Kuidas oma kätega tuulegeneraatori labasid ehitada: näited isetehtud tuuleturbiini labadest

Alternatiivsete energiaallikate kasutamine on meie aja üks peamisi suundumusi.Puhtat ja soodsat tuuleenergiat saab elektriks muuta isegi oma kodus, ehitades tuuliku ja ühendades selle generaatoriga.

Tuulegeneraatori labad saate oma kätega ehitada tavalistest materjalidest, ilma erivarustust kasutamata. Me ütleme teile, milline laba kuju on tõhusam ja aitame teil valida tuuleelektrijaama jaoks sobiva joonise.

Kuidas lihtne tuulegeneraator töötab?

Tuulegeneraator on seade, mis võimaldab tuuleenergiat elektrienergiaks muuta.

Selle tööpõhimõte seisneb selles, et tuul pöörab labasid, paneb liikuma võlli, mille kaudu antakse pöörlemine generaatorile läbi käigukasti, mis suurendab kiirust.

Tuuleelektrijaama tööd hindab KIEV - tuuleenergia kasutustegur. Kui tuuleratas pöörleb kiiresti, suhtleb see rohkem tuulega, mis tähendab, et see võtab sellelt rohkem energiat.

Tuulegeneraatoreid on kahte peamist tüüpi:

• vertikaalne;
• horisontaalne.

Vertikaalselt orienteeritud mudelid on ehitatud nii, et propelleri telg on maapinnaga risti. Seega paneb konstruktsiooni liikuma igasugune õhumasside liikumine, olenemata suunast.

See mitmekülgsus on seda tüüpi tuuleturbiinide eelis, kuid need on tootlikkuse ja töö efektiivsuse poolest madalamad kui horisontaalsed mudelid.

Horisontaalne tuulegeneraator meenutab tuulelippu. Terade pöörlemiseks tuleb konstruktsiooni pöörata soovitud suunas, olenevalt õhu liikumise suunast.

Tuule suuna muutuste jälgimiseks ja jäädvustamiseks on paigaldatud spetsiaalsed seadmed. Selle kruvide paigutuse efektiivsus on oluliselt kõrgem kui vertikaalse orientatsiooni korral. Koduseks kasutamiseks on ratsionaalsem kasutada seda tüüpi tuulegeneraatoreid.

Milline tera kuju on optimaalne?

Tuulegeneraatori üks põhielemente on labade komplekt.

Nende osadega on seotud mitmed tegurid, mis mõjutavad tuuleveski tõhusust:

• kaal;
• suurus;
• vorm;
• materjal;
• kogus.

Kui otsustate kujundada omatehtud tuuleveski labad, peate arvestama kõigi nende parameetritega. Mõned usuvad, et mida rohkem tiibu generaatori sõukruvil on, seda rohkem saab tuuleenergiat toota. Teisisõnu, mida rohkem, seda uhkem.

See aga nii ei ole. Iga üksikosa liigub vastu õhutakistust. Seega nõuab propelleri suur hulk labasid ühe pöörde sooritamiseks rohkem tuulejõudu.

Lisaks võivad liiga laiad tiivad põhjustada propelleri ette nn õhukorgi moodustumist, kui õhuvool ei läbi tuulikut, vaid käib selle ümber.

Vorm loeb palju. Propelleri kiirus sõltub sellest. Kehv vool põhjustab tuuleratast aeglustavate keeriste teket

Kõige tõhusam on ühe labaga tuulegeneraator. Kuid selle ehitamine ja tasakaalustamine oma kätega on väga keeruline. Disain osutub ebausaldusväärseks, kuigi suure efektiivsusega. Paljude tuuleturbiinide kasutajate ja tootjate kogemuste kohaselt on kõige optimaalsem mudel kolme labaga.

Tera kaal sõltub selle suurusest ja materjalist, millest see valmistatakse. Suurus tuleb valida hoolikalt, juhindudes arvutusvalemitest. Parem on servi töödelda nii, et ühel küljel oleks ümardus ja teisel küljel terav serv.

Tuulegeneraatori õigesti valitud laba kuju on selle hea töö aluseks.

Kodutootmiseks sobivad järgmised valikud:

• purjetamistüüp;
• tiiva tüüp.

Purje tüüpi labad on lihtsad laiad triibud, nagu tuuleveskil.See mudel on kõige ilmsem ja lihtsamini valmistatav. Selle kasutegur on aga nii madal, et seda vormi tänapäevastes tuulegeneraatorites praktiliselt ei kasutata. Tõhusus on sel juhul umbes 10-12%.

Palju tõhusam vorm on tiivulise profiili labad. See hõlmab aerodünaamika põhimõtteid, mis tõstavad tohutuid lennukeid õhku. Sellise kujuga kruvi on lihtsam liikuma panna ja see pöörleb kiiremini. Õhuvool vähendab oluliselt takistust, millega tuulik oma teel kokku puutub.

Õige profiil peaks sarnanema lennukitiivaga. Ühel küljel on tera paksenemine ja teisel pool õrn kalle. Õhumassid voolavad selle kuju osa ümber väga sujuvalt

Selle mudeli efektiivsus ulatub 30-35% -ni. Hea uudis on see, et saate tiibadega tera ise ehitada, kasutades minimaalselt tööriistu. Kõiki põhilisi arvutusi ja jooniseid saab hõlpsasti kohandada oma tuulikuga ning kasutada tasuta ja puhast tuuleenergiat ilma piiranguteta.

Millest terasid kodus tehakse?

Materjalidest, mis tuulegeneraatori ehitamiseks sobivad, on eelkõige plastik, kergmetallid, puit ja kaasaegne lahendus - klaaskiud. Põhiküsimus on, kui palju tööjõudu ja aega olete nõus tuuleveski valmistamisele kulutama.

PVC kanalisatsioonitorud

Kõige populaarsem ja levinum materjal tuulegeneraatorite plastikust labade valmistamiseks on tavaline PVC kanalisatsioonitoru. Enamiku kodugeneraatorite jaoks, mille kruvi läbimõõt on kuni 2 m, piisab 160 mm torust.

Selle meetodi eelised hõlmavad järgmist:

• madal hind;
• kättesaadavus igas piirkonnas;
• töö lihtsus;
• suur hulk skeeme ja jooniseid internetis, suur kasutuskogemus.

Torud on erinevad. Seda teavad mitte ainult omatehtud tuuleelektrijaamade tegijad, vaid kõik, kes on kokku puutunud kanalisatsiooni või veevarustuse paigaldamisega. Need erinevad paksuse, koostise ja tootja poolest. Toru on odav, seega pole vaja proovida oma tuuliku maksumust veelgi vähendada, säästes PVC-torude pealt.

Plasttorude ebakvaliteetne materjal võib põhjustada tõsiasja, et terad purunevad esimese katse ajal ja kogu töö tehakse asjata

Kõigepealt peate otsustama mustri üle. Võimalusi on palju, igal vormil on oma puudused ja eelised. Võib-olla tasub enne lõpliku versiooni välja lõikamist katsetada.

Kuna torude hind on madal ja neid leiate igast ehituspoest, sobib see materjal suurepäraselt terade modelleerimise esimesteks sammudeks. Kui midagi läheb valesti, võite alati osta uue piibu ja proovida uuesti; teie rahakott ei kannata selliste katsete pärast.

Kogenud tuuleenergia kasutajad on märganud, et tuuliku labade valmistamiseks on parem kasutada oranže, mitte halle torusid. Nad hoiavad oma kuju paremini, ei paindu pärast tiiva moodustumist ja kestavad kauem

Amatöördisainerid eelistavad PVC-d, kuna katsetamise käigus saab katkise tera asendada uuega, mis tehakse sobiva mustri olemasolul 15 minutiga kohe kohapeal. Lihtne ja kiire ning mis kõige tähtsam – soodne.

Polümeertorudest tuuleveski labade valmistamise fotojuhised aitavad teil protsessi etappe ja järjestust visuaalselt hallata:

Kõik ettevalmistusetapid on tehtud, nüüd tuleb labad kinnitada tuulega pöörleva osa külge:

Alumiinium - õhuke, kerge ja kallis

Alumiinium on kerge ja vastupidav metall. Seda kasutatakse traditsiooniliselt tuuleturbiinide labade valmistamiseks. Tänu väikesele kaalule, kui annate plaadile soovitud kuju, on propelleri aerodünaamilised omadused suurepärased.

Peamised koormused, mida tuuleveski pöörlemise ajal kogeb, on suunatud tera painutamisele ja purunemisele. Kui plast sellise töö käigus kiiresti praguneb ja ebaõnnestub, võite alumiiniumkruvi peale loota palju kauem.

Kui aga võrrelda alumiinium- ja PVC-torusid, jäävad metallplaadid ikkagi raskemaks. Suurel pöörlemiskiirusel on suur oht kahjustada mitte tera ennast, vaid kinnituskoha kruvi

Alumiiniumist osade teine ​​puudus on valmistamise keerukus. Kui PVC-torul on painutus, mida kasutatakse terale aerodünaamiliste omaduste andmiseks, võetakse alumiinium reeglina lehe kujul.

Pärast detaili mustri järgi väljalõikamist, mis on iseenesest palju keerulisem kui plastiga töötamine, tuleb saadud toorik ikkagi rullida ja õige painutada. Seda pole kodus ja ilma tööriistadeta nii lihtne teha.

Kalli alumiiniumi asemel võite kasutada pärast paigaldamist allesjäänud katusepleki jääke või lainepapi tükke:

Klaaskiud või klaaskiud - professionaalidele

Kui otsustate tera loomise küsimusele läheneda teadlikult ja olete nõus selle nimel palju vaeva ja närve kulutama, sobib klaaskiud.Kui te pole varem tuulegeneraatoritega tegelenud, pole klaaskiust tuuliku modelleerimisega tutvumise alustamine kõige parem mõte. Siiski nõuab see protsess kogemusi ja praktilisi oskusi.

Mitmest epoksüliimiga ühendatud klaaskiust kihist valmistatud tera on tugev, kerge ja töökindel. Suure pindalaga detail osutub õõnsaks ja praktiliselt kaalutuks

Tootmiseks kasutatakse klaaskiudu - õhukest ja vastupidavat materjali, mida toodetakse rullides. Lisaks klaaskiule on kihtide kinnitamiseks kasulik epoksüliim.

Töö algab maatriksi loomisega. See on toorik, mis tähistab tulevase osa vormi.

Maatriks võib olla valmistatud puidust: puidust, laudadest või palkidest. Poole tera mahuline siluett on otse massiivist välja lõigatud. Teine võimalus on plastvorm.

Tooriku ise valmistamine on väga keeruline, silme ees peab olema puidust või muust materjalist tera valmis mudel ja alles siis lõigatakse sellest mudelist välja detaili maatriks. Selliseid maatriksiid on vaja vähemalt 2. Aga kui üks kord õnnestunud kujundit teha, saab seda mitu korda kasutada ja nii saab ehitada rohkem kui ühe tuuliku.

Vormi põhi määritakse põhjalikult vahaga. Seda tehakse selleks, et valmis tera saaks hiljem kergesti eemaldada. Asetage klaaskiudkiht ja katke see epoksüliimiga. Protsessi korratakse mitu korda, kuni toorik saavutab soovitud paksuse.

Seejärel peaks liim kuivama. Mõned inimesed soovitavad asetada vorm vaakumkotti ja pumbata õhk välja. Nii tungib liim paremini kõikidesse klaaskiu kihtidesse, jätmata immutamata kohti.

Kui epoksüliim on kuivanud, eemaldatakse pool detailist ettevaatlikult maatriksist. Nad teevad sama ka teise poolajaga.Osad liimitakse kokku, moodustades õõnsa kolmemõõtmelise osa. Kerge, vastupidav ja aerodünaamilise kujuga klaaskiust tera on koduse tuulepargi harrastaja tipptasemel.

Selle peamiseks puuduseks on idee elluviimise raskus ja alguses suur hulk defekte, kuni saavutatakse ideaalne maatriks ja täiustatakse loomisalgoritmi.

Odav ja rõõmsameelne: tuuleratta puitosa

Puidust tera on vanamoodne meetod, mida on lihtne rakendada, kuid tänapäeva elektritarbimise taseme juures ebaefektiivne. Osa saab valmistada heledast puidust, näiteks männist, täisplaadist. Oluline on valida hästi kuivatatud puit.

Kui puit on niiske, võib kruvi kuivamise käigus “juhtida” ja deformeeruda. Ja märja puidu kaal on oluliselt suurem kui kuival

Peate valima sobiva kuju, kuid arvestage sellega, et puidust tera ei ole õhuke plaat, nagu alumiinium või plast, vaid ruumiline struktuur. Seetõttu ei piisa toorikule kuju andmisest, peate mõistma aerodünaamika põhimõtteid ja kujutama ette tera piirjooni kõigis kolmes mõõtmes.

Puidu lõpliku ilme saamiseks peate kasutama lennukit, eelistatavalt elektrilist. Vastupidavuse tagamiseks töödeldakse puitu antiseptilise kaitselaki või värviga

Selle disaini peamiseks puuduseks on kruvi suur kaal. Selle kolossi liigutamiseks peab tuul olema piisavalt tugev, mida on põhimõtteliselt raske saavutada. Puit on aga soodne materjal. Tuuliku sõukruvi loomiseks sobivad lauad leiab otse oma hoovist ilma sentigi kulutamata. Ja see on antud juhul puidu peamine eelis.

Puidust tera kasutegur kipub olema null.Reeglina ei ole sellise tuuleveski loomiseks kuluv aeg ja vaev vattides väljendatud saadud tulemust väärt. Treeningmudeli või proovitükina on aga puitosal koht, kus olla. Ja puidust labadega tuulelipp näeb saidil muljetavaldav välja.

Järgmine fotovalik tutvustab teile vineerist lõigatud labadega tuuleveski valmistamise etappe:

Tööosa on valmis ja funktsionaalsust testitud, mis tähendab, et jääb üle vaid värvida ja masti külge kruvida:

Terade joonised ja näited

Väga raske on teha õiget arvutust tuulegeneraatori sõukruvi kohta, teadmata põhiparameetreid, mis valemis kuvatakse, samuti teadmata, kuidas need parameetrid tuuliku tööd mõjutavad.

Parem on mitte raisata aega, kui te ei soovi aerodünaamika põhitõdedesse süveneda. Valmis joonised ja skeemid koos määratud indikaatoritega aitavad teil valida tuuleelektrijaamale sobiva laba.

Kahe labaga sõukruvi laba joonis. Valmistatud 110 läbimõõduga kanalisatsioonitorust. Tuuleveski sõukruvi läbimõõt nendes arvutustes on 1 m

Nii väike tuulegeneraator ei suuda teile suurt võimsust pakkuda.Tõenäoliselt ei suuda te sellest konstruktsioonist rohkem kui 50 W välja pigistada. Kergest ja õhukesest PVC-torust kahe labaga sõukruvi annab aga suure pöörlemiskiiruse ja tagab tuuliku töö ka nõrga tuulega.

160 mm läbimõõduga torust valmistatud kolme labaga tuulegeneraatori sõukruvi laba joonis. Selle variandi hinnanguline kiirus on 5 tuulega 5 m/s

Sellise kujuga kolme labaga sõukruvi saab kasutada võimsamate agregaatide jaoks, umbes 150 W 12 V juures. Kogu sõukruvi läbimõõt sellel mudelil ulatub 1,5 m. Tuuleratas pöörleb kiiresti ja seda on lihtne käivitada. Kolmetiivalist tuulikut leidub kõige sagedamini koduelektrijaamades.

5-labalise tuulegeneraatori sõukruvi omatehtud laba joonis. Valmistatud PVC torust läbimõõduga 160 mm. Eeldatav kiirus - 4

Selline viie labaga propeller suudab teha kuni 225 pööret minutis hinnangulise tuulekiirusega 5 m/s. Tera ehitamiseks kavandatud jooniste järgi peate kandma iga punkti koordinaadid veergudest "Eesmised / tagumised mustri koordinaadid" plastikust kanalisatsioonitoru pinnale.

Alloleva tabeli abil saate välja arvutada 2-16 labaga tuuliku läbimõõdu. Sel juhul saate valida suuruse, võttes arvesse soovitud väljundvõimsust.

Tabel näitab, et mida rohkem tiibu on tuulegeneraatoril, seda lühem peab olema nende pikkus, et tekitada sama võimsusega voolu

Nagu praktika näitab, on üle 2-meetrise läbimõõduga tuulegeneraatori hooldamine üsna keeruline. Kui vajate tabeli järgi suuremat tuulikut, kaaluge labade arvu suurendamist.

Reeglite ja põhimõtetega tuulegeneraatori arvutus Lugege artiklit, milles kirjeldatakse samm-sammult arvutuste tegemise protsessi.

Tuuleturbiini tasakaalustamine

Tuulegeneraatori labade tasakaalustamine aitab muuta selle võimalikult tõhusaks. Tasakaalustamiseks peate leidma ruumi, kus pole tuult ega tuuletõmbust. Muidugi on suurema kui 2 m läbimõõduga tuuleratta jaoks sellist ruumi raske leida.

Terad monteeritakse valmis konstruktsiooniks ja paigaldatakse tööasendisse. Telg peab asetsema rangelt horisontaalselt, tasemel. Tasapind, milles sõukruvi pöörleb, peab olema seatud rangelt vertikaalselt, risti telje ja maapinnaga.

Mitteliikuvat sõukruvi tuleb pöörata 360/x kraadi, kus x = labade arv. Ideaalis ei kaldu tasakaalustatud tuulik 1 kraadi võrra kõrvale, vaid jääb liikumatuks. Kui tera on oma raskuse all pöördunud, tuleb seda veidi reguleerida, ühelt poolt raskust vähendada ja kõrvalekalle teljest kõrvaldada.

Protsessi korratakse, kuni kruvi on mis tahes asendis täiesti liikumatu. Oluline on, et tasakaalustamise ajal ei oleks tuult. See võib testi tulemusi moonutada.

Samuti on oluline kontrollida, et kõik osad pöörleksid rangelt samal tasapinnal. Kontrollimiseks paigaldatakse juhtplaadid ühe tera mõlemale küljele 2 mm kaugusele. Liikumise ajal ei tohi ükski kruvi osa plaati puudutada.

Valmistatud labadega tuulegeneraatori töötamiseks peate kokku panema süsteemi, mis kogub saadud energiat, salvestab selle ja edastab selle tarbijale. Üks süsteemi komponente on kontroller. Selle kohta, kuidas teha tuuleturbiini kontroller, saate sellest teada, lugedes meie soovitatud artiklit.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Vanaraua materjalidest on täiesti võimalik oma kätega tuuleveskit ehitada. Kui alustate lihtsamate mudelitega, õnnestub teie esimene katse tõenäoliselt. Kogemustega võtke kasutusele keerukamad ideed, et saada kõige tõhusam ja võimsam tuulegeneraator.

Video nr 1. Kuidas teha PVC-torudest tuuleveskit:

Video nr 2. DIY tuulegeneraator:

Video nr 3. Tsingitud terasest tuuleturbiin:

Kui soovite kasutada puhast ja ohutut tuuleenergiat majapidamises ega plaani kulutada palju raha kallite seadmete ostmiseks, sobivad hästi tavalistest materjalidest omatehtud terad. Ärge kartke katsetada ja saate olemasolevaid tuuleveskite propellerite mudeleid veelgi täiustada.

Kas soovite meile rääkida, kuidas valmistasite oma kätega tuuliku labad, mis varustavad teie maja elektriga? Kas soovite jagada kasulikku teavet saidi külastajatega või esitada küsimusi? Kirjutage kommentaarid allolevasse plokki.