Како направити лопатице за генератор вјетра властитим рукама: примјери лопатица вјетротурбине које се сами праве

Употреба алтернативних извора енергије један је од главних трендова нашег времена.Чиста, приступачна енергија ветра може се претворити у електричну енергију чак иу вашем дому изградњом ветротурбине и повезивањем са генератором.

Можете направити лопатице за генератор ветра сопственим рукама од обичних материјала, без употребе посебне опреме. Рећи ћемо вам који облик лопатице је ефикаснији и помоћи вам да изаберете одговарајући цртеж за ветроелектрану.

Како ради једноставан ветрогенератор?

Ветрогенератор је уређај који вам омогућава да енергију ветра претворите у електричну енергију.

Принцип његовог рада је да ветар ротира лопатице, покреће осовину, кроз коју се ротација доводи до генератора преко мењача, што повећава брзину.

Рад ветроелектране оцењује се КИЈЕВ - фактором искоришћења енергије ветра. Када се точак ветра брзо окреће, он ступа у интеракцију са више ветра, што значи да му одузима више енергије.

Постоје две главне врсте ветрогенератора:

• вертикала;
• хоризонтално.

Вертикално оријентисани модели се граде тако да је оса пропелера окомита на тло. Дакле, свако кретање ваздушних маса, без обзира на правац, покреће структуру.

Ова свестраност је предност ове врсте ветротурбина, али су инфериорне у односу на хоризонталне моделе у погледу продуктивности и оперативне ефикасности.

Хоризонтални генератор ветра подсећа на временску лопатицу. Да би се лопатице ротирале, структура мора бити окренута у жељеном правцу, у зависности од правца кретања ваздуха.

За праћење и снимање промена у правцу ветра, инсталирани су посебни уређаји. Ефикасност са овим распоредом вијака је знатно већа него код вертикалне оријентације. За домаћу употребу, рационалније је користити ветрогенераторе овог типа.

Који облик оштрице је оптималан?

Један од главних елемената ветрогенератора је сет лопатица.

Постоји низ фактора повезаних са овим деловима који утичу на ефикасност ветрењаче:

• тежина;
• величина;
• форма;
• материјал;
• количина.

Ако одлучите да дизајнирате лопатице за домаћу ветрењачу, морате узети у обзир све ове параметре. Неки верују да што више крила на пропелеру генератора, то се више енергије ветра може произвести. Другим речима, што више, то боље.

Међутим, то није случај. Сваки појединачни део се креће против отпора ваздуха. Дакле, велики број лопатица на пропелеру захтева већу снагу ветра да би се извршила једна ротација.

Поред тога, превише широких крила може проузроковати формирање такозване „ваздушне капице“ испред пропелера, када струја ваздуха не пролази кроз ветрењачу, већ је обилази.

Форма је много битна. Од тога зависи брзина пропелера. Лош проток изазива стварање вртлога који успоравају точак ветра

Најефикаснији је ветрогенератор са једном оштрицом. Али изградња и балансирање сопственим рукама је веома тешко. Дизајн се испоставља непоуздан, иако са високом ефикасношћу. Према искуству многих корисника и произвођача ветротурбина, најоптималнији модел је трокраки.

Тежина сечива зависи од његове величине и материјала од којег ће бити направљена. Величина мора бити пажљиво одабрана, вођена формулама за израчунавање. Боље је обрадити ивице тако да постоји заокруживање на једној страни и оштра ивица на супротној страни.

Правилно одабран облик лопатице за ветрогенератор је основа за његов добар рад.

Следеће опције су погодне за кућну производњу:

• тип једрења;
• тип крила.

Оштрице типа једра су једноставне широке пруге, попут оних на ветрењачи.Овај модел је најочигледнији и најлакши за израду. Међутим, његова ефикасност је толико ниска да се овај облик практично не користи у савременим ветрогенераторима. Ефикасност у овом случају је око 10-12%.

Много ефикаснија форма су лопатице крилатог профила. Укључује принципе аеродинамике који подижу огромне летелице у ваздух. Вијак овог облика се лакше покреће и брже се окреће. Проток ваздуха значајно смањује отпор на који ветрењача наилази на свом путу.

Тачан профил треба да личи на крило авиона. На једној страни сечиво има задебљање, а на другој је благи нагиб. Ваздушне масе теку око дела овог облика веома глатко

Ефикасност овог модела достиже 30-35%. Добра вест је да можете сами да направите крилато сечиво користећи минимум алата. Сви основни прорачуни и цртежи могу се лако прилагодити вашој ветрењачи и користити бесплатну и чисту енергију ветра без ограничења.

Од чега се праве оштрице код куће?

Материјали који су погодни за израду ветрогенератора су, пре свега, пластика, лаки метали, дрво и савремено решење - фиберглас. Главно питање је колико сте труда и времена спремни да потрошите на израду ветрењаче.

ПВЦ канализационе цеви

Најпопуларнији и најраспрострањенији материјал за израду пластичних лопатица за ветрогенераторе је обична ПВЦ канализациона цев. За већину кућних генератора са пречником завртња до 2 м, довољна је цев од 160 мм.

Предности ове методе укључују:

• ниска цена;
• доступност у било ком региону;
• једноставност рада;
• велики број дијаграма и цртежа на интернету, велико искуство у употреби.

Цеви су различите. То знају не само они који праве домаће ветроелектране, већ и сви који су се сусрели са постављањем канализације или водовода. Разликују се по дебљини, саставу и произвођачу. Цев је јефтина, тако да нема потребе да покушавате да своју ветрењачу учините још јефтинијом уштедом на ПВЦ цевима.

Неквалитетан материјал пластичних цеви може довести до тога да ће лопатице пуцати током првог испитивања и сав посао ће бити обављен узалуд

Прво морате одлучити о шаблону. Постоји много опција, сваки облик има своје недостатке и предности. Можда би било вредно прво експериментисати пре него што изрежете коначну верзију.

Пошто је цена цеви ниска, а можете их наћи у било којој продавници гвожђа, овај материјал је савршен за прве кораке у моделирању лопатица. Ако нешто крене наопако, увек можете купити другу лулу и покушати поново; ваш новчаник неће много патити од таквих експеримената.

Искусни корисници енергије ветра приметили су да је за израду лопатица ветротурбина боље користити наранџасте него сиве цеви. Боље држе облик, не савијају се након формирања крила и дуже трају

Дизајнери аматери преферирају ПВЦ, јер се током тестирања поломљено сечиво може заменити новим, направљеним за 15 минута на лицу места ако постоји одговарајућа шара. Једноставно и брзо, а што је најважније – приступачно.

Фото упутства за израду лопатица ветрењаче од полимерних цеви помоћи ће вам да визуелно савладате кораке и редослед процеса:

Сви припремни кораци су завршени, сада лопатице треба причврстити на део који се ротира са ветром:

Алуминијум - танак, лаган и скуп

Алуминијум је лаган и издржљив метал. Традиционално се користи за израду лопатица за ветротурбине. Због мале тежине, ако плочи дате жељени облик, аеродинамичка својства пропелера ће бити одлична.

Главна оптерећења која ветрењача доживљава током ротације имају за циљ савијање и ломљење сечива. Ако пластика брзо пукне и пропадне током таквог рада, на алуминијумски вијак можете рачунати много дуже.

Међутим, ако упоредите алуминијумске и ПВЦ цеви, металне плоче ће и даље бити теже. При великим брзинама ротације постоји велики ризик од оштећења не самог сечива, већ завртња на месту причвршћивања

Још један недостатак алуминијумских делова је сложеност производње. Ако ПВЦ цев има завој који ће се користити за давање аеродинамичких својстава сечиву, онда се алуминијум, по правилу, узима у облику лима.

Након сечења дела према шаблону, што је само по себи много теже од рада са пластиком, резултујући радни предмет ће и даље морати да се котрља и да му се да исправан савијање. Неће бити тако лако то учинити код куће и без алата.

Уместо скупог алуминијума, можете користити комаде кровног лима или комаде валовитог лима који су остали након уградње:

Фиберглас или фиберглас - за професионалце

Ако одлучите да свесно приступите питању стварања оштрице и спремни сте да уложите много труда и живаца на то, фиберглас ће учинити.Ако се раније нисте бавили ветрогенераторима, започињање вашег познанства са моделирањем ветрењаче од стаклопластике није најбоља идеја. Ипак, овај процес захтева искуство и практичне вештине.

Оштрица направљена од неколико слојева фибергласа везаних епоксидним лепком биће јака, лагана и поуздана. Са великом површином, део се испоставља шупљим и практично бестежинским

За производњу се користи фиберглас - танак и издржљив материјал који се производи у ролнама. Поред фибергласа, епоксидни лепак је користан за причвршћивање слојева.

Рад почиње креирањем матрице. Ово је бланко који представља калуп за будући део.

Матрица се може направити од дрвета: дрвета, дасака или трупаца. Волуметријска силуета половине сечива је изрезана директно из масива. Друга опција је пластични калуп.

Веома је тешко сами направити празнину, пред очима морате имати готов модел сечива од дрвета или другог материјала, а тек онда се из овог модела изрезује матрица за део. Потребне су вам најмање 2 такве матрице.Али, након што сте једном направили успешан облик, може се користити више пута и на тај начин можете изградити више од једне ветрењаче.

Дно калупа је темељно подмазано воском. Ово се ради тако да се готова оштрица касније лако може уклонити. Положите слој фибергласа и премажите га епоксидним лепком. Процес се понавља неколико пута док радни комад не достигне жељену дебљину.

Затим би лепак требало да се осуши. Неки људи препоручују стављање калупа у вакумску врећу и испумпавање ваздуха. На тај начин лепак боље продире у све слојеве фибергласа, не остављајући неимпрегниране површине.

Када се епоксидни лепак осуши, половина дела се пажљиво уклања из матрице. Исто раде и са другим полувремену.Делови су залепљени заједно да формирају шупљи тродимензионални део. Лагана, издржљива и аеродинамично обликована, оштрица од фибергласа је врхунац изврсности за љубитеље кућних вјетроелектрана.

Његов главни недостатак је тешкоћа имплементације идеје и велики број недостатака у почетку, све док се не добије идеална матрица и усаврши алгоритам креирања.

Јефтино и весело: дрвени део за ветро точак

Дрвена оштрица је старомодна метода која је лака за имплементацију, али неефикасна на данашњем нивоу потрошње електричне енергије. Део се може направити од чврсте даске од светлог дрвета, као што је бор. Важно је одабрати добро осушен комад дрвета.

Ако је дрво влажно, током процеса сушења шраф може да „навуче” и да се деформише. А тежина мокрог дрвета је знатно већа од сувог

Морате да изаберете одговарајући облик, али узмите у обзир чињеницу да дрвена оштрица неће бити танка плоча, попут алуминијума или пластике, већ тродимензионална структура. Дакле, није довољно дати радном комаду облик, потребно је разумети принципе аеродинамике и замислити обрис сечива у све три димензије.

Мораћете да користите авион да бисте дали коначни изглед дрвету, по могућности електрични. За издржљивост, дрво се третира антисептичким заштитним лаком или бојом

Главни недостатак овог дизајна је велика тежина завртња. За померање овог колоса ветар мора бити довољно јак, што је у принципу тешко постићи. Међутим, дрво је приступачан материјал. Даске погодне за израду пропелера ветротурбина могу се наћи у вашем дворишту без трошења ни пенија. А ово је главна предност дрвета у овом случају.

Ефикасност дрвене оштрице тежи нули.По правилу, време и труд који се улажу у стварање такве ветрењаче нису вредни добијеног резултата, израженог у ватима. Међутим, као модел за обуку или тест комад, дрвени део има своје место. И временска лопатица са дрвеним лопатицама изгледа импресивно на локацији.

Следећи избор фотографија ће вас упознати са корацима прављења ветрењаче са оштрицама исеченим од шперплоче:

Радни део је спреман и тестиран на функционалност, што значи да остаје само да се офарба и причврсти на јарбол:

Цртежи и примери сечива

Веома је тешко направити исправан прорачун пропелера ветрогенератора без познавања основних параметара који су приказани у формули, као и без појма како ови параметри утичу на рад ветрењаче.

Боље је да не губите време ако не желите да улазите у основе аеродинамике. Готови цртежи и дијаграми са наведеним индикаторима помоћи ће вам да изаберете одговарајућу оштрицу за ветроелектрану.

Цртеж лопатице за двокраки пропелер. Направљен од канализационе цеви пречника 110. Пречник пропелера ветрењаче у овим прорачунима је 1 м

Тако мали ветрогенератор неће моћи да вам обезбеди велику снагу.Највероватније је мало вероватно да ћете моћи да извучете више од 50 В из овог дизајна. Међутим, пропелер са две оштрице направљен од лаке и танке ПВЦ цеви ће дати велику брзину ротације и обезбедити рад ветрењаче чак и при слабом ветру.

Цртеж лопатице за пропелер ветрогенератора са три лопатице од цеви пречника 160 мм. Процењена брзина у овој опцији је 5 са ​​ветром од 5 м/с

Пропелер са три лопатице овог облика може да се користи за снажније јединице, отприлике 150 В на 12 В. Пречник целе елисе у овом моделу достиже 1,5 м. Ветар ће се брзо окретати и лако ће се покренути. Трокрилна ветрењача се најчешће налази у кућним електранама.

Цртеж домаће лопатице за пропелер ветрогенератора са 5 лопатица. Израђен од ПВЦ цеви пречника 160 мм. Процењена брзина - 4

Такав пропелер са пет лопатица ће моћи да произведе до 225 обртаја у минути са процењеном брзином ветра од 5 м/с. Да бисте направили сечиво према предложеним цртежима, потребно је да пренесете координате сваке тачке из колона „Координате предњег/задњег узорка“ на површину пластичне канализационе цеви.

Користећи доњу табелу, можете израчунати пречник ветрењаче са 2-16 лопатица. У овом случају, можете одабрати величину узимајући у обзир жељену излазну снагу.

Табела показује да што више крила има ветрогенератор, њихова дужина мора бити краћа да би произвела струју исте снаге

Као што показује пракса, прилично је тешко одржавати ветрогенератор пречника већег од 2 метра. Ако вам је потребна већа ветрењача према табели, размислите о повећању броја лопатица.

Са правилима и принципима прорачун ветрогенератора Прочитајте чланак који описује процес извођења прорачуна корак по корак.

Балансирање турбине на ветар

Балансирање лопатица ветрогенератора ће помоћи да он ради што је могуће ефикасније. Да бисте извршили балансирање, морате пронаћи просторију у којој нема вјетра или пропуха. Наравно, за ветро точак пречника већег од 2 м биће тешко пронаћи такву просторију.

Лопатице се склапају у готову структуру и постављају у радни положај. Оса мора бити постављена стриктно хоризонтално, на нивоу. Раван у којој ће се елиса ротирати мора бити постављена строго вертикално, окомито на осу и ниво тла.

Пропелер који се не креће мора бити ротиран за 360/к степени, где је к = број лопатица. У идеалном случају, уравнотежена ветрењача неће одступити за 1 степен, али ће остати непомична. Ако се сечиво окренуло под сопственом тежином, потребно га је мало подесити, смањити тежину са једне стране и елиминисати одступање од осе.

Процес се понавља све док завртањ не буде апсолутно непомичан у било ком положају. Важно је да током балансирања нема ветра. Ово може да искриви резултате теста.

Такође је важно проверити да ли се сви делови ротирају стриктно у истој равни. За проверу, контролне плоче се постављају на растојању од 2 мм са обе стране једне од лопатица. Током кретања, ниједан део завртња не сме да додирује плочу.

Да бисте управљали ветрогенератором са произведеним лопатицама, мораћете да саставите систем који акумулира примљену енергију, складишти је и преноси потрошачу. Једна од компоненти система је контролер. О томе како да се уради контролер ветротурбина, сазнаћете читајући наш препоручени чланак.

Закључци и користан видео на тему

Сасвим је могуће изградити ветрењачу сопственим рукама од отпадног материјала. Ако почнете са једноставнијим моделима, ваш први покушај ће вероватно бити успешан. Са искуством, преузмите сложеније идеје да бисте добили најефикаснији и најмоћнији генератор ветра.

Видео #1. Како направити ветрењачу од ПВЦ цеви:

Видео #2. ДИИ генератор ветра:

Видео #3. Ветротурбина од поцинкованог челика:

Ако желите да користите чисту и безбедну енергију ветра за потребе свог домаћинства и не планирате да трошите много новца на куповину скупе опреме, домаће лопатице од обичних материјала биће одговарајућа идеја. Немојте се плашити експериментисања и моћи ћете да додатно побољшате постојеће моделе пропелера за ветрењаче.

Да ли бисте желели да нам кажете како сте својим рукама направили лопатице за ветрењачу која снабдева струјом вашу дачу? Да ли бисте желели да поделите корисне информације са посетиоцима сајта или поставите питање? Молимо напишите коментаре у блок испод.