Skruv för väderkvarnar

För bara några veckor sedan lägger jag en av min vindkraftverk för att hjälpa solpaneler. Bladen sätta på honom vad han hittade, två blad från 160: e röret och två från galvaniserad tenn. Skruven tycktes fungera, men jag ville göra en normal skruv så att den var snabb och med en bra utgångspunkt. Nedan är en bild av en väderkvarn med kompositblad, kvaliteten är naturligtvis äcklig, men jag tycker att det är tydligt vad som är avbildat.

Sedan bestämde jag mig för att försöka göra bladen ur tenn, mer exakt från skivorna på professionella golv, som kvarstod efter husets plätering med professionella golv. Tidigare i programmet justerade jag skruven från 315: e röret till min generator. Den trebladiga propellern visade sig vara 1,5 m i diameter, höghastigheten med en hög KIEV 5-7, startmomentet vid 5 m / s är lika med 0,25 Nm. Nedan följer skärmdumpar från programmet för beräkning av bladet.

Med den nya trebladiga propellerns laddning är nästan konstant, kan 0,5-1A ses kontinuerligt på ammätaren med en ökning upp till 2A. Låt oss se hur det kommer att bli i en starkare vind, men inte dåligt. På grund av den snabba hastigheten stoppar laddningen inte och skruven startar lätt, vilket jag ville göra. Och jag tror att styrkan på skruven är tillräcklig, men tiden kommer att berätta. Skruvar till väderkvarnar hittades inte på tenn på Internet, och det kan jag självklart inte jämföra med PVC-rör för styrka, men det är också en väg ut när det är svårt att få avloppsrör med stora diametrar.

Blad för en vindgenerator med egna händer

En fungerande vindgenerator innefattar en generator, styrenhet, master, skaft, växelriktare och batteri.

Traditionellt är vindmekanismen utrustad med tre blad fastsatta på rotorn. När rotorn snurrar matas en trefas växelström till regulatorn, då omvandlas strömmen till en stabil spänning och går till batteriet.

Strömmar genom batterierna, strömmen aktiverar dem och utnyttjar dem som ledare av el.

Vidare kommer strömmen till inverteraren, når de nödvändiga värdena: växelriktad enfasström 220 V, 50 Hz. Med en blygsam utgift av el som genereras tillräckligt för att använda ljus och elektriska apparater, kompenseras bristen på ström av batterier.

Hur man beräknar bladet?

Beräkna vindmills diameter för en viss effekt enligt följande:

  1. Omkretsen av propellern hos en vindgenerator med viss kraft, låg hastighet och vindkraft, vid vilken den erforderliga spänningen appliceras, antalet blad per kvadrat.
  2. Beräkna området på denna torg.
  3. Dela kvadraten av den resulterande kvadraten med kraften i strukturen i watt.
  4. Multiplicera resultatet med önskat wattage.
  5. Under det här resultatet måste du välja fältets område, variera kvadratens storlek tills kvadratens storlek når fyra.
  6. I den här kvadraten passar vindkraftverkets omkrets.

Därefter är det lätt att ta reda på andra indikatorer, till exempel diameter.

På samma sätt kan du beräkna bladens storlek.

Bladmönstret av PVC-rör 160 mm i diameter:

Aluminiumbladmönster:

Du kan försöka bestämma indikatorerna på bladen på vindanordningen.

Vindhjulets hastighet är förhållandet mellan bladkanten och vindhastighetens cirkulära hastighet, den kan beräknas med formeln:

En vindturbins kraft påverkas av hjulets diameter, bladets form, deras placering i förhållande till luftflödet och vindhastigheten.

Det kan hittas med formeln:

Vid användning av blad med en strömlinjeformad form är vindförbrukningsfaktorn inte högre än 0,5. Med dåligt strömlinjeformade blad - 0,3.

Nödvändiga material och verktyg

Följande material kommer att krävas:

  • trä eller plywood;
  • aluminium;
  • glasfiberplattor;
  • PVC-rör och tillbehör;
  • material som finns hemma i garaget eller bakrummet;

Du måste lagra följande verktyg:

  • markör, du kan använda en penna för ritning;
  • sax för skärning av metall;
  • sticksåg;
  • bågfil;
  • emery papper;

Vertikal och horisontell vindgenerator

Kan klassificeras av rotorer:

  • ortogonal;
  • Darya;
  • Savonius;
  • gelikoydny;
  • flerskiktsblad med styrskena;

Vertikala vindkraftverk är bra eftersom det inte finns något behov av att styra dem i förhållande till vinden, de fungerar i någon riktning av vinden. På grund av detta behöver de inte vara utrustade med instrument som fångar vindriktningen.

Dessa strukturer kan placeras på marken, de är enkla. Det är mycket lättare att göra en sådan konstruktion med egna händer än en horisontell.

Horisontella vindgeneratorer har ett antal fördelar jämfört med vertikala. De är indelade i singel-, dubbel-, trippel- och multilobad.

Enbladsdesignen är den snabbaste, de snurrar dubbelt så fort som treblad med samma vindkraft. Effekten av dessa vindgeneratorer är signifikant högre än de vertikala.

En signifikant nackdel med de horisontella axiella strukturerna är rotorns beroende av vindriktningen, varför det är nödvändigt att installera ytterligare anordningar på vindgeneratorn som fångar vindriktningen.

Väljer typ av blad

Bladen kan huvudsakligen bestå av två typer:

  • seglingstyp;
  • vingprofil;

Du kan bygga platta blad på typen av "vingar" på en väderkvarn, det vill säga seglingstyp. Det är lättast att utföra dem från det mest olika materialet: plywood, plast, aluminium.

Denna metod har sina nackdelar. När torsionsvindturbin med blad, gjorda på seglprincipen, inte deltar i aerodynamiska krafter, ger vridningen endast kraften i vindflödet.

Utförande av denna enhet är minimal, inte mer än 10% av kraften i vindflödet omvandlas till energi. Med en liten vind ligger hjulet i ett statiskt läge, och ännu mer kommer det inte att producera energi för användning i vardagen.

Materialval

Vindturbinblad kan tillverkas av något mer eller mindre lämpligt material, till exempel:

PVC-rör

Att göra blad av detta material är förmodligen det enklaste. PVC-rör finns i alla hårdvaruaffärer. Rör ska väljas som är konstruerade för avlopp med tryck eller gasledning. Annars kan luftflödet i en stark vind förstöra knivarna och skada dem på generatorns mast.

Vindkraftgenerens blad löser allvarliga belastningar från centrifugalkraften, och ju längre bladen desto starkare belastningen.

Kanten på bladet på ett tvåbladigt hjul i en hemvindgenerator roterar med en hastighet på hundratals meter per sekund, det vill säga en kuls hastighet som flyger ut ur en pistol. Sådan hastighet kan leda till bristning av PVC-rör. Detta är särskilt farligt eftersom flygfibrer kan döda eller allvarligt skada människor.

Avsluta positionen genom att förkorta det maximala bladet och öka antalet. Flerklingans vindhjul är lättare att balansera, det ger mindre ljud. Lika viktigt är tjockleken på rörens väggar. Till exempel, för ett vindhjul med sex skovlar av PVC-rör, som är två meter i diameter, bör deras tjocklek inte vara mindre än 4 millimeter. För att beräkna designen av knivhemens hantverkare kan du använda färdiga bord och mallar.

Mallen ska vara gjord av papper, fäst vid röret och klippt runt. Detta bör göras så många gånger som knivarna kommer att vara på vindgeneratorn. Med hjälp av ett sticksåg måste röret klippas enligt märkena - knivarna är nästan klara. Rörens kanter är polerade, hörnen och ändarna är avrundade för att göra väderkvarnen snygg och högljudd.

Stål ska göras skiva med sex ränder, som kommer att spela rollen som en design som förenar knivarna och fixerar hjulet till turbinen.

Dimensionerna och formen på anslutningsstrukturen ska motsvara den typ av generator och likström som kommer att vara involverad i vindkraftverket. Stål måste väljas så tjockt att det inte deformeras under vindslaget.

Från aluminium

Jämfört med PVC-blad, är aluminiumrör tåligare både vid böjning och brytning. Deras nackdel ligger i den stora vikten, vilket kräver åtgärder för att säkerställa hållbarheten för hela strukturen som helhet. Dessutom bör du noggrant balansera hjulet.

Tänk på funktionerna i aluminiumbladens prestanda för sexbladigt vindhjul.

Mönstret ska vara en bit av plywood. Redan på en bit av aluminiumplåt för att skära bladämnen i en mängd av sex stycken. Framtidens blad rullas in i en rännan med ett djup av 10 mm, och rullningsaxeln ska bilda en vinkel på 10 grader med arbetsaxelns axelaxel. Dessa manipuleringar kommer att ge bladen acceptabla aerodynamiska parametrar. En gängad hylsa är fastsatt på insidan av bladet.

Kopplingsmekanismen hos vindhjulet med blad av aluminium, till skillnad från hjulet med blad av PVC-rör, har inte remsor på skivan, men knölar, vilka är bitar av stålstång med gänga lämplig för trådens ärmar.

glasfiber

Bladen av det specifika glasfiber som samlas in från glasfiber är de mest felfria, med tanke på deras aerodynamiska parametrar, styrka, vikt. Att bygga dessa blad är det svåraste, eftersom du måste kunna hantera trä och glasfiber.

Vi överväger genomförandet av glasfiberklingor för en hjuldiameter på två meter.

Det mest noggranna tillvägagångssättet bör vara att implementera matrisen av trä. Den är bearbetad från staplarna med hjälp av en färdig mall och fungerar som en modell för bladet. När du har slutat arbeta på matrisen kan du börja tinkeringsklingor, som består av två delar.

Till att börja med ska matrisen vaxas, en av dess sidor ska beläggas med epoxiharts och glasfiber ska spridas på den. Återigen, applicera epoxiharts på den, och igen ett lager av glasfiber. Antalet lager kan vara tre eller fyra.

Då måste du hålla den resulterande puffen på matrisen i ungefär en dag tills den är helt torr. Här är en del av bladet. På den andra sidan av matrisen utförs samma sekvens av åtgärder.

Avslutade delar av knivarna ska anslutas med epoxiharts. Insidan kan du sätta ett träpropp, fixa det med lim, så får du fixa knivarna till hjulnavet. En gängad hylsa ska sättas in i kontakten. Anslutningsnoden blir navet som i föregående exempel.

Vindhjulets balansering

När bladet är klart måste du slutföra vindhjulet och balansera det. Detta bör göras i den slutna strukturen i ett stort område under förutsättning av fullständig lugn, eftersom svängningarna i hjulet i vinden kan snedvrida resultaten av balansering.

Hjulbalansering ska göras enligt följande:

  1. Stärka hjulet i sådan höjd att den kan röra sig fritt. Kopplingsmekanismens plan borde vara perfekt parallellt med vertikalupphängningen.
  2. Uppnå fulla statiska hjul och släpp ut. Det borde inte röra sig. Bläddra sedan hjulet i en vinkel som motsvarar förhållandet 360 / antal blad, stopp, släpp, bläddra igen, så titta på ett tag.
  3. Testerna bör utföras tills hjulet är helt rullat runt sin axel. När det frigjorda eller stoppade hjulet fortsätter att svänga är dess del nedåt, för tungt. Det är nödvändigt att undergräva änden av en av bladen.

underhåll

För en långvarig drift av en vindgenerator bör följande åtgärder vidtas:

  1. Efter tio eller fjorton dagar från början av arbetet bör vindturbinen undersökas, speciellt fästingar. Det är bäst att göra detta i lugnt väder.
  2. Två gånger per år för att smörja lagren hos rotationsmekanismen och generatorn.
  3. Om du misstänker obalansen i hjulet, vilket kan uttryckas i bladens vibrationer under torsion med vinden, är det nödvändigt att utföra balansering.
  4. Inspektera strömavtagaren årligen.
  5. Om så krävs täcker vindgeneratorns metalldelar med färgkompositioner.

Att göra knivar till en vindkraftverk ligger helt i kraften hos en hantverkare, du behöver bara beräkna allt, tänka över det och då kommer ett verkligt alternativ till elnätet att visas hemma. När du väljer kraften hos en hemgjord enhet måste du komma ihåg att dess maximala effekt inte ska överstiga 1000 eller 1500 watt. Om den här strömmen inte räcker, bör du tänka på att köpa en industrienhet.

Hur man bygger bladen till en vindgenerator med egna händer: Exempel på självtillverkande blad för en väderkvarn

Användningen av alternativa energikällor är en av huvudtrenderna i vår tid. Ren och prisvärd vindkraft kan omvandlas till el även i ditt hem, om du bygger en vindkraftverk och ansluter den till en generator.

Du kan bygga blad till en vindgenerator med egna händer från vanliga material utan att använda specialutrustning. Ta reda på vilken bladform som är effektivare och hitta rätt ritning för vindkraftparken.

Hur gör en enkel vindturbin

Vindgenerator - En apparat som låter dig konvertera vindkraft till el.

Principen för dess funktion ligger i det faktum att vinden roterar bladet, driver axeln, genom vilken rotationen går in i generatorn genom en växellåda, vilket ökar hastigheten.

Två huvudtyper av vindkraftaggregat är uppdelade:

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

Den horisontella vindgeneratorn liknar en väderbladen. För att rotera knivarna måste konstruktionen roteras i rätt riktning, beroende på luftrörelsens riktning. För att styra och fånga förändringar i vindriktningen installeras speciella anordningar. Effektiviteten med detta arrangemang av skruven är mycket högre än med vertikal orientering. I hushållsbruk är det mer rationellt att använda vindgeneratorer av denna typ.

Vilken form av blad är optimal

Ett av huvudelementen i en vindgenerator är en uppsättning blad. Det finns ett antal faktorer i samband med dessa detaljer som påverkar effektiviteten hos en väderkvarn:

Om du bestämmer dig för att designa bladen för en improviserad väderkvarn, var noga med att överväga alla dessa parametrar. Vissa tror att ju fler vingar på generatorskruven desto mer vindkraft kan erhållas. Med andra ord, ju mer desto bättre.

Detta är dock långt ifrån fallet. Varje enskild del rör sig, övervinner luftmotstånd. Således kräver ett stort antal blad på skruven mer vindkraft för att göra en revolution. Dessutom kan för många breda vingar orsaka bildandet av det så kallade "luftlocket" framför propellern, när luftflödet inte passerar genom väderkvarn men böjer sig runt det.

Den mest effektiva är en wind generator. Men att bygga och balansera med egna händer är mycket svårt. Designen är opålitlig, om än med hög effektivitet. Enligt erfarenheterna från många användare och tillverkare av vindkraftverk är den mest optimala modellen en trebladig.

Bladets korrekta form för vindgenerator är grunden till sitt bra arbete. För hemlagade sådana alternativ är lämpliga:

  • seglingstyp;
  • vinge typ.

Segelbåtens blad är enkla bredband, som i en väderkvarn. Denna modell är den mest uppenbara och lätt att tillverka. Men dess effektivitet är så låg att denna form praktiskt taget inte används i moderna vindgeneratorer. Effektiviteten i detta fall är ca 10-12%.

En mycket effektivare form är vingarnas profil. Det innebar principerna för aerodynamik, som tar till luften stora flygplan. En skruv av denna form drivs lättare och roterar snabbare. Luftflödet minskar dramatiskt motståndet som en väderkvarn möter på sin väg.

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

Vad gör bladet hemma

Material som är lämpliga för att bygga en vindgenerator är framför allt 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 populäraste och mest använda materialet för tillverkning av plastblad för en vindgenerator är ett vanligt PVC-avloppsrör. För de flesta hushållsgeneratorer med en skruvdiameter på upp till 2 m räcker ett rör på 160 mm.

Fördelarna med denna metod innefattar:

  • lågt pris;
  • tillgänglighet i någon region
  • enkelhet i arbetet
  • Ett stort antal system och ritningar på Internet, en stor användarupplevelse.

Rör är olika. Detta är inte bara känt för dem som tillverkar improviserade vindkraftverk, men för alla som har ställt införandet av ett avloppssystem eller vattenledningar. De skiljer sig i tjocklek, komposition, tillverkare. Röret är billigt, så du behöver inte försöka ytterligare minska kostnaden för din väderkvarn, spara på PVC-rör.

Först måste du bestämma mönstret. Det finns många alternativ, varje form har sina egna fördelar och nackdelar. Det kan vara värt att experimentera först innan du klipper ut den slutliga versionen.

Eftersom priset på rör är lågt, och du hittar dem i någon maskinvaruhandel, är det här materialet perfekt för de första stegen i modelleringsblad. Om något går fel kan du alltid köpa ett annat rör och prova först, plånboken från sådana experiment kommer inte att leda till mycket.

Amatördesigners föredrar PVC, eftersom ett brutet blad kan ersättas med en ny, som görs på 15 minuter direkt på plats med ett lämpligt mönster. Enkelt och snabbt, och viktigast av allt - tillgängligt.

Aluminium - tunn, lätt och dyr

Aluminium är lätt och hållbar metall. Det används traditionellt för tillverkning av blad till vindkraftverk. På grund av den låga vikten, om du ger plattan önskad form, kommer skruvens aerodynamiska egenskaper att vara i sin höjd.

Huvudbelastningen som upplevs av väderkvarn under rotation är inriktad på böjning och bristning av bladet. Om plasten under sådant arbete snabbt spricker och misslyckas, kan du lita på en aluminiumskruv under mycket längre tid.

En annan nackdel med aluminiumdelar är tillverkningens komplexitet. Om PVC-röret har en bock som används för att ge bladets aerodynamiska egenskaper, tas aluminium som regel i form av ett ark.

Efter att ha klippt delen enligt mallen, som i sig är mycket svårare än att arbeta med plast, behöver den resulterande kupongen fortfarande rullas och ges den korrekta böjningen. Hemma och utan verktyg för att göra det blir inte så lätt.

Glasfiber eller glasfiber - för professionella

Om du bestämmer dig för att närma sig frågan om att skapa ett blad medvetet och är redo att spendera mycket kraft och nerver, kommer glasfiber att göra. Om du inte tidigare har arbetat med vindkraftverk, är det inte en bra idé att börja bli bekant med modellering. Fortfarande kräver denna process erfarenhet och praktiska färdigheter.

För tillverkning av glasfiber är taget - ett tunt och slitstarkt material som finns i rullar. Förutom glasfiber är epoxilim användbart för fästning av skikt. Börja med att skapa en matris. Det här är en sådan blank, som är en form för framtida detaljer.

Det är väldigt svårt att göra ett tomt själv, du måste ha en färdig modell av ett blad av trä eller annat material framför dina ögon, och då förstärks en matris för delen med hjälp av denna modell. Sådana matriser behöver minst 2. Men efter att ha tagit en framgångsrik form en gång kan den användas många gånger och byggas på detta sätt mer än en vindkraftverk.

Botten av formen smutsas försiktigt med vax. Detta görs så att det färdiga bladet lätt kan tas bort senare. Lägg ett lager av glasfiber, belägg det med epoxilim. Processen upprepas flera gånger tills arbetsstycket når önskad tjocklek.

När epoxilimmet torkar, avlägsnas hälften av delarna försiktigt från munstycket. Detsamma görs med andra halvan. Delarna är limmade ihop för att bilda en ihålig volymetrisk del. Lätt, slitstarkt, lämpligt aerodynamiskt format glasfiberblad - toppen av skickligheten hem fan av vindkraftverk.

Dess huvudsakliga nackdel är komplexiteten i implementeringen av idén och ett stort antal defekter i början tills den idealiska matrisen erhålles och skapningsalgoritmen är inte perfektionerad.

Billiga och glada: trädetalj för vindhjulet

Träblad - farfarens metod, som är lätt att genomföra, men ineffektivt vid nuvarande elförbrukning. Detaljerna kan göras av en solid styrelse av lätta träslag, till exempel tall. Det är viktigt att välja ett vältorkat trästycke.

Du måste 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 är det inte tillräckligt för att forma arbetsstycket att du behöver förstå principerna för aerodynamik och föreställa bladets konturer i alla tre dimensionerna.

Den största nackdelen med denna konstruktion är skruvans stora vikt. För att flytta den här kolossen från marken måste vinden vara stark nog att det är svårt i princip. Trä är dock ett tillgängligt material. Brädor som är lämpliga för att skapa en vindturbinskruv kan hittas direkt i din gård utan att spendera ett öre. Och det här är den största fördelen med trä i detta fall.

Effektiviteten hos träbladet tenderar att vara noll. Den tid och ansträngning som går till att skapa en sådan väderkvarn är i regel inte värt resultatet, uttryckt i watt. Men som en träningsmodell eller en provkopia av en trädel är det rätt plats att vara. Och väderbladen med träblad ser spektakulärt ut på platsen.

Ritningar och exempel på blad

Det är väldigt svårt att göra en korrekt beräkning av en vindgeneratorskruv, utan att känna till de grundläggande parametrar som visas i formeln, utan att veta hur dessa parametrar påverkar driften av en väderkvarn. Det är bättre att inte slösa bort din tid om det inte finns någon önskan att gräva i aerodynamikens grunder. Färdiga diagram med givna parametrar hjälper dig att välja rätt blad för vindkraftverket.

En sådan liten vindkraftverk kommer inte att kunna ge dig hög effekt. Mest sannolikt kan du knappast klämma mer än 50 watt ur denna design. En tvåbladig skruv av lättvikt och tunn PVC-rör ger dock en hög rotationshastighet och säkerställer driften av väderkvarnen även med en liten vind.

En trebladig propellern i denna form kan användas för mer kraftfulla enheter, ca 150 W vid 12 V. Diametern på hela skruven i denna modell når 1,5 m. Vindhjulet roterar snabbt och börjar lätt röra sig. Trevingarna vindkraftverk är vanligast i hushållsverk.

En sådan fembladig propeller kommer att kunna ge upp till 225 varv per minut vid en designvindhastighet på 5 m / s. För att bygga bladet enligt de föreslagna ritningarna måste du överföra koordinaterna för varje punkt från kolumnerna "Fram / bakstyckeskoordinater" till plaströrets yta.

Enligt tabellen nedan kan du beräkna vindmøllens diameter med 2-16 blad. I det här fallet kan du välja storleken på önskad utgångseffekt.

Som praktiken visar det sig ganska svårt att upprätthålla en vindgenerator som är större än 2 meter i diameter. Om i enlighet med tabellen behöver du en större vindkraft, tänk på att öka antalet blad.

Varför behöver du balansera väderkvarn

Att balansera vindkraftverkens knivar hjälper till att göra sitt arbete så effektivt som möjligt. För genomförandet av balansering måste du hitta ett rum där det inte finns vind eller utkast. Naturligtvis är det för ett vindhjul större än 2 m i diameter svårt att hitta ett sådant rum.

Bladen monteras i färdig konstruktion och installeras i arbetsläge. Axeln ska vara strängt horisontellt. Plattan i vilken skruven roterar måste ställas vertikalt strikt, vinkelrätt mot axeln och marknivån.

En skruv som inte rör sig behöver roteras 360 / x grader, där x = antalet blad. Idealiskt sett kommer en balanserad väderkvarn inte att avvika en enda grad, men kommer att förbli rörlig. Om bladet har vänt sig under egen vikt måste det korrigeras något, minska vikten på ena sidan och eliminera avvikelsen från axeln.

Det är också viktigt att kontrollera att alla delar roterar strikt i samma plan. För att kontrollera på ett avstånd på 2 mm på båda sidor av ett av bladet, montera styrplattorna. Under rörelse bör ingen del av skruven röra plattan.

Användbar video om ämnet

Bygg en väderkvarn med egna händer från skrotmaterial är ganska möjligt. Om du börjar med enklare modeller kommer det första försöket troligen att bli framgångsrikt. Med erfarenhet, ta på mer komplexa idéer för att få den mest effektiva och kraftfulla vindgeneratorn.

Hur man gör ett PVC-rör väderkvarn:

Vindgenerator med egna händer:

Galvaniserad stålturbin:

Om du vill använda ren och säker vindkraft för hushållsbruk och inte planerar att spendera stora pengar på inköp av dyr utrustning, skulle hemlagade blad av konventionellt material vara en bra idé. Var inte rädd för att experimentera, och du kommer att kunna ytterligare förbättra de befintliga modellerna av vindturbinskruvar.

Optimala blad för en vindgenerator: Typ, form, material och instruktioner för att göra egna händer

Befintliga priser för vindkraftverk och återbetalning matchar inte kapaciteten hos de flesta ägarna av hus, sommarstugor. Invånare i avlägsna områden, där elnätet aldrig har förekommit, är ännu svårare att förvärva sådan utrustning, eftersom de saknar information om det och inte kan få tillräckligt detaljerad information om utrustningens kvalitet, egenskaper och andra parametrar för användning av vindkraft.

Vi måste göra vindapparater på egen hand, baserat på experimentella resultat eller fragmentarisk information som dras från olika källor. Tänk på en viktig fråga som uppstår när man skapar en väderkvarn - enhetsbladet.

Hur fungerar en enkel vindgenerator?

Det finns två typer vindkraftverk:

  • horisontell
  • vertikal

Skillnaden är i arrangemanget av rotationsaxeln. De mest produktiva anses vara horisontella strukturer, som liknar formerna av ett plan med en propellern. Skruven är en vindhjulsvinghjul, svansen är en anordning för att peka på vindflödet, vilket automatiskt vrider axeln i riktning mot luftrörelsen.

När vind appliceras på pumphjulet skapas ett vridmoment som överförs till generatoraxeln. I sina lindningar är elektrisk ström upphetsad, vilket laddar batterierna. De ger i sin tur en omladdning till omformaren, som ändrar parametrarna för strömmen och ger en standardspänning på 220 V 50 Hz till de förbrukande enheterna.

Vad är bladets bästa form?

Huvudelementet i den horisontella väderkvarn är pumphjulet. Den liknar mest en propell, även om den utför helt motsatta funktioner. Bladen tar över luftflödet och bearbetar det i rotationsrörelsen. Effektiviteten hos pumphjulet och hela kitet som helhet beror direkt på deras konfiguration.

Horisontella enheter har impellrar utrustade med ett stort antal blad. Vanligtvis finns det mer än 3. I denna fråga finns det ett beroende av antalet blad på prestanda. Faktum är att med en ökning av antalet mottagande plan minskar pumphjulets kraft och med minskande känslighet. Välj därför "gyllene medel", med det genomsnittliga antalet blad.

I praktiken har ett stort antal olika anordningar som har form av en impeller från enkla sektorer av en cirkel, något utvecklad längs en radial axel, till komplexa varianter med noggrant beräknad aerodynamik, testad under olika förhållanden, skapats. Testresultaten visade att den optimala formen är en modell nära propellen. Det här bladet sträcker sig något från pumphjulets centrum (mässing) och smälter gradvis mot slutet.

Fördelen med denna typ är den enhetliga fördelningen av belastningar på trycklagret, bladets yta och hela vindturbinsystemet som helhet. Vindflödet påverkar alla områden med samma kraft, men om du expanderar bladet till slutet, får du en tillräckligt lång spak som överbelastar lagret och bryter ut knivarna. Således uppkom en sådan form, med några ändringar som användes på nästan alla väderkvarnar.

Typ val

Det finns få varianter eller typer av blad för horisontella väderkvarnar. Anledningen till detta ligger i själva pumphjulets utformning - det finns helt enkelt inget sätt att skapa komplexa former eller konfigurationer. Trots det är utvecklingen av det mest framgångsrika alternativet igång, idag kan vi skilja mellan olika typer:

Massiva blad är gjorda av olika material på en gång i en viss form, segling har en helt annan design. Grunden är en ram där en tät duk sträcker sig så att en av sidorna inte är fäst vid ramen. Det visar sig att bladet har en triangulär form med ena sidan (från mitten till en av spetsarna), inte fast vid basen.

Vindflödet skapar tryck på seglet och ger det en optimal form för att falla ned från planet, vilket medför att hjulet börjar rotera. Varianten har en fördel i vikt och vikt på hjulet, men behöver kontinuerlig övervakning av tillståndet hos tyget och pumphjulet som helhet.

Bladsberäkning

I praktiken beräknar få personer parametrarna för knivarna, för att du måste ha special träning och ha data. De flesta värden som behövs för beräkningarna måste först hittas, vissa av dem kommer att vara kända först efter det att vindmolen lanserats. Dessutom finns det för de flesta arter fortfarande ingen matematisk rotationsmodell, vilket gör beräkningar värdelösa.

Oftast gjorde valet av pumphjulets diameter för önskad effekt, utförd enligt tabellen:

Alternativt kan du använda en online-kalkylator som gör att du kan få ett resultat i sekunder, du behöver bara ersätta dina egna data i programmets fönster.

Det är nödvändigt att ta hänsyn till att beräkningarna av en sådan anordning som pumphjul inte kommer att ha tillräcklig noggrannhet på grund av det stora antalet subtila effekter och okända mängder, därför brukar de oftast till ett experimentellt urval av form och storlek.

Material för produktion

Innan du börjar arbeta med skapandet av pumphjulet måste du bestämma materialet. Valet är gjord av vad som är tillgängligt, eller från material som är mer bekant för användaren och tillgängligt för bearbetning. Krav på material för tillverkning av blad:

  • styrka
  • låg vikt
  • enkel bearbetning
  • möjligheten att ge önskad form eller dess närvaro i arbetsstycket
  • tillgänglighet

Av alla möjliga alternativ valdes flera av de mest framgångsrika genom erfarenhet. Tänk dem mer i detalj.

PVC-rör

Användningen av PVC-avloppsrör med stor diameter gör att du snabbt och billigt kan få ganska högkvalitativa blad. Plast är inte rädda för fukt, lätt att hantera. Den mest värdefulla kvaliteten är att billetet har en smidig rännan, och allt som återstår är att skära allt som är onödigt.

Enkelhetstillverkning och låg kostnad för materialet i kombination med plastens operativa egenskaper gjorde PVC-rör det vanligaste materialet vid tillverkning av improviserade vindkraftverk. Nackdelarna med materialet innefattar dess bräcklighet vid låga temperaturer.

aluminium

Aluminiumblad är hållbara, starka och inte rädda för yttre påverkan. Samtidigt är de tyngre än plast och kräver noggrann balansering av hjulet. Dessutom krävs att du arbetar med metall, även som formbar som aluminium, färdigheter och ett lämpligt verktyg.

Det komplicerar arbetet och formen på materialet - plåt aluminium används oftast, så det räcker inte att göra blad, du måste ge dem en lämplig profil, för vilken du måste skapa en speciell mall. Alternativt kan du först böja arket på dornen, fortsätt sedan till märkning och skärande delar. I allmänhet är materialet mer motståndskraftigt mot stress, inte rädd för temperatur eller väderpåverkan.

glasfiber

Detta val är för professionella. Att arbeta med glasfiber är svårt, det kräver färdigheter och kunskaper om många subtiliteter. Förfarandet för att skapa ett blad innehåller flera operationer:

  • göra en trämall, belägga ytan med vax, mastic eller annat material som avvisar lim
  • gör en halv av bladet. På ytan av mallen appliceras ett skikt av epoxi, som omedelbart läggs glasfiber. Sedan appliceras epoxi igen (utan att vänta på att det föregående lagret torkar) och igen glasfiber. Detta skapar en halv av bladet av önskad tjocklek.
  • på samma sätt gjorde den andra halvan av bladet
  • Efter härdning av limet är halvorna anslutna med epoxi. Fogarna är malda, ärmen är införd i änden för att fästa på navet

Tekniken är komplex, tar tid och förmågan att arbeta med material. Dessutom har epoxi den obehagliga egenskapen att koka i stora volymer, vilket skapar ett konstant hot mot att förstöra allt arbete. Därför bör du välja glasfiber endast erfarna och utbildade användare.

trä

Att arbeta med ett träd är bekant nog för de flesta användare, men att skapa blad är en ganska komplicerad uppgift. Inte bara att formen på själva produkten inte är lätt, men måste också producera flera identiska mönster som inte kan skilja sig från varandra.

Lösningen av en sådan uppgift är inte allt. Dessutom måste de färdiga produkterna skyddas mot fuktpåverkan, impregnerad med linolja eller olja, färg etc.

Trä har en hel del negativa egenskaper - det är benägen att vrida, spricka, ruttna. Det absorberar och släpper lätt fukt, vilket förändrar vikten och balansen hos pumphjulet. Alla dessa egenskaper gör materialet inte det bästa valet för en hantverkare, eftersom ingen behöver de extra komplikationerna.

Skapa blad i steg

Tänk på den vanligaste varianten av tillverkningen av blad. Materialet som används är PVC-rör med en diameter av ca 110-160 mm:

  • rörstycken skärs längs bladens längd
  • en linje dras längs linjen, varav 22 mm mäts i båda riktningarna. Få 44 mm - bredden på ett blad
  • från motsatta änden är densamma
  • Extrema punkter på ena sidan av mittlinjen är anslutna i en rak linje. På andra sidan appliceras en ritning av en bladform.
  • Bladet är klippt, den fria änden är försiktigt avrundad, kanterna bearbetas med ett papper eller fil
  • knivar förenar navet

Formen på bladen har följande struktur:

  • änddelar med samma bredd - 44 mm
  • Bladets mittbredd är 55 mm
  • på ett avstånd av 0,15 längd är bladets bredd 88 mm

De erhållna punkterna är förbundna med en rak linje och bildas sedan av mjukare övergångar, styrda av de erhållna konturerna. En mall är gjord enligt vilken alla blad som har samma form är utskurna. För att fästa på navet måste du borra ett par skruvhål.

De måste vara på samma punkter på alla blad så att pumphjulets balans inte störs. Det färdiga hjulet måste balanseras noggrant, ställa det på axeln och, fritt vända, för att hitta en sektion med obalanser. På det här stället bör man gradvis slipa bladet tills momentet av komplett balansering av pumphjulet.

7 idéer för att bygga en hemlagad vindturbin

Monteringsanvisningar

Det finns flera typer av vindkraftverk: horisontell och vertikal, turbin. De har grundläggande skillnader, fördelar och nackdelar. Principen för driften av alla vindkraftaggregat är densamma - vindkraft omvandlas till el och ackumuleras i batterier, och från dem går det till mänskliga behov. Den vanligaste typen är horisontell.

Bekant och igenkännligt. Fördelen med en horisontell vindgenerator är en högre effektivitet jämfört med andra, eftersom vindkraftverkens blad alltid påverkas av luftflödet. Nackdelarna inkluderar kravet på vinden över 5 meter per sekund. Denna typ av väderkvarn är det enklaste att göra, så det tas ofta som en grund av hantverkare.

Om du bestämmer dig för att försöka med din egen vindkraftverk, är det några rekommendationer. Du måste börja med generatorn, det här är hjärtat i systemet, konstruktionen av skruvmonteringen beror på dess parameter. För detta ändamål kommer biltillverkningen att närma sig, det finns data om användning av stegmotorer, från skrivare eller annan kontorsutrustning. Cykelmotorhjul kan också användas för att skapa en vindkraftverk för att generera el.

Efter att ha bestämt om vindflödesomvandlarens nod till elektrisk ström måste du montera växeln för att öka hastigheten från skruven till generatoraxeln. En gång på propellern sänder 4-5 varv till generatorns axel.

När monterad nod växel generator, fortsätt för att klargöra dess motstånd mot vridmoment (gram per millimeter). För att göra detta måste du göra en axel med en motvikt på axeln för den framtida installationen och med hjälp av belastningen för att ta reda på vilken vikt axeln kommer att gå ner i. Acceptabel är mindre än 200 gram per meter. Att veta axelns storlek är det här bladets längd.

Många tror att ju mer blades desto bättre. Det här är inte riktigt sant, eftersom vi själva gör vindgeneratorn och detaljerna i det framtida kraftverket inom budgetområdet. Vi behöver höga hastigheter, och många skruvar ger mer motstånd mot vinden, vilket resulterar i att det inkommande flödet sakta ner skruven och installationens effektivitet sjunker. Detta kan undvikas med en tvåbladig propellern. En sådan propell med normal vind kan snurra upp till mer än 1000 varv. Du kan göra blad av en hemgjord vindgenerator från tillgängliga verktyg - från plywood och galvaniserad till plast från vattenrör (som i bilden nedan) och andra saker. Huvudförhållandet är lätt och hållbart.

En lätt skruv kommer att öka vindkraftverkets effektivitet och luftflödes känslighet. Glöm inte att balansera lufthjulet och ta bort oegentligheter, annars kommer du att lyssna på yl och yll när generatorn körs.

Nästa viktiga element är svansen. Han kommer att hålla hjulet i vindflödet och vrida strukturen om det ändras i riktning.

För att göra en aktuell samlare eller inte, är det upp till dig att bestämma om du kan hantera med en kontakt på kabeln och regelbundet, rulla manuellt av den snodda ledningen. Under vindkraftens provkörning glöm inte bort säkerheten, blad som spunnits i vindflödet kan hugga kål som en samurai.

En stämd balanserad väderkvarn är installerad på en mast, inte mindre än 7 meter hög från marken, fastsatt av expansionskabel. Vidare, en lika viktig nod, ett lagringsbatteri, kan det vara en gammal bil som har förlorat sin kapacitet eller batteri. Det är omöjligt att ansluta utgången från en hemmagjord vindgenerator direkt till batteriet. Detta måste ske via ett laddningsrelä, du kan montera det själv eller köpa färdigt.

Principen för reläets funktion reduceras till laddningskontrollen, och vid laddning växlar generatorn och batteriet till belastningsbelastningen, systemet tenderar alltid att laddas, förhindrar överladdning och lämnar inte generatorn utan belastning. En väderkvarn utan last kan svänga ganska starkt till höga hastigheter, skada isoleringen i lindningarna med den utvecklade potentialen. Dessutom kan hög hastighet orsaka mekanisk skada på elementen i vindgeneratorn. Därefter är spänningsomvandlaren från 12 till 220 volt 50 Hz för anslutning av hushållsapparater.

Nu är Internet fullt av diagram och ritningar, där mästarna visar hur man gör en vindgenerator på kraftfulla magneter på egen hand. Att upprepa eller inte, ditt företag, om det kommer att motivera sig, vet ingen. Men det är värt att försöka bygga ett vindkraftverk för att generera el, och bestäm sedan vad du ska köpa och vad du ska lämna eller göra ändringar. Få erfarenhet och torka kanske på en mer allvarlig maskin. Friheten och mångfalden av självtillverkade väderkvarnar är så omfattande och elementbasen är mångsidig att det inte är meningslöst att beskriva dem alla, den grundläggande betydelsen förblir densamma - vindflödet avvecklar skruven, det sänder vridmoment till växellådan, ökar axelhastigheten, generatorn släpper ut spänningen batteriet, och från det finns redan ett urval av energi för olika behov. Här med denna princip kan du skapa en vindgenerator med egna händer hemma. Vi hoppas att vår detaljerade instruktion med foton exempel har förklarat för dig hur man gör en lämplig modell av en väderkvarn till ett hus eller en dacha. Vi rekommenderar också att du bekantar dig med masterklasserna för att montera en improviserad enhet, som vi har angivit i videon nedan.

Visuella video tutorials

För att enkelt skapa en vindgenerator för att generera el hemma, rekommenderar vi att du bekantar dig med färdiga idéer med exempel på video:

Så vi har gett alla de enklaste idéerna bygga en improviserad vindturbin. Som du kan se kan även ett barn enkelt göra några modeller av enheter. Det finns många andra alternativ hemlagad, men för att få en hög utgångsspänning måste du använda komplexa mekanismer, som generatorer på magneter. Annars, om du vill skapa en vindgenerator så att den fungerar och används för det avsedda ändamålet, fortsätt enligt anvisningarna från oss!

Det blir intressant att läsa:

Hur man gör bladen till en vindgenerator med egna händer

Hem vindkraftverk är ett självständigt alternativt sätt att generera el.

Installation av sådan utrustning kan avsevärt minska kostnaden för el, förutsatt att det finns vindar i området på minst 4 m / s.

Ju högre vindhastighet desto större mängden energi produceras av enheten.

I den här artikeln kommer du att betrakta en steg-för-steg-plan för tillverkning av vindkraftverk med egna händer.

Vindkraftverk

Det finns många varianter av konstruktionen av vindgeneratorer, för klassificeringen av vilka det finns grundläggande egenskaper:

  • Rotationsaxelns placering: vertikal och horisontell;
  • antal blad: oftare från 1 till 6, men det finns alternativ med ett stort antal;
  • typ av rotationsblad: i form av en vinge eller segel;
  • Material för tillverkning av blad: trä, aluminium, PVC;
  • skruvhjulsdesign: fast eller variabel tonhöjd.

Vindkraftgeneratorens produktivitet beror i stor utsträckning på knivarna: Hur korrekt beräknas storlek och kvantitet och huruvida materialet för tillverkning är väl valt.

Att göra knivarna med egna händer är inte svårt, men innan du börjar jobba måste du lära dig några fakta:

  1. Ju längre bladen är desto lättare är de att flytta vinden, även de svagaste. En större längd kommer dock att sänka vindhjulets rotationshastighet.
  2. Antalet blad har också inverkan på vindhjulets känslighet: Ju mer av dem desto lättare blir det att starta rotationen. Samtidigt minskar indikatorerna för kraft och hastighet, vilket innebär att en sådan anordning inte är lämplig för att generera el, men den är perfekt för lyftning.
  3. Vindhjulets diameter och rotationshastighet beror på ljudnivån från anordningen. Detta bör beaktas vid installation av en vindgenerator nära bostadshus.
  4. Mer energi från vinden kan erhållas genom att vindkraftverket placeras så högt som möjligt över marknivå (optimalt från 6 till 15 m). Därför sker installationen ofta på taket på en byggnad eller på en hög mast.

Klarblad för vindkraftverk

Instruktioner för att göra ett rökhus från fatet innehåller vår nästa artikel.

Skapa blad i steg

När du själv designer bladen, överväga följande:

    1. Först måste du bestämma bladets form. För en hemlig horisontal vindgenerator anses vingen vara mer framgångsrik. På grund av sin struktur har den mindre aerodynamiskt drag. Denna effekt skapas på grund av skillnaden i områdena på elementets yttre och inre ytor, och därför är det skillnad i lufttryck på sidorna. Seglets form har större motstånd och därför mindre effektiv.

Det ser ut som vindmotstånd med olika modeller av blad

  • Nästa måste du bestämma antalet blad. För områden där det finns konstanta vindar kan du använda snabba vindgeneratorer. Sådana anordningar har tillräckligt med 2-3 blad för maximal motorvridning. När du använder en sådan enhet i ett vindlösa område blir det ineffektivt och kommer helt enkelt att stå i viloläge i lugnt väder. En annan nackdel med trebladiga vindkraftverk är den höga ljudnivån, som låter som en helikopter. Sådan installation rekommenderas inte nära tätbefolkade hus.

För våra breddgrader, med svaga och medelstora vindar, är fem- och sexbladiga väderkvarnar bättre anpassade, vilket gör det möjligt för dem att få ett svagt vindflöde och upprätthålla en stabil motoroperation

  • Beräkning av vindkraftaggregat. Det är omöjligt att beräkna den exakta siffran, eftersom effekten direkt beror på väder- och vindrörelsen. Men det finns ett direkt samband mellan vindhjulets diameter med antalet blad och kraften på utrustningen.

Uppgifterna anges för en genomsnittlig vindhastighet på 4 m / s (klicka på bilden för en större bild)

Efter att ha behandlat uppgifterna i tabellen och förstått förhållandet kan du påverka framtidsstrukturen genom att skapa rätt skruvhjul.

  • Valet av material för att skapa blad. Valet av material för att skapa blad är ganska brett: PVC, glasfiber, aluminium, etc. Men varje har sina egna fördelar och nackdelar. Låt oss överväga valet av material mer detaljerat.

Vindturbinblad av glasfiber

PVC rörblad

Vid val av rätt storlek och tjocklek på rören kommer det resulterande hjulet att ha hög styrka och effektivitet. Man bör komma ihåg att i händelse av starka vindstöt, kan plasten med otillräcklig tjocklek inte tåla lasten och kommer att flyga i små bitar.

För att skydda konstruktionen är det bättre att minska bladens längd och öka deras antal till 6. För att erhålla så många delar kommer bara ett rör att räcka.

För att skapa ett blad måste du ta ett rör med en minsta väggtjocklek på 4 mm och en diameter på 160 mm och applicera markeringen av framtida element med en färdig mall och en markör.

För att undvika misstag vid självständiga beräkningar är det bättre att använda en färdig mall som enkelt kan hittas på Internet. Eftersom ingen speciell kunskap i denna fråga är inte tillräckligt.

Efter att ha klippt röret måste de resulterande elementen slipas och avrundas vid kanterna. För att ansluta knivarna tillverkas en hemmagjord stålknut med tillräcklig tjocklek och styrka.

Aluminiumblad

Ett sådant blad är starkare och tyngre vilket innebär att hela strukturen som håller skruven måste vara massiv och stabil. Den efterföljande balanseringen av hjulet måste också behandlas med ökad uppmärksamhet.

Ritning av ett standard aluminiumelement för ett sexbladigt hjul

Enligt den presenterade mallen skärs 6 identiska element ut av ett aluminiumskikt, på insidan av vilket det är nödvändigt att svetsa de gängade buskarna för ytterligare fastsättning.

Knapparna måste svetsas på knölarna som kommer att anslutas till ärmarna som är förberedda på knivarna.

För att förbättra de aerodynamiska egenskaperna hos ett sådant blad måste den ge den korrekta formen. För att kunna göra detta måste den rullas in i en grund ruta så att en vinkel på 10 grader bildas mellan rullningsaxeln och arbetsstyckets längdaxel.

Glasfiberblad

Fördelen med detta material är det optimala förhållandet mellan massa och styrka, totalt med aerodynamiska egenskaper. Men att arbeta med glasfiber kräver speciell skicklighet och stor professionalism, så hemma är en sådan produkt svår att skapa.

Glasfiberblad

Man kan dra slutsatsen att det lämpligaste materialet för självmontering av vindhjulet är PVC-rör. Den kombinerar styrka, ljushet och goda aerodynamiska egenskaper. Dessutom är det ett mycket tillgängligt material, och även en nybörjare kommer att klara av arbetet.

Från den här videon lär du dig att göra knivar till en vindgenerator med egna händer: