Cum să construiți pale pentru un generator eolian cu propriile mâini: exemple de palete de turbine eoliene făcute singur

Utilizarea surselor alternative de energie este una dintre principalele tendințe ale timpului nostru.Energia eoliană curată și accesibilă poate fi convertită în electricitate chiar și în casa dvs. prin construirea unei turbine eoliene și conectarea acesteia la un generator.

Puteți construi palete pentru un generator eolian cu propriile mâini din materiale obișnuite, fără a utiliza echipamente speciale. Vă vom spune ce formă a lamei este mai eficientă și vă vom ajuta să alegeți desenul potrivit pentru o centrală eoliană.

Cum funcționează un generator eolian simplu?

Un generator eolian este un dispozitiv care vă permite să convertiți energia eoliană în energie electrică.

Principiul funcționării sale este că vântul rotește paletele, pune în mișcare arborele, prin care rotația este furnizată generatorului printr-o cutie de viteze, ceea ce mărește viteza.

Funcționarea unei centrale eoliene este evaluată de KIEV - factorul de utilizare a energiei eoliene. Când o roată eoliană se rotește rapid, interacționează cu mai mult vânt, ceea ce înseamnă că ia mai multă energie de la acesta.

Există două tipuri principale de generatoare eoliene:

• vertical;
• orizontală.

Modelele orientate pe verticală sunt construite astfel încât axa elicei să fie perpendiculară pe sol. Astfel, orice mișcare a maselor de aer, indiferent de direcție, pune structura în mișcare.

Această versatilitate este un avantaj al acestui tip de turbine eoliene, dar sunt inferioare modelelor orizontale în ceea ce privește productivitatea și eficiența de funcționare.

Un generator eolian orizontal seamănă cu o giruetă. Pentru ca paletele să se rotească, structura trebuie răsucită în direcția dorită, în funcție de direcția de mișcare a aerului.

Pentru a monitoriza și a captura schimbările direcției vântului, sunt instalate dispozitive speciale. Eficiența cu acest aranjament cu șuruburi este semnificativ mai mare decât cu o orientare verticală. Pentru uz casnic, este mai rațional să folosiți generatoare eoliene de acest tip.

Ce formă a lamei este optimă?

Unul dintre elementele principale ale unui generator eolian este un set de pale.

Există o serie de factori asociați cu aceste părți care afectează eficiența morii de vânt:

• greutate;
• mărimea;
• formă;
• material;
• cantitate.

Dacă decideți să proiectați pale pentru o moară de vânt de casă, trebuie să țineți cont de toți acești parametri. Unii cred că cu cât sunt mai multe aripi pe elicea unui generator, cu atât se poate produce mai multă energie eoliană. Cu alte cuvinte, cu cât sunt mai mulți, cu atât mai bine.

Cu toate acestea, acesta nu este cazul. Fiecare parte individuală se mișcă împotriva rezistenței aerului. Astfel, un număr mare de pale pe o elice necesită mai multă forță a vântului pentru a finaliza o revoluție.

În plus, prea multe aripi largi pot provoca formarea unui așa-numit „capac de aer” în fața elicei, atunci când fluxul de aer nu trece prin moara de vânt, ci o înconjoară.

Forma contează foarte mult. Viteza elicei depinde de aceasta. Curgerea slabă determină formarea de vârtejuri care încetinesc roata vântului

Cel mai eficient este un generator eolian cu o singură paletă. Dar construirea și echilibrarea acestuia cu propriile mâini este foarte dificilă. Designul se dovedește a fi nesigur, deși cu o eficiență ridicată. Conform experienței multor utilizatori și producători de turbine eoliene, cel mai optim model este unul cu trei pale.

Greutatea lamei depinde de dimensiunea acesteia și de materialul din care va fi realizată. Mărimea trebuie selectată cu atenție, ghidată de formule de calcul. Este mai bine să procesați marginile astfel încât să existe o rotunjire pe o parte și o margine ascuțită pe partea opusă.

Forma lamei selectată corect pentru un generator eolian este baza pentru buna funcționare a acestuia.

Următoarele opțiuni sunt potrivite pentru producția casnică:

• tipul de navigație;
• tip de aripă.

Lamele de tip vele sunt simple dungi late, ca cele de pe o moară de vânt.Acest model este cel mai evident și mai ușor de realizat. Cu toate acestea, eficiența sa este atât de scăzută 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 sunt lamele profilului înaripat. Implica principiile aerodinamicii care ridică în aer aeronave uriașe. 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 întâlnește moara de vânt pe calea sa.

Profilul corect ar trebui să semene cu o aripă de avion. Pe o parte lama are o îngroșare, iar pe cealaltă este o pantă ușoară. Masele de aer curg foarte lin în jurul unei părți a acestei forme

Eficiența acestui model ajunge la 30-35%. Vestea bună este că puteți construi singur o lamă înaripată folosind un minim de unelte. Toate calculele și desenele de bază pot fi adaptate cu ușurință la moara dvs. de vânt și utilizați energie eoliană gratuită și curată, fără restricții.

Din ce sunt făcute lamele acasă?

Materialele care sunt potrivite pentru construcția unui generator eolian sunt, în primul rând, plasticul, metalele ușoare, lemnul și o soluție modernă - fibra de sticlă. Principala întrebare este cât de multă muncă și timp sunteți dispus să petreceți pentru a face o moară de vânt.

Conducte PVC de canalizare

Cel mai popular și răspândit material pentru fabricarea palelor de plastic pentru generatoarele eoliene este o țeavă de canalizare obișnuită din PVC. Pentru majoritatea generatoarelor de uz casnic cu un diametru șurub de până la 2 m, este suficientă o țeavă de 160 mm.

Avantajele acestei metode includ:

• preț scăzut;
• disponibilitate în orice regiune;
• ușurință în operare;
• un număr mare de diagrame și desene pe Internet, experiență vastă în utilizare.

Conductele sunt diferite. Acest lucru este cunoscut nu numai de cei care fac centrale eoliene de casă, ci și de toți cei care au întâlnit instalarea de canalizare sau alimentare cu apă. Ele diferă în grosime, compoziție și producător. Țeava este ieftină, așa că nu este nevoie să încerci să-ți faci moara de vânt și mai ieftină economisind țevi din PVC.

Materialul de proastă calitate al țevilor din plastic poate duce la faptul că lamele se vor crăpa în timpul primului test și toată munca se va face în zadar

Mai întâi trebuie să decideți asupra modelului. Există multe opțiuni, fiecare formă are propriile sale dezavantaje și avantaje. Ar putea fi în valoare de a experimenta mai întâi înainte de a tăia versiunea finală.

Intrucat pretul tevilor este mic, si le puteti gasi in orice magazin de feronerie, acest material este perfect pentru primii pasi in modelarea lamelor. Dacă ceva nu merge bine, poți oricând să cumperi o altă țeavă și să încerci din nou; portofelul tău nu va suferi prea mult de pe urma unor astfel de experimente.

Utilizatorii experimentați de energie eoliană au observat că este mai bine să folosești țevi portocalii decât gri pentru a face palete de turbine eoliene. Își țin mai bine forma, nu se îndoaie după ce se formează aripa și durează mai mult

Designerii amatori preferă PVC-ul, deoarece în timpul testării o lamă ruptă poate fi înlocuită cu una nouă, realizată în 15 minute chiar pe loc, dacă este disponibil un model adecvat. Simplu și rapid și, cel mai important, accesibil.

Instrucțiunile foto pentru fabricarea palelor de morii de vânt din țevi de polimer vă vor ajuta să stăpâniți vizual pașii și secvența procesului:

Toți pașii pregătitori au fost finalizați, acum lamele trebuie atașate la piesa care se rotește odată cu vântul:

Aluminiu - subțire, ușor și scump

Aluminiul este un metal ușor și durabil. Este folosit în mod tradițional la fabricarea palelor pentru turbinele eoliene. Datorită greutății sale reduse, dacă dați plăcii forma dorită, proprietățile aerodinamice ale elicei vor fi excelente.

Principalele sarcini pe care le experimentează o moara de vânt în timpul rotației au ca scop îndoirea și spargerea lamei. Dacă plasticul crăpă rapid și eșuează în timpul unei astfel de lucrări, puteți conta pe un șurub de aluminiu mult mai mult timp.

Cu toate acestea, dacă comparați țevile din aluminiu și PVC, plăcile metalice vor fi în continuare mai grele. La viteze mari de rotație, există un risc mare de a deteriora nu lama în sine, ci șurubul din punctul de atașare

Un alt dezavantaj al pieselor din aluminiu este complexitatea producției. Dacă țeava din PVC are o îndoire care va fi utilizată pentru a conferi proprietăți aerodinamice lamei, atunci aluminiul, de regulă, este luat sub forma unei foi.

După tăierea piesei conform modelului, care în sine este mult mai dificil decât lucrul cu plastic, piesa de prelucrat rezultată va trebui totuși să fie rulată și să i se acorde îndoirea corectă. Nu va fi atât de ușor să faci asta acasă și fără unelte.

În loc de aluminiu scump, puteți folosi resturi de tablă de acoperiș sau bucăți de foi ondulate rămase după instalare:

Fibră de sticlă sau fibră de sticlă - pentru profesioniști

Dacă decideți să abordați problema creării unei lame în mod conștient și sunteți dispus să cheltuiți mult efort și nervi pe ea, fibra de sticlă va fi potrivită.Dacă nu te-ai ocupat anterior cu generatoarele eoliene, să începi cunoștința cu modelarea unei mori de vânt din fibră de sticlă nu este cea mai bună idee. Totuși, acest proces necesită experiență și abilități practice.

O lamă din mai multe straturi de fibră de sticlă lipite cu lipici epoxidic va fi puternică, ușoară și fiabilă. Cu o suprafață mare, piesa se dovedește a fi goală și practic lipsită de greutate

Pentru fabricație se folosește fibră de sticlă - un material subțire și durabil care este produs în role. Pe lângă fibra de sticlă, lipiciul epoxidic este util pentru fixarea straturilor.

Lucrul începe prin crearea unei matrice. Acesta este un semifabricat care reprezintă o matriță pentru o parte viitoare.

Matricea poate fi din lemn: cherestea, scânduri sau bușteni. Silueta volumetrică a jumătății de lamă este decupată direct din masiv. O altă opțiune este o matriță de plastic.

Este foarte dificil să faci singur un semifabricat; trebuie să ai în fața ochilor un model gata făcut al unei lame din lemn sau alt material și abia atunci se decupează o matrice pentru piesa din acest model. Ai nevoie de cel puțin 2 astfel de matrici, dar, după ce ai făcut o singură formă reușită, poate fi folosită de mai multe ori și astfel poți construi mai mult de o moară de vânt.

Partea inferioară a matriței este bine lubrifiată cu ceară. Acest lucru se face astfel încât lama finită să poată fi îndepărtată cu ușurință ulterior. Așezați un strat de fibră de sticlă și acoperiți-l cu lipici epoxidic. Procesul se repetă de mai multe ori până când piesa de prelucrat atinge grosimea dorită.

Apoi adezivul ar trebui să se usuce. Unii oameni recomandă plasarea matriței într-un sac de vid și pomparea aerului. Astfel, adezivul pătrunde mai bine în toate straturile de fibră de sticlă, fără a lăsa zone neimpregnate.

Când adezivul epoxidic s-a uscat, jumătate din piesă este îndepărtată cu grijă din matrice. Ei fac la fel și cu a doua jumătate.Părțile sunt lipite împreună pentru a forma o parte goală tridimensională. Ușoară, durabilă și cu formă aerodinamică, lama din fibră de sticlă este vârful excelenței pentru pasionatul parcului eolian de acasă.

Principalul său dezavantaj este dificultatea implementării ideii și un număr mare de defecte la început, până când se obține matricea ideală și se perfecționează algoritmul de creare.

Ieftin și vesel: piesă din lemn pentru o roată de vânt

O lamă de lemn este o metodă de modă veche care este ușor de implementat, dar ineficientă la nivelul actual de consum de energie electrică. Piesa poate fi realizată dintr-o placă solidă din lemn ușor, cum ar fi pinul. Este important să alegeți o bucată de lemn bine uscată.

Dacă lemnul este umed, în timpul procesului de uscare șurubul se poate „pluvi” și se poate deforma. Și greutatea lemnului umed este semnificativ mai mare decât cea uscată

Trebuie să alegeți o formă potrivită, dar țineți cont de faptul că lama de lemn nu va fi o placă subțire, precum aluminiul sau plasticul, ci o structură tridimensională. Prin urmare, nu este suficient să dați o formă piesei de prelucrat; trebuie să înțelegeți principiile aerodinamicii și să vă imaginați conturul lamei în toate cele trei dimensiuni.

Va trebui să folosiți o rabot pentru a da aspectul final lemnului, de preferință unul electric. Pentru durabilitate, lemnul este tratat cu un lac protector antiseptic sau vopsea

Principalul dezavantaj al acestui design este greutatea mare a șurubului. Pentru a muta acest colos, vântul trebuie să fie suficient de puternic, ceea ce este greu de realizat în principiu. Cu toate acestea, lemnul este un material accesibil. Plăcile potrivite pentru crearea unei elice de turbină eoliană pot fi găsite chiar în curtea dvs. fără a cheltui un ban. Și acesta este principalul avantaj al lemnului în acest caz.

Eficiența unei lame de lemn tinde spre zero.De regulă, timpul și efortul necesar pentru a crea o astfel de moară de vânt nu merită rezultatul obținut, exprimat în wați. Cu toate acestea, ca model de antrenament sau piesă de testare, piesa de lemn are un loc unde să fie. Și o giruetă cu lame de lemn arată impresionant pe site.

Următoarea selecție de fotografii vă va familiariza cu pașii de realizare a unei mori de vânt cu lame tăiate din placaj:

Piesa de lucru este gata și testată pentru funcționalitate, ceea ce înseamnă că tot ce rămâne este să o vopsiți și să o înșurubați pe catarg:

Desene și exemple de lame

Este foarte dificil să faci calculul corect al elicei unui generator eolian fără a cunoaște parametrii de bază care sunt afișați în formulă, precum și fără a avea idee cum afectează acești parametri funcționarea morii de vânt.

Este mai bine să nu-ți pierzi timpul dacă nu vrei să aprofundezi în elementele de bază ale aerodinamicii. Desenele și diagramele gata făcute cu indicatorii specificați vă vor ajuta să alegeți o lamă potrivită pentru o centrală eoliană.

Desen al unei lame pentru o elice cu două pale. Fabricat din conductă de canalizare cu diametrul de 110. Diametrul elicei morii de vânt în aceste calcule este de 1 m

Un astfel de generator eolian mic nu vă va putea oferi o putere mare.Cel mai probabil, este puțin probabil să reușiți să stoarceți mai mult de 50 W din acest design. Cu toate acestea, o elice cu două pale realizată dintr-o țeavă din PVC ușoară și subțire va oferi o viteză mare de rotație și va asigura funcționarea morii de vânt chiar și în condiții de vânt slab.

Desen al unei lame pentru o elice de generator eolian cu trei pale realizată dintr-o țeavă cu diametrul de 160 mm. Viteza estimată în această opțiune este 5 cu un vânt de 5 m/s

O elice cu trei pale de această formă poate fi folosită pentru unități mai puternice, aproximativ 150 W la 12 V. Diametrul întregii elice la acest model ajunge la 1,5 m. Roata vântului se va roti rapid și va fi pornită ușor. Moara de vânt cu trei aripi se găsește cel mai adesea în centralele electrice de acasă.

Desen al unei lame de casă pentru o elice de generator eolian cu 5 pale. Fabricat din teava PVC cu diametrul de 160 mm. Viteza estimată – 4

O astfel de elice cu cinci pale va putea produce până la 225 de rotații pe minut cu o viteză estimată a vântului de 5 m/s. Pentru a construi o lamă conform desenelor propuse, trebuie să transferați coordonatele fiecărui punct din coloanele „Coordonatele modelului față/spate” pe suprafața conductei de canalizare din plastic.

Folosind tabelul de mai jos, puteți calcula diametrul unei mori de vânt cu 2-16 lame. În acest caz, puteți selecta dimensiunea ținând cont de puterea de ieșire dorită.

Tabelul arată că cu cât are mai multe aripi un generator eolian, cu atât lungimea lor trebuie să fie mai mică pentru a produce un curent de aceeași putere.

După cum arată practica, este destul de dificil să întreținem un generator eolian mai mare de 2 metri în diametru. Dacă aveți nevoie de o moară de vânt mai mare conform tabelului, luați în considerare creșterea numărului de pale.

Cu reguli și principii calculul generatorului eolian Citiți articolul, care prezintă procesul de efectuare a calculelor pas cu pas.

Echilibrarea unei turbine eoliene

Echilibrarea palelor unui generator eolian va ajuta să funcționeze cât mai eficient posibil. Pentru a efectua echilibrarea, trebuie să găsiți o cameră în care nu există vânt sau curent de aer. Desigur, pentru o roată de vânt mai mare de 2 m în diametru va fi dificil să găsești o astfel de cameră.

Lamele sunt asamblate într-o structură finită și instalate în poziția de lucru. Axa trebuie să fie poziționată strict orizontal, la nivel. Planul în care se va roti elicea trebuie setat strict vertical, perpendicular pe axa și nivelul solului.

O elice care nu se mișcă trebuie rotită cu 360/x grade, unde x = numărul de pale. În mod ideal, o moară de vânt echilibrată nu se va abate cu 1 grad, ci va rămâne nemișcată. Dacă lama s-a răsucit sub propria greutate, trebuie ajustată puțin, greutatea redusă pe o parte și abaterea de la axă eliminată.

Procesul se repetă până când șurubul este absolut nemișcat în orice poziție. Este important să nu existe vânt în timpul echilibrării. Acest lucru poate denatura rezultatele testelor.

De asemenea, este important să verificați dacă toate piesele se rotesc strict în același plan. Pentru verificare, plăcuțele de control sunt instalate la o distanță de 2 mm pe ambele părți ale uneia dintre lame. În timpul mișcării, nicio parte a șurubului nu trebuie să atingă placa.

Pentru a opera un generator eolian cu palete fabricate, va trebui să asamblați un sistem care acumulează energia primită, o stochează și o transmite consumatorului. Una dintre componentele sistemului este controlerul. Despre cum se face controler turbină eoliană, vei afla citind articolul nostru recomandat.

Concluzii și video util pe această temă

Este foarte posibil să construiți o moară de vânt cu propriile mâini din materiale vechi. Dacă începeți cu modele mai simple, probabil că prima încercare va avea succes. Cu experiență, preluați idei mai complexe pentru a obține cel mai eficient și mai puternic generator eolian.

Videoclipul #1. Cum să faci o moară de vânt din țevi din PVC:

Videoclipul #2. Generator eolian DIY:

Videoclipul #3. Turbina eoliana din otel galvanizat:

Dacă doriți să utilizați energie eoliană curată și sigură pentru nevoile casnice și nu plănuiți să cheltuiți mulți bani pentru achiziționarea de echipamente scumpe, lamele de casă din materiale obișnuite vor fi o idee potrivită. Nu vă fie teamă să experimentați și veți putea îmbunătăți în continuare modelele existente de elice pentru morile de vânt.

Ați dori să ne spuneți cum ați făcut lamele pentru o moară de vânt care furnizează electricitate casei dvs. cu propriile mâini? Doriți să împărtășiți informații utile vizitatorilor site-ului sau să puneți o întrebare? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos.