Uporaba alternativnih izvora energije jedan je od glavnih trendova našega vremena. Čista i pristupačna energija vjetra može se pretvoriti u električnu energiju čak i u vašem domu ako izgradite vjetrenjaču i priključite je na generator.
Oštrice za generator vjetra vlastitim rukama možete izraditi iz običnih materijala, bez korištenja posebne opreme. Reći ćemo vam koji je oblik lopatica učinkovitiji i pomoći vam da odaberete pravi crtež za vjetroelektranu.
Kako djeluje jednostavan generator vjetra?
Generator vjetra je uređaj koji vam omogućuje pretvaranje energije vjetra u električnu energiju.
Princip njegovog rada leži u činjenici da vjetar rotira lopatice, pokreće osovinu duž koje rotacija ulazi u generator putem mjenjača koji povećava brzinu.
Rad vjetroelektrane procjenjuje KIEV - koeficijent korištenja energije vjetra. Kad se kotač vjetra brzo okreće, uzajamno djeluje s velikom količinom vjetra, što znači da iz njega troši više energije
Podijeljene su dvije glavne vrste vjetroelektrana:
- veterinarski;
- horizontalna.
Vertikalno orijentirani modeli izgrađeni su tako da je osovina propelera okomita na tlo. Dakle, svako kretanje zračnih masa, bez obzira na smjer, pokreće strukturu u pokretu.
Takva svestranost je plus ove vrste vjetrenjača, ali oni gube na horizontalnim modelima u pogledu produktivnosti i radne učinkovitosti
Horizontalni generator vjetra nalikuje vremenskoj lopatici. Da bi se noževi rotirali, konstrukcija se mora okrenuti u pravom smjeru, ovisno o smjeru kretanja zraka.
Uvode se posebni instrumenti za kontrolu i snimanje promjena u smjeru vjetra. Učinkovitost s ovim rasporedom vijaka mnogo je veća nego kod vertikalne orijentacije. U domaćoj upotrebi racionalnije je koristiti generatore vjetra ove vrste.
Koji je oblik noža optimalan?
Jedan od glavnih elemenata generatora vjetra je skup noževa.
Postoji nekoliko čimbenika povezanih s ovim detaljima koji utječu na učinkovitost vjetrenjače:
- težina;
- veličina;
- oblik;
- materijal;
- količina.
Odlučite li dizajnirati noževe za domaću vjetrenjaču, svakako morate uzeti u obzir sve ove parametre. Neki vjeruju da što više krila ima na propeleru generatora, to se može dobiti i više energije vjetra. Drugim riječima, više veselja.
Međutim, to nije slučaj. Svaki pojedinačni dio kreće se u prevladavanju otpora zraka. Dakle, velik broj lopatica na vijaku zahtijeva veću snagu vjetra da bi se obavio jedan okret.
Galerija slika
Fotografija s
Oštrice vjetrenjače u obliku turbine
Okomiti raspored lopatica
Prilagođena vjetrenjača
Obični kombiji
Uz to, previše široka krila mogu uzrokovati stvaranje takozvanog "zračnog poklopca" ispred propelera, kada protok zraka ne prolazi kroz vjetroturbanu, već se savija oko njega.
Oblik je od velike važnosti. O tome ovisi brzina propelera. Loš protok rezultira vrtlozima koji inhibiraju kotač vjetra.
Najučinkovitiji je generator s jednim oštricama vjetra. Ali izgraditi i uravnotežiti vlastitim rukama vrlo je teško. Dizajn je nepouzdan, ali s velikom učinkovitošću. Prema iskustvu mnogih korisnika i proizvođača vjetrenjača najoptimalniji je model s tri oštrice.
Težina oštrice ovisi o njegovoj veličini i materijalu od kojeg će biti izrađena. Veličina mora biti pažljivo odabrana, vođena formulama za izračun. Obrada je najbolje obaviti tako da na jednoj strani postoji zaobljivanje, a suprotna strana je oštra
Pravilno odabran oblik oštrice za generator vjetrova temelj je njegovog dobrog rada.
Za izradu u kući prikladne su sljedeće opcije:
- vrsta jedrenja;
- vrsta krila.
Lopatice jedrilice jednostavne su široke pruge, poput vjetrenjače. Ovaj je model najočitiji i jednostavan za proizvodnju. Međutim, njegova je učinkovitost toliko mala da se ovaj oblik praktički ne koristi u modernim vjetroelektranama. Učinkovitost u ovom slučaju je oko 10-12%.
Mnogo učinkovitiji oblik su lopatice profila krila. Ovdje su uključena načela aerodinamike koja lete ogromne zrakoplove u zrak. Vijka ovog oblika lakše se aktivira i brže se okreće. Protok zraka značajno smanjuje otpor koji vjetar turbina nailazi na svom putu.
Ispravan profil trebao bi biti nalik krilu aviona. S jedne strane oštrica ima zadebljanje, a s druge strane blagi nagib. Zračne mase teku vrlo lako oko dijela ovog oblika
Učinkovitost ovog modela doseže vrijednost od 30-35%. Dobra vijest je da krilaticu možete sagraditi vlastitim rukama koristeći najmanje alata. Svi osnovni proračuni i crteži mogu se lako prilagoditi vašoj vjetrenjači i koristiti besplatnu i čistu energiju vjetra bez ograničenja.
Što se oštrice prave kod kuće?
Materijali koji su pogodni za izgradnju generatora vjetra su prije svega plastika, lagani metali, drvo i moderno rješenje - stakloplastika. Glavno je pitanje koliko radne snage i vremena ste spremni potrošiti na izradu vjetrenjače.
Galerija slika
Fotografija s
Oštrice od tvrde tehnologije
Metalna spiralna turbina
Oštrice vjetrenjače iz polimerne cijevi
Sastavljanje vjetrenjače s oštricama od šperploče
PVC kanalizacijske cijevi
Najpopularniji i najrasprostranjeniji materijal za izradu plastičnih lopatica za vjetrogeneratora je obična PVC kanalizacijska cijev. Za većinu kućnih generatora s promjerom vijaka do 2 m, cijevi od 160 mm bit će dovoljne.
Prednosti ove metode uključuju:
- niska cijena;
- dostupnost u bilo kojoj regiji;
- jednostavnost rada;
- velik broj dijagrama i crteža na Internetu, veliko iskustvo uporabe.
Cijevi su različite. To se zna ne samo onima koji prave vjetroelektrane u kući, već svima koji su se susreli s ugradnjom kanalizacije ili vodovoda. Razlikuju se u debljini, sastavu, proizvođaču. Cijev je jeftina, tako da ne trebate pokušavati dodatno smanjiti troškove svog vjetrenjača, štedeći na PVC cijevima.
Loš materijal u plastičnim cijevima može uzrokovati pucanje noža tijekom prvog ispitivanja i sav rad će biti izgubljen
Prvo morate odlučiti o obrascu. Postoji mnogo mogućnosti, svaki oblik ima svoje prednosti i nedostatke. Možda ima smisla eksperimentirati prije nego što izrežete konačnu verziju.
Budući da je cijena cijevi niska, a možete ih pronaći u bilo kojoj trgovini hardvera, ovaj je materijal savršen za prve korake u modeliranju noževa. Ako nešto pođe po zlu, uvijek možete kupiti drugu cijev i pokušati ponovo, novčanik neće mnogo patiti od takvih eksperimenata.
Iskusni korisnici energije vjetra primijetili su da je za izradu lopatica za generator vjetra bolje koristiti narančaste, a ne sive cijevi. Oni bolje drže oblik, ne savijaju se nakon formiranja krila i duže traju
Amaterski dizajneri više vole PVC jer se za vrijeme testa slomljena lopatica može zamijeniti novom, izrađenom u 15 minuta na licu mjesta, s prikladnim uzorkom. Jednostavno i brzo, i što je najvažnije - pristupačno.
Foto-upute za izradu lopatica vjetrenjače od polimernih cijevi pomoći će vizualnom savladavanju koraka i slijeda postupka:
Galerija slika
Fotografija s
Korak 1: Označavanje obrisa lopatica vjetrenjače
Korak 2: Otvorite noževe pomoću blogera
Korak 3: Označavanje nosača za ugradnju
4. korak: rezanje ispupčenja i skidanje debla
5. korak: Priprema metalnih ploča
Korak 6: Rezanje montažne ploče na dva dijela
Korak 7: Poravnavanje rezanih ploča
Korak 8: Brušenje izrezane strane
Svi pripremni koraci su završeni, a noževi moraju biti pričvršćeni na dio koji se okreće nakon vjetra:
Galerija slika
Fotografija s
Pričvršćivanjem na zidnu oštricu podrezanu ploču za montiranje, označite točke predstojećeg pričvršćivanja kroz rupe
Izbušimo rupe za ugradnju učvršćivača postavljanjem komada ploče ili bloka ispod oštrice. Da biste to učinili, bolje je uzeti bušilicu s promjerom nešto manjim od promjera nogu vijaka
Preostali polimerni strugotine nakon bušenja moraju se pažljivo ukloniti iz rupa, pazeći da se ne trgaju tako da se povećava veličina ugradbenih utičnica.
Na metalnom disku označite sredinu u koju će sidreni vijak biti ugrađen i nacrtajte jednakostranični trokut od kojih svaka vrhova označava položaj montažne ploče
Zalijepite ploče na metalni disk, postavljajući ih na vrhove trokuta. To će nam olakšati rad tijekom zavarivanja.
U sredinu diska postavljamo i zavarimo maticu da u nju umetnemo sidreni vijak. Zalijepljene ploče zavarene su konveksnim šavom
Noževe izrezane iz cijevi pričvršćujemo na zavareni dio. Instaliramo ih tako da je zavoj svih bio usmjeren na jednu stranu
Na svaki vijak na stražnjoj strani namotavamo maticu. Kako se pričvršćivači ne bi odvrtali kada se noževi okreću, preporučljivo je popraviti ih lemljenjem ili zavarivanjem
Korak 9: Označavanje točaka privitka
Korak 10: Bušenje rupa za montažu
Korak 11: Priprema rupa za montažu
12. korak: Označavanje noža za ugradnju noževa
Korak 13: Lijepljenje ploča prije zavarivanja
14. korak: Priprema rotacijskog diska za montažu
Korak 15: Spajanje plastičnih noževa
Korak 16: Pritegnite vijke
Aluminij - tanak, lagan i skup
Aluminij je lagan i izdržljiv metal. Tradicionalno se koristi za proizvodnju lopatica za vjetroelektrane. Zbog svoje male težine, ako pločici date željeni oblik, aerodinamička svojstva vijka bit će na visini.
Glavna opterećenja koja vjetrenjača doživljava tijekom rotacije usmjerena su na savijanje i razbijanje lopatice. Ako se tijekom takvih radova plastika brzo napukne i pokvari, na aluminijski vijak možete računati mnogo duže.
Međutim, ako usporedite aluminijske i PVC cijevi, metalne ploče će i dalje biti teže. Pri velikim brzinama postoji veliki rizik od oštećenja ne samog oštrice, već vijka na mjestu pričvršćivanja
Još jedan nedostatak aluminijskih dijelova je složenost izrade. Ako PVC cijev ima zavoj koji će se koristiti za davanje aerodinamičkih svojstava noža, tada se aluminij obično uzima u obliku lima.
Nakon rezanja dijela prema obrascu, koji je sam po sebi mnogo složeniji od rada s plastikom, dobiveni će se komad još uvijek valjati i dati mu pravilan zavoj. Kod kuće i bez alata to neće biti tako jednostavno.
Umjesto skupog aluminija, možete upotrijebiti ostatke krovnog lima ili komade valovitog kartona koji su ostali nakon ugradnje:
Galerija slika
Fotografija s
Korak 1: Priprema materijala za izradu noževa
2. korak: savijanje rubova lopatica
Korak 3: Obrada svih lopatica vjetrenjače
Korak 4: Sve noževe prilagodite jednakoj veličini
Korak 5: Oblikujte žlijebove
Korak 6: Označavanje montažnih rupa
Korak 7: Sastavljanje radnog dijela vjetroturbine
Korak 8: Instaliranje generatora vjetra na jarbol
Stakloplastika ili stakloplastika - za profesionalce
Ako odlučite pristupiti pitanju stvaranja oštrice svjesno i spremni ste potrošiti puno truda i živaca na njemu, stakloplastika je prikladna. Ako se prije niste bavili generatorima vjetra, započinjanje poznanstva s modeliranjem vjetrenjače od stakloplastike nije dobra ideja. Ipak, ovaj postupak zahtijeva iskustvo i praktične vještine.
Oštrica nekoliko slojeva stakloplastike, spojena epoksidnim ljepilom, bit će snažna, lagana i pouzdana. S velikom površinom, dio je šuplje i gotovo bez težine
Za izradu stakloplastike uzima se tanki i izdržljivi materijal, koji se proizvodi u kolutima. Pored stakloplastike, epoksidno ljepilo je korisno za pričvršćivanje slojeva.
Započnite rad stvaranjem matrice. Ovo je takav radni komad, koji je obrazac za budući dio.
Matrica može biti izrađena od drveta: grede, dasake ili trupce. Ogromna silueta polovice sječiva izrezana je izravno iz masiva. Druga opcija je plastični kalup
Vrlo je teško napraviti prazno sami, pred očima morate imati gotov model oštrice izrađen od drveta ili drugog materijala, a tek tada će se iz ovog modela izrezati matrica za dio. Takvih matrica treba najmanje 2. Ali, jednom uspješnim oblikom, može se upotrijebiti više puta i na taj način izgraditi više vjetrenjača.
Dno kalupa temeljito je namašteno voskom. To se radi tako da se gotova oštrica može naknadno lako ukloniti. Položite sloj stakloplastike, premažite je epoksidnim ljepilom. Postupak se ponavlja nekoliko puta dok radni komad ne postigne željenu debljinu.
Tada bi se ljepilo trebalo osušiti. Neki preporučuju stavljanje kalupa u vakuum vrećicu i ispumpavanje zraka. Tako ljepilo bolje prodire u sve slojeve stakloplastike, ne ostavljajući impregnirana područja
Kad se epoksidno ljepilo osuši, polovica dijela pažljivo se uklanja iz matrice. Isto napravite s drugom polovicom. Dijelovi su zalijepljeni tako da tvore šuplji volumetrijski dio. Lagana, robusna, aerodinamično oblikovana lopatica od fiberglasa vrhunac je izvrsnosti za kućne ljubitelje vjetroelektrana.
Njegov glavni nedostatak je poteškoća u provedbi ideje i velika količina braka u početku, dok se ne dobije idealna matrica i ne pročisti algoritam stvaranja.
Jeftino i veselo: drveni dio za kotač s vjetrom
Drvena oštrica staromodna je metoda koju je lako implementirati, ali nije učinkovita na današnjoj razini potrošnje električne energije. Možete napraviti detalj od čvrste ploče od svijetlog drva, poput bora. Važno je odabrati dobro osušenu drvenu deku.
Ako je stablo vlažno, u procesu sušenja vijak može „voditi” i deformirati se. A težina vlažnog stabla znatno je veća od suhog
Potrebno je odabrati prikladan oblik, ali uzeti u obzir činjenicu da drvena lopatica neće biti tanka ploča, poput aluminija ili plastike, već trodimenzionalna struktura. Stoga, dajući radnom komadu malo oblika, morate razumjeti principe aerodinamike i zamisliti oblik oštrice u sve tri dimenzije.
Konačni izgled stabla imat će ravninu, po mogućnosti elektro. Radi trajnosti, drvo se tretira antiseptičkim zaštitnim lakom ili bojom.
Glavni nedostatak ovog dizajna je velika težina vijka. Da bi se puknuo ovaj kolos, vjetar mora biti dovoljno jak, što je u principu teško. Međutim, drvo je pristupačan materijal. Ploče pogodne za izradu vijaka za vjetrenjače mogu se naći točno u vašem dvorištu, a da ne potrošite novac. I to je glavna prednost drva u ovom slučaju.
Učinkovitost drvene lopatice teži nuli. U pravilu, vrijeme i trud koji ulažu u stvaranje takve vjetrenjače nisu vrijedni rezultata, izraženih u vatima.Međutim, kao model za obuku ili testni primjerak, drveni dio prilično je mjesto koje treba biti. A vremenski lonac s drvenim oštricama izgleda spektakularno na mjestu.
Sljedeći izbor fotografija predstavit će korake izrade vjetrenjače s reznicama izrađenim od šperploče:
Galerija slika
Fotografija s
Izvadimo generator iz rabljenog bicikla i izbušimo rupe u njemu za pričvršćivanje radnog dijela vjetrenjače - šperpločni disk s noževima
Na listi od šperploče crtamo noževe budućeg generatora vjetra. Da biste smanjili potrošnju materijala, bolje ih je rasporediti ne kao što je prikazano na fotografiji, već usmjeriti bazu u suprotnim smjerovima
Prvo nacrtamo sve detalje radnog dijela vjetrenjače od šperploče na papir, a zatim je prebacimo na lim od šperploče.
U skladu s označavanjem, dijelove najprije grubo izrezujemo pomoću ubodne pile, a zatim je ručno modificiramo po potrebi
S obzirom na radne uvjete montirane mini elektrane, obrađujemo je prije montaže. Prekrivamo antiseptičkom impregnacijom i vatrostalnim sredstvom
Na središnji disk pričvršćujemo komade rezane šipke pod jednim kutom, na koje će se pričvrstiti svi detalji vijaka od šperploče generatora vjetra
Noževe od šperploče i generator iz rabljenog bicikla pričvršćujemo na nožice montirane na disk
Nakon sastavljanja radnog dijela generatora vjetra, provjeravamo koliko se slobodno rotira disk s generatorom. Ako se nešto miješa, mljeti, ispraviti
1. korak: Priprema generatora s bicikla
2. korak: primjena predloška noža
Korak 3: Crteži predložaka dijelova vjetrenjače
4. korak: piljenje dijelova radnog dijela
Korak 5: Antiseptička obrada dijelova
Korak 6: Pričvršćivanje narezanih klinova
Korak 7: Instaliranje generatora bicikla
Korak 8: Provjera slobodnog okretanja vijaka
Radni dio je spreman i testiran za rad, što znači da ostaje samo da ga bojite i pričvrstite na jarbol:
Galerija slika
Fotografija s
Korak 9: Osiguravanje propelera
Korak 10: Obrada temeljnog premaza
11. korak: oslikavanje detalja vjetrenjače
12. korak: pričvršćivanje radnog dijela na jarbol
Crteži i primjeri lopatica
Vrlo je teško napraviti točan izračun vijaka generatora vjetra bez poznavanja glavnih parametara koji su prikazani u formuli, kao i nemajući pojma kako ti parametri utječu na rad vjetroagregata.
Bolje je ne gubiti vrijeme ako ne postoji želja za uranjanjem u osnove aerodinamike. Spremni nacrti s unaprijed postavljenim indikatorima pomoći će vam odabrati pravu oštricu za vjetroelektranu.
Crtanje oštrice za propeler s dva oštrica. Izrađena je od kanalizacijske cijevi promjera 110. Promjer vijaka vjetroturbine u ovim proračunima je 1 m
Tako mali generator vjetra neće vam moći pružiti veliku snagu. Najvjerojatnije, teško možete iscijediti više od 50 vata iz ovog dizajna. Međutim, propeler s dva noža izrađen od lagane i tanke PVC cijevi dat će veliku brzinu vrtnje i osigurati rad vjetrenjače čak i pri malom vjetru.
Crtanje oštrice za propeler s tri oštrice vjetrogeneratora iz cijevi promjera 160 mm. Procijenjena brzina u ovoj opciji je 5 s vjetrom od 5 m / s
Propeler s tri oštrice ovog oblika može se koristiti za snažnije jedinice, približno 150 W pri 12 V. Promjer cijelog propelera u ovom modelu doseže 1,5 m. Kotač vjetra će se brzo okretati i lako se početi kretati. Vjetrenjače s tri krila najčešće su u kućnim elektranama.
Crtanje domaće oštrice za propeler s 5 noža vjetrogeneratora. Izrađena je od PVC cijevi promjera 160 mm. Procijenjena brzina - 4
Takav propeler s pet noža može proizvesti do 225 okretaja u minuti pri projektiranoj brzini vjetra od 5 m / s. Da biste izgradili lopaticu prema predloženim crtežima, potrebno je prenijeti koordinate svake točke iz stupaca "Koordinate prednjeg / zadnjeg uzorka" na površinu plastične kanalizacijske cijevi.
Prema tablici u nastavku možete izračunati promjer vjetrenjače s 2-16 noževa. U ovom slučaju možete odabrati veličinu uzimajući u obzir željenu izlaznu snagu.
Tablica pokazuje da što više krila ima generator vjetra, to mora biti njihova duljina kako bi se dobila struja iste snage
Kao što pokazuje praksa, servisiranje generatora vjetra promjera više od 2 metra prilično je teško. Ako vam je, prema tablici, potrebna veća vjetrenjača, razmislite o povećanju broja lopatica.
Pravila i načela izračunavanja generatora vjetra bit će predstavljena člankom koji opisuje postupak izrade proračuna korak po korak.
Izvođenje ravnoteže vjetroagregata
Balansiranje lopatica vjetroelektrana pomoći će da njegov rad bude što učinkovitiji. Za uravnoteženje trebate naći sobu u kojoj nema vjetra ili propuha. Naravno, za kotač s vjetrom promjerom većim od 2 m teško će biti pronaći takvu sobu.
Oštrice su sastavljene u gotovu konstrukciju i ugrađene u radni položaj. Os treba biti smještena strogo vodoravno, u razini. Ravnina u kojoj će se vijak okretati mora biti postavljena strogo okomito, okomito na os i razinu tla.
Vijak, koji se ne pomiče, mora se zakrenuti za 360 / x stupnjeva, gdje je x = broj lopatica. U idealnom slučaju, uravnotežena vjetrenjača neće odstupiti za 1 stupanj, već će ostati nepomična. Ako se oštrica okrenula pod vlastitom težinom, potrebno ju je malo ispraviti, smanjiti težinu na jednoj strani, ukloniti odstupanje od osi.
Postupak se ponavlja sve dok vijak nije potpuno nepomičan ni u jednom položaju. Važno je da tijekom balansiranja nema vjetra. To može iskriviti rezultate ispitivanja.
Važno je i osigurati da se svi dijelovi okreću strogo u istoj ravnini. Za provjeru udaljenosti od 2 mm na obje strane jednog od lopatica postavite upravljačku ploču. Tijekom kretanja niti jedan dio vijka ne smije dodirivati ploču.
Za pokretanje generatora vjetra s proizvedenim lopaticama, bit će potrebno sastaviti sustav koji akumulira primljenu energiju, štedi je i prenosi na potrošača. Jedna od komponenti sustava je regulator. Naučit ćete kako napraviti regulator za vjetrenjaču čitajući članak koji smo preporučili.
Izgraditi vjetrenjaču vlastitim rukama od improviziranih materijala sasvim je moguće. Ako započnete s jednostavnijim modelima, prvi će pokušaj vjerojatno biti uspješan. S iskustvom potražite složenije ideje kako biste dobili najučinkovitiji i najmoćniji generator vjetra.
Video broj 1. Kako napraviti vjetrenjaču od PVC cijevi:
Video broj 2. Napravite vlastiti generator vjetra:
Video # 3. Vjetrenjača od pocinčanog čelika:
Ako želite koristiti čistu i sigurnu energiju vjetra za potrebe kućanstva, a ne planirate potrošiti puno novca na kupovinu skupe opreme, domaće oštrice izrađene od običnih materijala bila bi dobra ideja. Ne bojte se eksperimenata, a vi ćete moći poboljšati postojeće modele propelera vjetrenjače.
Želite li reći kako ste vi osobno napravili noževe za vjetrenjaču koja kućici daje električnu energiju? Želite li podijeliti korisne informacije s posjetiteljima web stranice ili postaviti pitanje? Napišite komentare u donji blok.