Sådan bygger du vinger til en vindgenerator med dine egne hænder: eksempler på selvfremstillede vindmøllevinger

Brugen af ​​alternative energikilder er en af ​​vor tids hovedtendenser.Ren, overkommelig vindenergi kan omdannes til elektricitet selv i dit hjem ved at bygge en vindmølle og tilslutte den til en generator.

Du kan bygge blade til en vindgenerator med dine egne hænder fra almindelige materialer uden at bruge specialudstyr. Vi fortæller dig, hvilken vingeform der er mere effektiv og hjælper dig med at vælge den passende tegning til et vindkraftværk.

Hvordan fungerer en simpel vindgenerator?

En vindgenerator er en enhed, der giver dig mulighed for at omdanne vindenergi til elektricitet.

Princippet for dens drift er, at vinden roterer bladene, sætter akslen i gang, gennem hvilken rotationen tilføres generatoren gennem en gearkasse, hvilket øger hastigheden.

Driften af ​​et vindkraftværk vurderes ud fra KIEV - vindenergiudnyttelsesfaktor. Når et vindhjul roterer hurtigt, interagerer det med mere vind, hvilket betyder, at det tager mere energi fra det.

Der er to hovedtyper af vindgeneratorer:

• lodret;
• vandret.

Lodret orienterede modeller er bygget således, at propelaksen er vinkelret på jorden. Enhver bevægelse af luftmasser, uanset retning, sætter således strukturen i gang.

Denne alsidighed er en fordel ved denne type vindmøller, men de er ringere end horisontale modeller med hensyn til produktivitet og driftseffektivitet.

En vandret vindgenerator ligner en vejrhane. For at bladene kan rotere, skal strukturen drejes i den ønskede retning, afhængig af luftens bevægelsesretning.

For at overvåge og fange ændringer i vindretningen er der installeret specielle enheder. Effektiviteten med dette skruearrangement er væsentligt højere end med en lodret orientering. Til husholdningsbrug er det mere rationelt at bruge vindgeneratorer af denne type.

Hvilken klingeform er optimal?

Et af hovedelementerne i en vindgenerator er et sæt vinger.

Der er en række faktorer forbundet med disse dele, der påvirker vindmøllens effektivitet:

• vægt;
• størrelse;
• form;
• materiale;
• antal.

Hvis du beslutter dig for at designe blade til en hjemmelavet vindmølle, skal du tage alle disse parametre i betragtning. Nogle mener, at jo flere vinger på en generatorpropel, jo mere vindenergi kan der produceres. Med andre ord, jo mere jo bedre.

Dette er dog ikke tilfældet. Hver enkelt del bevæger sig mod luftmodstanden. Et stort antal blade på en propel kræver således mere vindkraft for at fuldføre en rotation.

Derudover kan for mange brede vinger forårsage dannelsen af ​​en såkaldt "lufthætte" foran propellen, når luftstrømmen ikke passerer gennem vindmøllen, men går rundt om den.

Form betyder meget. Propellens hastighed afhænger af det. Dårlig flow forårsager dannelsen af ​​hvirvler, der bremser vindhjulet

Den mest effektive er en enkeltbladet vindgenerator. Men at bygge og afbalancere det med dine egne hænder er meget svært. Designet viser sig at være upålideligt, dog med en høj effektivitet. Ifølge erfaringerne fra mange brugere og producenter af vindmøller er den mest optimale model en trebladet.

Vægten af ​​bladet afhænger af dens størrelse og det materiale, som det vil blive lavet af. Størrelsen skal vælges omhyggeligt, styret af beregningsformler. Det er bedre at behandle kanterne, så der er en afrunding på den ene side og en skarp kant på den modsatte side.

Den korrekt valgte vingeform til en vindgenerator er grundlaget for dens gode drift.

Følgende muligheder er velegnede til hjemmeproduktion:

• sejlads type;
• vingetype.

Bladene af sejltypen er enkle brede striber, som dem på en vindmølle.Denne model er den mest oplagte og nemmeste at lave. Imidlertid er dens effektivitet så lav, at denne form praktisk talt ikke bruges i moderne vindgeneratorer. Effektiviteten i dette tilfælde er omkring 10-12%.

En meget mere effektiv form er bladene på den bevingede profil. Det involverer principperne for aerodynamik, der løfter enorme fly op i luften. En skrue af denne form er lettere at sætte i bevægelse og roterer hurtigere. Luftstrømmen reducerer markant den modstand, som vindmøllen møder langs sin vej.

Den korrekte profil skal ligne en flyvinge. På den ene side har bladet en fortykkelse, og på den anden side er der en let hældning. Luftmasser flyder meget jævnt rundt om en del af denne form

Effektiviteten af ​​denne model når 30-35%. Den gode nyhed er, at du selv kan bygge et vingeblad med et minimum af værktøj. Alle grundlæggende beregninger og tegninger kan nemt tilpasses til din vindmølle og bruge gratis og ren vindenergi uden begrænsninger.

Hvad er klinger lavet af derhjemme?

Materialer, der er velegnede til konstruktion af en vindgenerator, er først og fremmest plastik, letmetaller, træ og en moderne løsning - glasfiber. Hovedspørgsmålet er, hvor meget arbejde og tid du er villig til at bruge på at lave en vindmølle.

PVC kloakrør

Det mest populære og udbredte materiale til fremstilling af plastikblade til vindgeneratorer er et almindeligt PVC-kloakrør. For de fleste boliggeneratorer med en skruediameter på op til 2 m er et 160 mm rør tilstrækkeligt.

Fordelene ved denne metode omfatter:

• lav pris;
• tilgængelighed i enhver region;
• let betjening;
• et stort antal diagrammer og tegninger på internettet, stor erfaring i brug.

Rør er forskellige. Dette er kendt ikke kun for dem, der laver hjemmelavede vindkraftværker, men for alle, der har stødt på installation af kloak eller vandforsyning. De adskiller sig i tykkelse, sammensætning og producent. Røret er billigt, så der er ingen grund til at forsøge at gøre din vindmølle endnu billigere ved at spare på PVC-rør.

Materiale af dårlig kvalitet af plastikrør kan føre til, at knivene revner under den første test, og alt arbejdet vil blive gjort forgæves

Først skal du beslutte dig for mønsteret. Der er mange muligheder, hver form har sine egne ulemper og fordele. Det kan være værd at eksperimentere først, før du skærer den endelige version ud.

Da prisen på rør er lav, og du kan finde dem i enhver byggemarked, er dette materiale perfekt til de første trin i modellering af knive. Hvis noget går galt, kan du altid købe et andet rør og prøve igen; din pung vil ikke lide meget af sådanne eksperimenter.

Erfarne vindenergibrugere har bemærket, at det er bedre at bruge orange end grå rør til at lave vindmøllevinger. De holder formen bedre, bøjer ikke efter vingen er dannet og holder længere

Amatørdesignere foretrækker PVC, da et ødelagt blad under test kan udskiftes med et nyt, lavet på 15 minutter lige på stedet, hvis et passende mønster er tilgængeligt. Enkel og hurtig, og vigtigst af alt – overkommelig.

Fotoinstruktioner til fremstilling af vindmøllevinger fra polymerrør hjælper dig med visuelt at mestre processens trin og sekvens:

Alle forberedende trin er gennemført, nu skal knivene fastgøres til den del, der roterer med vinden:

Aluminium - tyndt, let og dyrt

Aluminium er et let og holdbart metal. Det bruges traditionelt til at lave vinger til vindmøller. På grund af dens lave vægt, hvis du giver pladen den ønskede form, vil propellens aerodynamiske egenskaber være fremragende.

De vigtigste belastninger, som en vindmølle oplever under rotation, er rettet mod at bøje og knække bladet. Hvis plastikken hurtigt revner og svigter under et sådant arbejde, kan du regne med en aluminiumsskrue i meget længere tid.

Men sammenligner man aluminium- og PVC-rør, vil metalplader stadig være tungere. Ved høje omdrejningshastigheder er der stor risiko for at beskadige ikke selve klingen, men skruen ved fastgørelsespunktet

En anden ulempe ved aluminiumsdele er kompleksiteten af ​​fremstillingen. Hvis PVC-røret har en bøjning, der vil blive brugt til at give bladet aerodynamiske egenskaber, tages aluminium som regel i form af et ark.

Efter at have skåret delen ud i henhold til mønsteret, hvilket i sig selv er meget vanskeligere end at arbejde med plastik, skal det resulterende emne stadig rulles og give den korrekte bøjning. Det vil ikke være så nemt at gøre dette derhjemme og uden værktøj.

I stedet for dyrt aluminium kan du bruge rester af tagplader eller stykker af bølgeplader, der er tilbage efter montering:

Glasfiber eller glasfiber - til professionelle

Hvis du beslutter dig for at nærme dig spørgsmålet om at skabe et blad bevidst og er villig til at bruge en masse kræfter og nerver på det, vil glasfiber gøre det.Hvis du ikke tidligere har beskæftiget dig med vindgeneratorer, er det ikke den bedste idé at starte dit bekendtskab med modellering af en vindmølle lavet af glasfiber. Alligevel kræver denne proces erfaring og praktiske færdigheder.

Et blad lavet af flere lag glasfiber bundet med epoxylim vil være stærkt, let og pålideligt. Med et stort overfladeareal viser delen sig at være hul og praktisk talt vægtløs

Til fremstillingen bruges glasfiber - et tyndt og slidstærkt materiale, der produceres i ruller. Ud over glasfiber er epoxylim nyttig til at sikre lagene.

Arbejdet begynder med at skabe en matrix. Dette er et emne, der repræsenterer en form til en fremtidig del.

Matrixen kan være lavet af træ: tømmer, brædder eller træstammer. Den volumetriske silhuet af halvdelen af ​​bladet er skåret ud direkte fra massivet. En anden mulighed er en plastikform.

Det er meget svært at lave et emne selv; du skal have foran dine øjne en færdig model af et blad lavet af træ eller andet materiale, og først derefter skæres en matrix til delen ud fra denne model. Du har brug for mindst 2 sådanne matricer, men efter at have lavet en vellykket form én gang, kan den bruges mange gange, og på denne måde kan du bygge mere end én vindmølle.

Bunden af ​​formen er grundigt smurt med voks. Dette gøres, så det færdige blad nemt kan fjernes senere. Læg et lag glasfiber og beklæd det med epoxylim. Processen gentages flere gange, indtil emnet når den ønskede tykkelse.

Så skal limen tørre. Nogle mennesker anbefaler at placere formen i en vakuumpose og pumpe luften ud. På denne måde trænger limen bedre ind i alle lag af glasfiber og efterlader ingen uimprægnerede områder.

Når epoxylimen er tørret, fjernes halvdelen af ​​delen forsigtigt fra matrixen. Det samme gør de med anden halvleg.Delene limes sammen til en hul tredimensionel del. Glasfiberbladet er let, holdbart og aerodynamisk formet og er toppen af ​​ekspertise for hjemme-vindmøllefarmen.

Dens største ulempe er vanskeligheden ved at implementere ideen og et stort antal defekter i starten, indtil den ideelle matrix er opnået, og skabelsesalgoritmen er perfektioneret.

Billig og munter: trædel til et vindhjul

En træklinge er en gammeldags metode, der er nem at implementere, men ineffektiv på nutidens elforbrugsniveau. Delen kan laves af en massiv plade af lyst træ, såsom fyrretræ. Det er vigtigt at vælge et godt tørret stykke træ.

Hvis træet er fugtigt, kan skruen under tørreprocessen "føre" og blive deformeret. Og vægten af ​​vådt træ er væsentligt højere end tørt

Du skal vælge en passende form, men tag højde for det faktum, at træbladet ikke vil være en tynd plade, som aluminium eller plast, men en tredimensionel struktur. Derfor er det ikke nok at give emnet en form; du skal forstå principperne for aerodynamik og forestille dig omridset af bladet i alle tre dimensioner.

Du bliver nødt til at bruge et fly for at give træet det endelige udseende, helst et elektrisk. For holdbarhed behandles træet med en antiseptisk beskyttende lak eller maling

Den største ulempe ved dette design er skruens store vægt. For at flytte denne kolos skal vinden være kraftig nok, hvilket i princippet er svært at opnå. Træ er dog et overkommeligt materiale. De plader, der er egnede til at skabe en vindmøllepropel, kan findes lige i din gård uden at bruge en krone. Og dette er den største fordel ved træ i dette tilfælde.

Effektiviteten af ​​en træklinge har en tendens til nul.Som regel er den tid og indsats, der går til at skabe en sådan vindmølle, ikke det opnåede resultat værd, udtrykt i watt. Men som træningsmodel eller prøvestykke har trædelen sin plads. Og en vejrhane med træblade ser imponerende ud på stedet.

Følgende udvalg af fotografier vil gøre dig bekendt med trinene til at lave en vindmølle med klinger skåret af krydsfiner:

Arbejdsdelen er klar og funktionstestet, hvilket betyder, at der kun er tilbage at male den og skrue den fast i masten:

Tegninger og eksempler på klinger

Det er meget vanskeligt at foretage den korrekte beregning af en vindgeneratorpropel uden at kende de grundlæggende parametre, der vises i formlen, samt ikke at have nogen idé om, hvordan disse parametre påvirker driften af ​​vindmøllen.

Det er bedre ikke at spilde din tid, hvis du ikke ønsker at dykke ned i det grundlæggende i aerodynamik. Færdige tegninger og diagrammer med specificerede indikatorer hjælper dig med at vælge et passende blad til et vindkraftværk.

Tegning af et blad til en to-bladet propel. Fremstillet af 110 diameter kloakrør. Vindmøllepropellens diameter i disse beregninger er 1 m

Sådan en lille vindgenerator vil ikke kunne give dig høj effekt.Det er højst sandsynligt, at du næppe vil være i stand til at presse mere end 50 W ud af dette design. En to-bladet propel lavet af et let og tyndt PVC-rør vil dog give en høj rotationshastighed og sikre driften af ​​vindmøllen selv i svag vind.

Tegning af et blad til en trebladet vindgeneratorpropel lavet af et rør med en diameter på 160 mm. Den estimerede hastighed i denne mulighed er 5 med en vind på 5 m/s

En trebladet propel af denne form kan bruges til kraftigere enheder, cirka 150 W ved 12 V. Diameteren af ​​hele propellen i denne model når 1,5 m. Vindhjulet vil rotere hurtigt og kan nemt startes. Den trefløjede vindmølle findes oftest i hjemmekraftværker.

Tegning af et hjemmelavet blad til en 5-bladet vindgeneratorpropel. Fremstillet af PVC-rør med en diameter på 160 mm. Estimeret hastighed – 4

En sådan fembladet propel vil kunne producere op til 225 omdrejninger i minuttet med en estimeret vindhastighed på 5 m/s. For at bygge et blad i henhold til de foreslåede tegninger skal du overføre koordinaterne for hvert punkt fra kolonnerne "Forreste/bagerste mønsterkoordinater" til overfladen af ​​plastikkloakrøret.

Ved hjælp af tabellen nedenfor kan du beregne diameteren af ​​en vindmølle med 2-16 vinger. I dette tilfælde kan du vælge størrelsen under hensyntagen til den ønskede udgangseffekt.

Tabellen viser, at jo flere vinger en vindgenerator har, jo kortere skal dens længde være for at producere en strøm af samme effekt

Som praksis viser, er det ret svært at opretholde en vindgenerator, der er større end 2 meter i diameter. Har du brug for en større vindmølle ifølge tabellen, så overvej at øge antallet af vinger.

Med regler og principper vindgenerator beregning Læs artiklen, som skitserer processen med at udføre beregninger trin for trin.

Afbalancering af en vindmølle

Balancering af vingerne på en vindgenerator vil hjælpe med at få den til at fungere så effektivt som muligt. For at udføre afbalancering skal du finde et rum, hvor der ikke er vind eller træk. For et vindhjul større end 2 m i diameter vil det naturligvis være svært at finde et sådant rum.

Bladene samles til en færdig struktur og installeres i arbejdsposition. Aksen skal placeres strengt vandret, vandret. Planet, hvori propellen vil rotere, skal indstilles strengt lodret, vinkelret på aksen og jordniveau.

En propel, der ikke bevæger sig, skal drejes 360/x grader, hvor x = antal blade. Ideelt set vil en afbalanceret vindmølle ikke afvige 1 grad, men vil forblive ubevægelig. Hvis klingen har drejet under sin egen vægt, skal den justeres lidt, vægten reduceres på den ene side, og afvigelsen fra aksen elimineres.

Processen gentages, indtil skruen er absolut ubevægelig i enhver position. Det er vigtigt, at der ikke er vind under afbalancering. Dette kan skævvride testresultaterne.

Det er også vigtigt at kontrollere, at alle dele roterer strengt i samme plan. For at kontrollere monteres kontrolplader med en afstand på 2 mm på begge sider af en af ​​knivene. Under bevægelse må ingen del af skruen røre pladen.

For at betjene en vindgenerator med fremstillede vinger skal du samle et system, der akkumulerer den modtagne energi, lagrer den og sender den til forbrugeren. En af systemkomponenterne er controlleren. Om hvordan man gør vindmølle controller, finder du ud af det ved at læse vores anbefalede artikel.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Det er helt muligt at bygge en vindmølle med egne hænder fra skrotmaterialer. Hvis du starter med mere simple modeller, vil dit første forsøg sandsynligvis lykkes. Med erfaring kan du påtage dig mere komplekse ideer for at få den mest effektive og kraftfulde vindgenerator.

Video #1. Sådan laver du en vindmølle fra PVC-rør:

Video #2. DIY vindgenerator:

Video #3. Vindmølle lavet af galvaniseret stål:

Hvis du vil bruge ren og sikker vindenergi til dit husholdningsbehov og ikke planlægger at bruge mange penge på at købe dyrt udstyr, vil hjemmelavede vinger af almindelige materialer være en passende idé. Vær ikke bange for at eksperimentere, og du vil være i stand til at forbedre eksisterende modeller af vindmøllepropeller yderligere.

Vil du fortælle os, hvordan du lavede vingerne til en vindmølle, der leverer elektricitet til din dacha med dine egne hænder? Vil du dele nyttige oplysninger med besøgende på webstedet eller stille et spørgsmål? Skriv venligst kommentarer i blokken nedenfor.