Kuinka rakentaa siivet tuuligeneraattorille omin käsin: esimerkkejä itse tehdyistä tuuliturbiinin siiveistä

Vaihtoehtoisten energialähteiden käyttö on yksi aikamme päätrendeistä.Puhdas ja edullinen tuulienergia voidaan muuntaa sähköksi vaikka kotonasi rakentamalla tuulivoimala ja kytkemällä se generaattoriin.

Voit rakentaa tuuligeneraattorin siivet omin käsin tavallisista materiaaleista ilman erikoislaitteita. Kerromme sinulle, mikä siiven muoto on tehokkaampi ja autamme sinua valitsemaan sopivan piirustuksen tuulivoimalaitokselle.

Kuinka yksinkertainen tuuligeneraattori toimii?

Tuuligeneraattori on laite, jonka avulla voit muuntaa tuulienergian sähköksi.

Sen toimintaperiaate on, että tuuli pyörittää siipiä, saa liikkeelle akselin, jonka kautta pyöriminen syötetään generaattoriin vaihteiston kautta, mikä lisää nopeutta.

Tuulivoimalaitoksen toimintaa arvioidaan KIEV - tuulienergian käyttökertoimella. Kun tuulipyörä pyörii nopeasti, se on vuorovaikutuksessa suuremman tuulen kanssa, mikä tarkoittaa, että se vie siltä enemmän energiaa.

Tuuligeneraattoreita on kahta päätyyppiä:

• pystysuora;
• vaakasuoraan.

Pystysuuntaiset mallit on rakennettu siten, että potkurin akseli on kohtisuorassa maahan. Siten mikä tahansa ilmamassojen liike, suunnasta riippumatta, saa rakenteen liikkeelle.

Tämä monipuolisuus on tämän tyyppisten tuuliturbiinien etu, mutta ne ovat huonompia kuin vaakasuuntaiset mallit tuottavuuden ja käyttötehokkuuden suhteen.

Vaakasuuntainen tuuligeneraattori muistuttaa tuuliviiriä. Jotta terät voisivat pyöriä, rakennetta on käännettävä haluttuun suuntaan ilman liikkeen suunnasta riippuen.

Tuulen suunnan muutosten seuraamiseksi ja tallentamiseksi asennetaan erityisiä laitteita. Tehokkuus tällä ruuvijärjestelyllä on huomattavasti korkeampi kuin pystysuorassa asennossa. Kotitalouskäyttöön on järkevämpää käyttää tämän tyyppisiä tuuligeneraattoreita.

Mikä terän muoto on optimaalinen?

Yksi tuuligeneraattorin pääelementeistä on siipien sarja.

Näihin osiin liittyy useita tekijöitä, jotka vaikuttavat tuulimyllyn tehokkuuteen:

• paino;
• koko;
• muoto;
• materiaalia;
• määrä.

Jos päätät suunnitella teriä kotitekoiseen tuulimyllyyn, sinun on otettava huomioon kaikki nämä parametrit. Jotkut uskovat, että mitä enemmän siipiä generaattorin potkurissa, sitä enemmän tuulienergiaa voidaan tuottaa. Toisin sanoen mitä enemmän, sen hauskempaa.

Näin ei kuitenkaan ole. Jokainen yksittäinen osa liikkuu ilmanvastusta vastaan. Siten suuri määrä potkurin lapoja vaatii enemmän tuulen voimaa yhden kierroksen suorittamiseen.

Lisäksi liian leveät siivet voivat aiheuttaa ns. "ilmasuojuksen" muodostumisen potkurin eteen, kun ilmavirta ei kulje tuulimyllyn läpi, vaan kiertää sitä.

Muodolla on paljon merkitystä. Potkurin nopeus riippuu siitä. Huono virtaus aiheuttaa pyörteiden muodostumista, jotka hidastavat tuulipyörää

Tehokkain on yksilapainen tuuligeneraattori. Mutta sen rakentaminen ja tasapainottaminen omilla käsillä on erittäin vaikeaa. Suunnittelu osoittautuu epäluotettavaksi, vaikkakin korkealla tehokkuudella. Monien tuuliturbiinien käyttäjien ja valmistajien kokemuksen mukaan optimaalisin malli on kolmilapainen.

Terän paino riippuu sen koosta ja materiaalista, josta se tehdään. Koko on valittava huolellisesti laskentakaavojen ohjaamana. On parempi käsitellä reunat siten, että toisella puolella on pyöristys ja toisella puolella terävä reuna.

Oikein valittu siiven muoto on tuuligeneraattorin hyvän toiminnan perusta.

Seuraavat vaihtoehdot sopivat kotituotantoon:

• purjehdustyyppi;
• siiven tyyppi.

Purjetyyppiset terät ovat yksinkertaisia ​​leveitä raitoja, kuten tuulimyllyssä.Tämä malli on ilmeisin ja helpoin tehdä. Sen hyötysuhde on kuitenkin niin alhainen, että tätä muotoa ei käytännössä käytetä nykyaikaisissa tuuligeneraattoreissa. Tehokkuus on tässä tapauksessa noin 10-12%.

Paljon tehokkaampi muoto on siivekäs profiilin terät. Se sisältää aerodynamiikan periaatteet, jotka nostavat valtavia lentokoneita ilmaan. Tämän muotoinen ruuvi on helpompi saada liikkeelle ja se pyörii nopeammin. Ilmavirta vähentää merkittävästi vastusta, jonka tuulimylly kohtaa matkallaan.

Oikean profiilin tulee muistuttaa lentokoneen siipeä. Toisella puolella terässä on paksuus ja toisella loiva kaltevuus. Ilmamassat virtaavat tämän muodon osan ympärillä erittäin sujuvasti

Tämän mallin tehokkuus on 30-35%. Hyvä uutinen on, että voit rakentaa siivekäs terän itse käyttämällä mahdollisimman vähän työkaluja. Kaikki peruslaskelmat ja piirustukset voidaan helposti mukauttaa tuulimyllyllesi ja käyttää ilmaista ja puhdasta tuulienergiaa ilman rajoituksia.

Mistä terät valmistetaan kotona?

Tuuligeneraattorin rakentamiseen soveltuvia materiaaleja ovat ennen kaikkea muovi, kevytmetallit, puu ja moderni ratkaisu - lasikuitu. Pääkysymys on, kuinka paljon työtä ja aikaa olet valmis käyttämään tuulimyllyn valmistukseen.

PVC viemäriputket

Suosituin ja yleisin materiaali tuuligeneraattoreiden muovisten terien valmistukseen on tavallinen PVC-viemäriputki. Useimpiin kodin generaattoreihin, joiden ruuvin halkaisija on enintään 2 m, 160 mm putki riittää.

Tämän menetelmän etuja ovat:

• alhainen hinta;
• saatavuus millä tahansa alueella;
• helppokäyttöisyys;
• suuri määrä kaavioita ja piirustuksia Internetissä, laaja käyttökokemus.

Putket ovat erilaisia. Tämän tietävät paitsi ne, jotka tekevät kotitekoisia tuulivoimaloita, myös kaikki, jotka ovat kohdanneet viemäri- tai vesihuollon asennuksen. Ne eroavat paksuudesta, koostumuksesta ja valmistajasta. Putki on edullinen, joten sinun ei tarvitse yrittää tehdä tuulimyllystäsi vielä halvempaa säästämällä PVC-putkissa.

Muoviputkien huonolaatuinen materiaali voi johtaa siihen, että terät halkeilevat ensimmäisen testin aikana ja kaikki työ tehdään turhaan

Ensin sinun on päätettävä mallista. Vaihtoehtoja on monia, jokaisella lomakkeella on omat haitansa ja etunsa. Kannattaa ehkä kokeilla ensin ennen lopullisen version leikkaamista.

Koska putkien hinta on alhainen ja löydät ne mistä tahansa rautakaupasta, tämä materiaali sopii erinomaisesti terien ensimmäisiin vaiheisiin. Jos jokin menee pieleen, voit aina ostaa toisen putken ja yrittää uudelleen; lompakkosi ei juurikaan kärsi tällaisista kokeiluista.

Kokeneet tuulivoiman käyttäjät ovat huomanneet, että tuuliturbiinien siipien valmistuksessa on parempi käyttää oranssia kuin harmaata putkia. Ne pitävät muotonsa paremmin, eivät taipu siiven muodostumisen jälkeen ja kestävät pidempään

Amatöörisuunnittelijat suosivat PVC:tä, koska testauksen aikana katkennut terä voidaan vaihtaa uuteen, joka tehdään 15 minuutissa heti paikan päällä, jos sopiva kuvio on saatavilla. Yksinkertainen ja nopea, ja mikä tärkeintä – edullinen.

Valokuvaohjeet tuulimyllyn terien valmistamiseksi polymeeriputkista auttavat sinua hallitsemaan visuaalisesti prosessin vaiheet ja järjestys:

Kaikki valmisteluvaiheet on suoritettu, nyt terät on kiinnitettävä tuulen mukana pyörivään osaan:

Alumiini - ohut, kevyt ja kallis

Alumiini on kevyt ja kestävä metalli. Sitä käytetään perinteisesti tuuliturbiinien siipien valmistukseen. Pienen painonsa ansiosta potkurin aerodynaamiset ominaisuudet ovat erinomaiset, jos annat levylle halutun muodon.

Tärkeimmät tuulimyllyyn pyörimisen aikana kohdistuvat kuormitukset kohdistuvat terän taipumiseen ja murtamiseen. Jos muovi halkeilee nopeasti ja epäonnistuu tällaisen työn aikana, voit luottaa alumiiniruuviin paljon pidempään.

Kuitenkin, jos vertaat alumiini- ja PVC-putkia, metallilevyt ovat silti raskaampia. Suurilla pyörimisnopeuksilla on suuri riski vahingoittaa itse terää, vaan kiinnityskohdan ruuvia

Toinen alumiiniosien haittapuoli on valmistuksen monimutkaisuus. Jos PVC-putkessa on mutka, jota käytetään antamaan terälle aerodynaamisia ominaisuuksia, alumiini otetaan yleensä levyn muodossa.

Kun osa on leikattu pois kuvion mukaan, mikä itsessään on paljon vaikeampaa kuin muovilla työskentely, tuloksena oleva työkappale on silti rullattava ja sille on annettava oikea taivutus. Tämän tekeminen kotona ja ilman työkaluja ei ole niin helppoa.

Kalliin alumiinin sijasta voit käyttää asennuksen jälkeen jääneitä kattolevyjä tai aaltopahvin palasia:

Lasikuitu tai lasikuitu - ammattilaisille

Jos päätät lähestyä terän luomista tietoisesti ja olet valmis käyttämään siihen paljon vaivaa ja hermoja, lasikuitu riittää.Jos et ole aiemmin käsitellyt tuuligeneraattoreita, tutustumisen aloittaminen lasikuidusta valmistetun tuulimyllyn mallintamiseen ei ole paras idea. Tämä prosessi vaatii kuitenkin kokemusta ja käytännön taitoja.

Useista lasikuitukerroksista epoksiliimalla sidottu terä on vahva, kevyt ja luotettava. Suurella pinta-alalla osasta tulee ontto ja käytännössä painoton

Valmistukseen käytetään lasikuitua - ohutta ja kestävää materiaalia, joka valmistetaan rullina. Lasikuidun lisäksi epoksiliimaa on hyödyllinen kerrosten kiinnittämisessä.

Työ alkaa luomalla matriisi. Tämä on aihio, joka edustaa muottia tulevaa osaa varten.

Matriisi voidaan valmistaa puusta: puusta, laudoista tai tukista. Terän puolen tilavuussiluetti leikataan suoraan massiivista. Toinen vaihtoehto on muovimuotti.

Aihion tekeminen itse on erittäin vaikeaa, sinun täytyy olla silmiesi edessä valmis malli puusta tai muusta materiaalista tehdystä terästä, ja vasta sitten osan matriisi leikataan tästä mallista. Tällaisia ​​matriiseja tarvitaan vähintään 2. Mutta kerran onnistuneen muodon tehtyä sitä voi käyttää monta kertaa ja näin voi rakentaa useamman kuin yhden tuulimyllyn.

Muotin pohja on voideltu perusteellisesti vahalla. Tämä tehdään siten, että valmis terä voidaan helposti poistaa myöhemmin. Aseta kerros lasikuitua ja levitä se epoksiliimalla. Prosessi toistetaan useita kertoja, kunnes työkappale saavuttaa halutun paksuuden.

Sitten liiman tulee kuivua. Jotkut suosittelevat muotin sijoittamista tyhjiöpussiin ja ilman pumppaamista pois. Näin liima tunkeutuu paremmin kaikkiin lasikuitukerroksiin, jolloin ei jää kyllästämättömiä kohtia.

Kun epoksiliima on kuivunut, puolet osasta poistetaan varovasti matriisista. He tekevät samoin toisella puoliskolla.Osat liimataan yhteen muodostamaan onton kolmiulotteinen osa. Kevyt, kestävä ja aerodynaamisesti muotoiltu lasikuituterä on kotituulipuiston harrastajan huippuosaamisen huippu.

Sen suurin haittapuoli on idean toteuttamisen vaikeus ja suuri määrä vikoja aluksi, kunnes ihanteellinen matriisi on saatu ja luomisalgoritmi on täydellinen.

Halpa ja iloinen: puinen osa tuulipyörään

Puuterä on vanhanaikainen menetelmä, joka on helppo toteuttaa, mutta tehoton nykyisellä sähkönkulutustasolla. Osa voidaan valmistaa massiivilevystä vaaleasta puusta, kuten männystä. On tärkeää valita hyvin kuivattu puupala.

Jos puu on kosteaa, ruuvi voi kuivumisen aikana "johtaa" ja muuttua muotoaan. Ja märän puun paino on huomattavasti suurempi kuin kuivan

Sinun on valittava sopiva muoto, mutta ota huomioon se, että puuterä ei ole ohut levy, kuten alumiini tai muovi, vaan kolmiulotteinen rakenne. Siksi ei riitä, että työkappaleelle annetaan muoto, sinun on ymmärrettävä aerodynamiikan periaatteet ja kuviteltava terän ääriviivat kaikissa kolmessa ulottuvuudessa.

Sinun on käytettävä konetta antaaksesi lopullisen ilmeen puulle, mieluiten sähköistä. Kestävyyden vuoksi puu käsitellään antiseptisellä suojalakalla tai maalilla

Tämän rakenteen suurin haittapuoli on ruuvin suuri paino. Tämän kolossin siirtämiseksi tuulen on oltava riittävän voimakas, mikä on periaatteessa vaikea saavuttaa. Puu on kuitenkin edullinen materiaali. Tuuliturbiinin potkurin luomiseen sopivat laudat löytyvät suoraan pihaltasi ilman penniäkään. Ja tämä on puun tärkein etu tässä tapauksessa.

Puuterän tehokkuus on yleensä nolla.Yleensä tällaisen tuulimyllyn luomiseen käytetty aika ja vaiva eivät ole watteina ilmaistun tuloksen arvoisia. Harjoitusmallina tai koekappaleena puuosalla on kuitenkin paikkansa. Ja tuuliviiri puisilla teriillä näyttää vaikuttavalta sivustolla.

Seuraava valokuvavalikoima tutustuttaa sinut vanerista leikattujen terien tuulimyllyn valmistusvaiheisiin:

Työosa on valmis ja toimivuus on testattu, mikä tarkoittaa, että jäljellä on vain maalata se ja ruuvata se mastoon:

Piirustuksia ja esimerkkejä terästä

On erittäin vaikeaa tehdä oikeaa laskentaa tuuligeneraattorin potkurista tietämättä kaavassa näkyviä perusparametreja, eikä myöskään aavistustakaan kuinka nämä parametrit vaikuttavat tuuliturbiinin toimintaan.

On parempi olla tuhlaamatta aikaa, jos et halua syventyä aerodynamiikan perusteisiin. Valmiit piirustukset ja kaaviot määritellyillä indikaattoreilla auttavat sinua valitsemaan sopivan siiven tuulivoimalaan.

Piirustus kaksilapaisen potkurin lavasta. Valmistettu halkaisijaltaan 110 viemäriputkesta. Tuulimyllypotkurin halkaisija näissä laskelmissa on 1 m

Tällainen pieni tuuligeneraattori ei pysty tarjoamaan sinulle suurta tehoa.Todennäköisesti et pysty puristamaan yli 50 W irti tästä mallista. Kevyestä ja ohuesta PVC-putkesta valmistettu kaksilapainen potkuri antaa kuitenkin suuren pyörimisnopeuden ja varmistaa tuulimyllyn toiminnan myös kevyessä tuulessa.

Piirustus siivestä kolmilapaiselle tuuligeneraattoripotkurille, joka on valmistettu halkaisijaltaan 160 mm putkesta. Arvioitu nopeus tässä vaihtoehdossa on 5 tuulen ollessa 5 m/s

Tämän muotoista kolmilapaista potkuria voidaan käyttää tehokkaampiin yksiköihin, noin 150 W 12 V:lla. Koko potkurin halkaisija on tässä mallissa 1,5 m. Tuulipyörä pyörii nopeasti ja on helppo käynnistää. Kolmisiipinen tuulimylly löytyy useimmiten kodin voimalaitoksista.

Piirustus kotitekoisesta siivestä 5-lapaiselle tuuligeneraattorin potkurille. Valmistettu PVC-putkesta, jonka halkaisija on 160 mm. Arvioitu nopeus - 4

Tällainen viisilapainen potkuri pystyy tuottamaan jopa 225 kierrosta minuutissa arvioidulla tuulennopeudella 5 m/s. Terän rakentamiseksi ehdotettujen piirustusten mukaisesti sinun on siirrettävä kunkin pisteen koordinaatit sarakkeista "Etu/takakuviokoordinaatit" muovisen viemäriputken pintaan.

Alla olevan taulukon avulla voit laskea 2-16 terän tuulimyllyn halkaisijan. Tässä tapauksessa voit valita koon halutun lähtötehon mukaan.

Taulukko osoittaa, että mitä enemmän siipiä tuuligeneraattorilla on, sitä lyhyempi niiden pituuden on oltava, jotta se tuottaa saman tehoisen virran

Kuten käytäntö osoittaa, halkaisijaltaan yli 2 metrin tuuligeneraattorin ylläpitäminen on melko vaikeaa. Jos tarvitset suuremman tuulimyllyn taulukon mukaan, harkitse siipien määrän lisäämistä.

Sääntöjen ja periaatteiden kanssa tuuligeneraattorin laskenta Lue artikkeli, jossa hahmotellaan laskelmien suorittamisprosessi vaiheittain.

Tuuliturbiinin tasapainotus

Tuuligeneraattorin siipien tasapainottaminen auttaa saamaan sen toimimaan mahdollisimman tehokkaasti. Tasapainotuksen suorittamiseksi sinun on löydettävä huone, jossa ei ole tuulta tai vetoa. Tietysti halkaisijaltaan yli 2 m tuulipyörälle on vaikea löytää tällaista huonetta.

Terät kootaan valmiiksi rakenteeksi ja asennetaan työasentoon. Akseli on sijoitettava tiukasti vaakasuoraan, tasaisesti. Taso, jossa potkuri pyörii, on asetettava tiukasti pystysuoraan, kohtisuoraan akseliin ja maan tasoon nähden.

Potkuria, joka ei liiku, on käännettävä 360/x astetta, missä x = siipien lukumäärä. Ihannetapauksessa tasapainotettu tuulimylly ei poikkea 1 astetta, vaan pysyy liikkumattomana. Jos terä on kääntynyt oman painonsa alaisena, sitä on säädettävä hieman, painoa vähennettävä toiselta puolelta ja poikkeama akselista eliminoitava.

Prosessi toistetaan, kunnes ruuvi on täysin liikkumaton missä tahansa asennossa. On tärkeää, ettei tuulta ole tasapainotuksen aikana. Tämä voi vääristää testituloksia.

On myös tärkeää tarkistaa, että kaikki osat pyörivät tiukasti samassa tasossa. Tarkistamiseksi ohjauslevyt asennetaan 2 mm:n etäisyydelle toisen terän molemmille puolille. Liikkeen aikana mikään ruuvin osa ei saa koskettaa levyä.

Tuuligeneraattorin käyttämiseksi valmistettujen siipien kanssa sinun on koottava järjestelmä, joka kerää vastaanotetun energian, varastoi sen ja välittää sen kuluttajalle. Yksi järjestelmän komponenteista on ohjain. Tietoja siitä, kuinka tehdä tuuliturbiinin ohjain, saat selville lukemalla suosittelemamme artikkelimme.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Tuulimylly on täysin mahdollista rakentaa omin käsin romumateriaaleista. Jos aloitat yksinkertaisemmilla malleilla, ensimmäinen yritys todennäköisesti onnistuu. Kokemuksella voit ottaa käyttöön monimutkaisempia ideoita saadaksesi tehokkain ja tehokkain tuuligeneraattori.

Video #1. Kuinka tehdä tuulimylly PVC-putkista:

Video #2. DIY tuuligeneraattori:

Video #3. Sinkitystä teräksestä valmistettu tuuliturbiini:

Jos haluat käyttää puhdasta ja turvallista tuulienergiaa kotitalouden tarpeisiin etkä aio käyttää paljon rahaa kalliiden laitteiden ostamiseen, kotitekoiset terät tavallisista materiaaleista ovat sopiva idea. Älä pelkää kokeilla, ja pystyt parantamaan entisestään olemassa olevia tuulimyllypotkurimalleja.

Haluaisitko kertoa, kuinka teit tuulimyllyn terät omin käsin sähköä tuottavaan tuulimyllyyn? Haluatko jakaa hyödyllistä tietoa sivuston vierailijoille tai esittää kysymyksen? Kirjoita kommentit alla olevaan lohkoon.