă și fără un instrument, acest lucru nu va fi atât de simplu.
În loc de aluminiu scump, puteți utiliza resturi de foi de acoperiș sau bucăți de tablă ondulată rămase după instalare:
Galerie de imagini
Fotografie din
Pasul 1: Pregătirea materialului pentru fabricarea lamelor
Pasul 2: îndoirea marginilor lamelor
Pasul 3: Procesarea tuturor lamelor unei mori de vânt
Pasul 4: Potriviți toate lamele la dimensiuni egale
Pasul 5: Formați jgheaburile
Pasul 6: Marcarea găurilor de montaj
Pasul 7: Asamblarea părții de lucru a turbinei eoliene
Pasul 8: Instalarea generatorului eolian pe catarg
Fibră de sticlă sau fibră de sticlă - pentru profesioniști
Dacă decideți să abordați problema creării unei lame în mod conștient și sunteți gata să cheltuiți mult efort și nervi pe ea, fibra de sticlă este potrivită. Dacă nu ai mai avut de-a face cu generatoarele eoliene, începerea unei cunoștințe cu modelarea unei mori de vânt din fibră de sticlă nu este o idee bună. Totuși, acest proces necesită experiență și abilități practice.
Lama mai multor straturi de fibră de sticlă, lipită cu lipici epoxidic, va fi puternică, ușoară și de încredere. Cu o suprafață mare, partea este goală și aproape lipsită de greutate
Pentru fabricarea fibrei de sticlă este luat - un material subțire și durabil, care este produs în role. Pe lângă fibra de sticlă, lipiciul epoxidic este util pentru fixarea straturilor.
Începeți munca creând o matrice. Aceasta este o astfel de piesă, care este o formă pentru o parte viitoare.
Matricea poate fi din lemn: grinzi, scânduri sau bușteni. Silueta în vrac a jumătății lamei este tăiată direct din masiv. O altă opțiune este o matriță din plastic
Este foarte dificil să faceți un gol pe cont propriu, trebuie să aveți un model gata de o lamă din lemn sau alt material înaintea ochilor și numai atunci o matrice pentru piesă este decupată din acest model. Astfel de matrice au nevoie de cel puțin 2. Dar, având o formă de succes o dată, poate fi folosită de mai multe ori și astfel construită mai mult de o moară de vânt.
Partea de jos a matriței este bine unsă cu ceară. Aceasta se face astfel încât lama finită să poată fi îndepărtată cu ușurință ulterior. Se așază un strat de fibră de sticlă, se acoperă cu lipici epoxidic. Procesul se repetă de mai multe ori până când piesa de lucru atinge grosimea dorită.
Apoi lipiciul trebuie să se usuce. Unii recomandă introducerea formei într-o pungă de vid și pomparea aerului. Deci, lipiciul pătrunde mai bine în toate straturile de fibră de sticlă, fără a lăsa zone impregnate
Când lipiciul epoxidic se usucă, jumătate din componentă este îndepărtată cu atenție din matrice. Faceți același lucru cu a doua jumătate. Piesele sunt lipite între ele pentru a forma o parte volumetrică scobită. O lamă din fibră de sticlă ușoară, robustă, în formă aerodinamică, este culmea excelenței pentru un pasionat de acasă al fermelor eoliene.
Dezavantajul său principal este dificultatea implementării ideii și o cantitate mare de căsătorie la început, până la obținerea matricei ideale, iar algoritmul de creație nu este rafinat.
Ieftin și vesel: o parte din lemn pentru o roată de vânt
O lamă de lemn este o metodă de modă veche, ușor de implementat, dar ineficientă la nivelul consumului de energie electrică de astăzi. Puteți realiza un detaliu dintr-o placă solidă din lemn ușor, cum ar fi pinul. Este important să alegeți un semifabricat din lemn bine uscat.
Dacă arborele este umed, în procesul de uscare șurubul poate „conduce” și este deformat. Iar greutatea unui copac umed este semnificativ mai mare decât cea uscată
Este necesar să alegeți o formă adecvată, dar luați în considerare faptul că lama de lemn nu va fi o placă subțire, cum ar fi aluminiul sau plasticul, ci o structură tridimensională. Prin urmare, oferind piesei de prelucrat o formă mică, trebuie să înțelegeți principiile aerodinamicii și să vă imaginați forma lamei în toate cele trei dimensiuni.
Aspectul final al arborelui va avea un plan, de preferință electro. Pentru durabilitate, lemnul este tratat cu un lac sau vopsea antiseptică de protecție.
Dezavantajul principal al acestui design este greutatea mare a șurubului. Pentru a înflori acest colos, vântul trebuie să fie suficient de puternic, ceea ce în principiu este dificil. Cu toate acestea, lemnul este un material accesibil. Plăcile potrivite pentru crearea unui șurub cu turbină eoliană pot fi găsite chiar în curtea ta, fără a cheltui niciun ban. Și acesta este principalul avantaj al lemnului în acest caz.
Eficiența unei lame de lemn tinde spre zero. De regulă, timpul și efortul care necesită crearea unei astfel de mori de vânt nu merită rezultatul, exprimat în wați.Cu toate acestea, ca model de antrenament sau o copie de testare, o parte din lemn este destul de locul. Și paleta de vreme cu lame de lemn arată spectaculos pe site.
Următoarea selecție de fotografii va introduce etapele realizării unei mori de vânt cu lame tăiate din placaj:
Galerie de imagini
Fotografie din
Scoatem generatorul din bicicleta folosită și găurim găuri în ea pentru fixarea părții de lucru a morii de vânt - un disc de placaj cu lame
Pe foaia de placaj desenăm lamele viitorului generator eolian. Pentru a reduce consumul de material, este mai bine să le aranjați nu așa cum se arată în fotografie, ci să direcționați baza în direcții opuse
Mai întâi, atragem toate detaliile părții de lucru a morii de vânt de placaj pe hârtie, apoi îl transferam pe foaia de placaj.
În conformitate cu marcajul, mai întâi tăiem părțile aproximativ cu un puzzle, apoi îl finisăm manual după cum este necesar
Având în vedere condițiile de lucru ale mini-centralei asamblate, o prelucrăm înainte de asamblare. Acoperim cu o impregnare antiseptică și un ignifug
Fixăm bucăți de bare tăiate într-un unghi față de discul central, la care vor fi atașate toate detaliile șurubului de placaj al generatorului eolian.
Fixăm lamele de placaj și un generator de la o bicicletă uzuală pe buclele montate pe disc
După asamblarea părții de lucru a generatorului eolian, verificăm cât de liber se rotește discul cu generatorul. Dacă intervine ceva, macinați, corectați
Pasul 1: Pregătirea generatorului de pe bicicletă
Pasul 2: aplicarea șablonului cu lama
Pasul 3: Schițe ale șabloanelor de piese ale morii de vânt
Pasul 4: Ferăstrând componentele piesei de lucru
Pasul 5: Prelucrarea antiseptică a pieselor
Pasul 6: Atașarea perilor teși
Pasul 7: Instalarea generatorului de biciclete
Pasul 8: Verificarea rotației libere a șurubului
Partea de lucru este pregătită și testată pentru operabilitate, ceea ce înseamnă că rămâne doar să o picteze și să o fixeze pe catarg:
Galerie de imagini
Fotografie din
Pasul 9: securizarea elicei
Pasul 10: Prelucrarea grundului
Pasul 11: picturați detaliile morii de vânt
Pasul 12: Atașarea părții de lucru la catarg
Desene și exemple de lame
Este foarte dificil să faceți calculul corect al șurubului generatorului eolian fără să cunoașteți parametrii principali care sunt afișați în formulă, precum și fără să aveți idee despre modul în care acești parametri afectează funcționarea turbinei eoliene.
Este mai bine să nu-ți pierzi timpul dacă nu există nicio dorință de a te aprofunda în elementele de bază ale aerodinamicii. Schemele pregătite cu indicatoare prestabilite vă vor ajuta să alegeți lama potrivită pentru un parc eolian.
Desen al unei lame pentru o elice cu două lame. Este confecționat dintr-o conductă de canalizare cu 110 diametru. Diametrul șurubului turbinei eoliene în aceste calcule este de 1 m
Un astfel de generator eolian nu vă va putea oferi o putere mare. Cel mai probabil, cu greu puteți stoarce mai mult de 50 de wați din acest design. Cu toate acestea, o elice cu două palete din țeavă din PVC ușoară și subțire va oferi o viteză mare de rotație și va asigura funcționarea morii de vânt chiar și cu un vânt mic.
Desen al unei lame pentru o elice cu trei lame a unui generator eolian dintr-o conductă de 160 mm diametru. Viteza estimată în această opțiune este de 5 cu un vânt de 5 m / s
Un elice cu trei lame de această formă poate fi utilizat pentru unități mai puternice, aproximativ 150 W la 12 V. Diametrul întregii elice din acest model ajunge la 1,5 m. Roata de vânt se va roti rapid și ușor începe să se miște. Morile de vânt cu trei aripi sunt cele mai frecvente în centralele electrice de acasă.
Desen al unei lame de casă pentru o elice cu 5 lame a unui generator eolian. Este fabricat din țeavă din PVC cu un diametru de 160 mm. Viteza estimată - 4
O astfel de elice cu cinci lame poate produce până la 225 de rotații pe minut la o viteză a vântului de 5 m / s. Pentru a construi o lamă conform desenelor propuse, trebuie să transferați coordonatele fiecărui punct de pe coloanele „Coordonatele modelului față / spate” pe suprafața conductei de canalizare din plastic.
Conform tabelului de mai jos, puteți calcula diametrul morii de vânt cu 2-16 lame. În acest caz, puteți alege dimensiunea ținând cont de puterea de ieșire dorită.
Tabelul arată că, cu cât mai multe aripi are generatorul de vânt, cu atât lungimea lor trebuie să fie mai mică pentru a obține un curent de aceeași putere
După cum arată practica, deservirea unui generator eolian cu diametrul de peste 2 metri este destul de dificilă. Dacă, în conformitate cu tabelul, aveți nevoie de o moară de vânt mai mare, luați în considerare creșterea numărului de lame.
Regulile și principiile de calcul a unui generator eolian vor fi introduse de un articol care conturează procesul de efectuare a calculelor pas cu pas.
Efectuarea echilibrării turbinelor eoliene
Echilibrarea lamelor unui generator eolian va ajuta la funcționarea sa cât mai eficientă. Pentru a vă echilibra, trebuie să găsiți o cameră în care nu există vânt sau pescaj. Desigur, pentru o roată de vânt mai mare de 2 m în diametru, va fi dificil să găsiți o astfel de cameră.
Lamele sunt asamblate într-o structură finisată și instalate în poziție de lucru. Axa trebuie să fie amplasată strict pe orizontală, la nivel. Planul în care se va roti șurubul trebuie să fie reglat strict pe verticală, perpendicular pe axa și nivelul solului.
Șurubul, care nu se mișcă, trebuie rotit cu 360 / x grade, unde x = numărul de lame. În mod ideal, o moară de vânt echilibrată nu va devia cu 1 grad, ci va rămâne nemișcată. Dacă lama se întoarce sub propria greutate, trebuie corectată ușor, reduce greutatea pe o parte, elimină abaterea de la axă.
Procesul se repetă până când șurubul este complet nemișcat în orice poziție. Este important să nu existe vânt în timpul echilibrării. Acest lucru poate denatura rezultatele testelor.
De asemenea, este important să vă asigurați că toate părțile se rotesc strict în același plan. Pentru a verifica la o distanță de 2 mm pe ambele părți ale uneia dintre lame, setați placa de control. În timpul deplasării, nicio parte a șurubului nu trebuie să atingă placa.
Pentru a acționa un generator eolian cu lame fabricate, va fi necesară asamblarea unui sistem care acumulează energia primită, o economisește și o transferă consumatorului. Una dintre componentele sistemului este controlerul. Veți învăța cum să faceți un controler pentru o turbină eoliană citind articolul recomandat de noi.
A construi o moară de vânt cu propriile mâini din materiale improvizate este destul de posibil. Dacă începeți cu modele mai simple, atunci prima încercare este probabil să aibă succes. Cu experiență, luați-vă idei mai complexe pentru a obține cel mai eficient și mai puternic generator eolian.
Video # 1. Cum se face o moară de vânt din țevi din PVC:
Video # 2. Generator eolian DIY:
Video # 3. Moară de vânt din oțel zincat:
Dacă doriți să utilizați energie eoliană curată și sigură pentru nevoile gospodăriei și nu intenționați să cheltuiți mulți bani pentru achiziționarea de echipamente scumpe, lame de casă din materiale obișnuite ar fi o idee bună. Nu vă temeți de experimente și veți putea îmbunătăți în continuare modelele existente de elice ale unei mori de vânt.
Vrei să povestești cum ai făcut personal lamele pentru o moară de vânt, care furnizează cabană cu energie electrică? Doriți să partajați informații utile cu vizitatorii site-ului sau să puneți o întrebare? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos.