Alternatyvių energijos šaltinių naudojimas yra viena iš pagrindinių mūsų laikų tendencijų. Švarią ir įperkamą vėjo energiją galima paversti elektra net jūsų namuose, jei statote vėjo turbiną ir prijungiate jį prie generatoriaus.
Jūs galite statyti peilius vėjo generatoriui su savo rankomis iš įprastų medžiagų, nenaudodami specialios įrangos. Mes jums pasakysime, kokios formos peiliai yra efektyvesni ir padės jums surasti tinkamą vėjo jėgainės piešinį.
Straipsnio turinys:
- Kaip veikia paprastas vėjo generatorius?
- Kokia yra geriausia ašmenų forma?
-
Ką daro ašmenys namuose?
- PVC kanalizacijos vamzdis
- Aliuminis - plonas, lengvas ir brangus
- Stiklo pluoštas arba stiklo pluoštas - profesionalams
- Pigūs ir linksmi: vėjo rato detalės
- Peilių brėžiniai ir pavyzdžiai
- Atlikite balansavimo vėjo malūną
- Išvados ir naudingas vaizdo įrašas tema
Kaip veikia paprastas vėjo generatorius?
Vėjo generatorius - prietaisas, kuris leidžia vėjo energiją paversti elektros energija.
Jo veikimo principas yra tai, kad vėjas sukasi peilius, varo veleną, per kurį sukimasis į generatorių patenka per pavarų dėžę, didinant greitį.
Vėjo jėgainės darbą įvertina KIEV - vėjo energijos panaudojimas. Greitai sukant vėjo ratui, jis sąveikauja su daugybe vėjo, o tai reiškia, kad ji iš jos sunaudoja daugiau energijos.
Skiriami du pagrindiniai vėjo generatorių tipai:
- priekinis stiklas;
- horizontaliai.
Vertikaliai orientuoti modeliai statomi taip, kad sraigto ašis būtų statmena žemei. Taigi, bet koks oro masių judėjimas, nepriklausomai nuo krypties, nustato judančią struktūrą.
Toks universalumas yra šio tipo vėjo turbinos pliusas, tačiau jie praranda horizontalius modelius produktyvumo ir veiklos efektyvumo požiūriu.
Horizontalus vėjo generatorius primena orą. Norėdami sukti ašmenis, dizainas turi būti sukamas teisinga kryptimi, priklausomai nuo oro judėjimo krypties.
Norėdami valdyti ir sugauti vėjo krypties pokyčius, įdiekite specialius įrenginius. Šio varžto išdėstymo efektyvumas yra daug didesnis nei vertikalioje padėtyje. Namų ūkyje racionaliau naudoti tokio tipo vėjo generatorius.
Kokia yra geriausia ašmenų forma?
Vienas iš pagrindinių vėjo generatoriaus elementų yra ašmenų rinkinys.
Yra daug veiksnių, susijusių su šiais duomenimis, kurie turi įtakos vėjo malūno efektyvumui:
- svoris;
- dydis;
- forma;
- medžiaga;
- sumos.
Jei nuspręsite suprojektuoti improvizuoto vėjo malūno mentes, būtinai apsvarstykite visus šiuos parametrus. Kai kurie mano, kad kuo daugiau sparnų ant generatoriaus varžto, tuo daugiau galima gauti vėjo energiją. Kitaip tariant, tuo geriau.
Tačiau tai dar toli gražu nėra. Kiekviena atskira dalis juda, įveikdama oro pasipriešinimą. Taigi, daugelis sraigtų ašmenų reikalauja daugiau vėjo energijos, kad sukaktų vienas.
Be to, per daug plataus sparno gali atsirasti vadinamojo „oro dangtelio“ susidarymas prieš sraigtą, kai oro srautas nevyksta per vėjo malūną, bet lenkiasi aplink jį.
Forma yra labai svarbi. Tai priklauso nuo varžto greičio. Prastas įvyniojimas sukelia sūkurius, kurie slopina vėjo ratą
Efektyviausia yra vieno peilio vėjo turbina. Bet labai sunku jį sukurti ir subalansuoti su savo rankomis. Dizainas yra nepatikimas, nors ir efektyvus. Remiantis daugelio vėjo turbinų naudotojų ir gamintojų patirtimi, optimaliausias modelis yra trijų ašmenų.
Peilio svoris priklauso nuo jo dydžio ir medžiagos, iš kurios jis bus pagamintas. Dydis turi būti pasirinktas atidžiai, vadovaujantis skaičiavimų formulėmis. Briaunos geriau apdorojamos taip, kad vienoje pusėje būtų apvalinimas, o priešinga pusė yra aštri
Tinkamas vėjo generatoriaus mentės formos pagrindas yra jo geras darbas.
Jei norite kurti namuose, šios parinktys yra tinkamos:
- buriavimo tipas;
- sparno tipas.
Buriavimo tipo ašmenys yra paprastos plačios juostos, pavyzdžiui, vėjo malūnuose. Šis modelis yra labiausiai akivaizdus ir lengvai gaminamas. Tačiau jos efektyvumas yra toks mažas, kad ši forma nėra naudojama šiuolaikinėse vėjo jėgainėse. Šiuo atveju efektyvumas yra apie 10-12%.
Daug efektyvesnė forma yra sparno profilio peiliai. Jis apėmė aerodinamikos principus, kurie į orą įeina dideli orlaiviai. Šios formos varžtas lengviau važiuoja ir sukasi greičiau. Oro srautas smarkiai sumažina vėjo malūno susidūrimo kelią.
Teisingas profilis turėtų būti panašus į lėktuvo sparną. Viena vertus, ašmenys turi sutirštėjimą, o kita vertus, švelnus nusileidimas. Labai sklandžiai teka oro masės aplink šią formą.
Šio modelio efektyvumas siekia 30-35%. Geros naujienos yra tai, kad jūs galite sukurti sparno peilį su savo rankomis, naudodami mažiausiai įrankių. Visi pagrindiniai skaičiavimai ir brėžiniai gali būti lengvai pritaikomi prie jūsų vėjo malūno ir be apribojimų naudoti nemokamą ir švarią vėjo energiją.
Ką daro ašmenys namuose?
Vėjo generatoriaus statybai tinkamos medžiagos - tai plastikas, lengvieji metalai, mediena ir modernus sprendimas - stiklo pluoštas. Pagrindinis klausimas - kiek darbo ir laiko esate pasirengęs išleisti vėjo malūnui gaminti.
PVC kanalizacijos vamzdis
Populiariausi ir plačiausiai naudojami plastikinių peilių gamybai vėjo generatoriui yra įprastas PVC kanalizacijos vamzdis. Daugumai buitinių generatorių, kurių sraigto skersmuo iki 2 m, pakanka 160 mm vamzdžio.
Šio metodo privalumai:
- maža kaina;
- prieinamumas bet kuriame regione;
- darbo paprastumas;
- Daugybė schemų ir brėžinių internete, didelė patirtis.
Vamzdžiai yra skirtingi. Tai žinoma ne tik tiems, kurie gamina improvizuotas vėjo jėgaines, bet ir visiems, kurie susidūrė su nuotekų sistemos ar vandentiekio įrengimu. Jie skiriasi storio, sudėties, gamintojo. Vamzdis yra nebrangus, todėl nebandykite dar labiau sumažinti savo vėjo malūno sąnaudų, taupydami PVC vamzdžius.
Prastos plastikinės vamzdžių medžiagos gali sukelti geležtes įtrūkimų per pirmąjį bandymą ir visi darbai bus padaryti veltui.
Pirmiausia turite nuspręsti dėl modelio. Yra daug galimybių, kiekviena forma turi savo privalumų ir trūkumų. Gali būti prasminga išbandyti pirmą kartą, prieš išpjaustant galutinę versiją.
Kadangi vamzdžių kaina yra maža, ir jūs galite juos rasti bet kurioje techninėje parduotuvėje, ši medžiaga puikiai tinka pirmiesiems žingsniams modeliuoti peilius. Jei kas nors negerai, jūs visada galite nusipirkti kitą vamzdį ir išbandyti pirmiausia, piniginė iš tokių eksperimentų nepatirs.
Patyrę vėjo energijos vartotojai pastebėjo, kad vėjo generatoriaus geležtėms gerinti geriau naudoti oranžinius, o ne pilkuosius vamzdžius. Jie geriau išlaiko savo formą, nesusilenkia po sparno formavimosi ir trunka ilgiau
Mėgėjų dizaineriai renkasi PVC, nes bandymo metu sulaužytas peilis gali būti pakeistas nauju, pagamintu 15 minučių tiesiai ant tinkamo gabalo. Paprasta ir greita, o svarbiausia - prieinama.
Aliuminis - plonas, lengvas ir brangus
Aliuminis yra lengvas ir patvarus metalas. Jis tradiciškai naudojamas vėjo turbinų ašmenims gaminti. Dėl mažo svorio, jei duodate plokštę norimą formą, varžto aerodinaminės savybės bus aukštyje.
Pagrindinė apkrova, su kuria susiduria vėjo malūnas sukimosi metu, nukreipta į ašmenų lenkimą ir plyšimą. Jei plastikas per tokį darbą greitai įtrūksta ir nepavyksta, galite ilgiau pasikliauti aliuminio varžtu.
Tačiau, jei lyginate aliuminio ir PVC vamzdžius, metalinės plokštės vis dar bus sunkesnės. Dideliu greičiu rizika, kad ašmenys gali būti pažeisti, ir tvirtinimo taške esantis varžtas yra puikus.
Kitas aliuminio dalių trūkumas yra gamybos sudėtingumas. Jei PVC vamzdis turi lenkimą, kuris bus naudojamas pjovimo aerodinaminėms savybėms suteikti, aliuminis, kaip taisyklė, laikomas lapo pavidalu.
Iškirpę dalis pagal šabloną, kuris pats savaime yra daug sudėtingesnis nei dirbant su plastiku, gautas ruošinys vis tiek reikės valcuoti ir teisingai sulenkti. Namuose ir be įrankio tai padaryti nebus taip lengva.
Stiklo pluoštas arba stiklo pluoštas - profesionalams
Jei nuspręsite kreiptis į ašmenų kūrimo sąmoningai klausimą ir esate pasiruošę išleisti jį daug jėgų ir nervų, stiklo pluoštas darys. Jei anksčiau nesate išnagrinėję vėjo turbinų, pradėkite susipažinti su stiklo pluošto vėjo malūno modeliavimu nėra geriausia idėja. Vis dėlto šis procesas reikalauja patirties ir praktinių įgūdžių.
Kelių stiklo pluošto sluoksnių, sujungtų su epoksidu klijais, ašmenys bus patvarūs, lengvi ir patikimi. Su dideliu paviršiaus plotu, detalės pasirodo esančios tuščios ir beveik be jokio svorio.
Stiklo pluošto gamybai - plona ir patvari medžiaga, kurią galima įsigyti ritiniuose. Be stiklo pluošto, epoksidinis klijai yra naudingi tvirtinant sluoksnius.
Pradėkite kurti matricą. Tai toks tuščias, kuris yra ateities informacijos forma.
Matrica gali būti pagaminta iš medienos: medienos, lentos ar rąstų. Tiesiai iš masyvo sumažinkite pusės peilio tūrinį siluetą. Kitas variantas - plastiko forma
Labai sunku patys užpildyti tuščią plokštelę, todėl prieš akis turite turėti galutinį medžio ar kitos medžiagos ašmenų modelį, ir tik tuomet dalies matrica bus nupjauta šiuo modeliu. Tokioms matricoms reikia bent 2. Bet, atlikus sėkmingą formą, ją galima naudoti daug kartų ir tokiu būdu pastatyti daugiau nei vieną vėjo malūną.
Formos dugnas kruopščiai sutepti vašku. Tai daroma taip, kad baigtas peilis vėliau būtų lengvai nuimamas. Padėkite stiklo pluošto sluoksnį, padengkite jį epoksidiniu klijais. Procesas kartojamas keletą kartų, kol ruošinys pasiekia norimą storį.
Tada klijai turi išdžiūti. Kai kurie rekomenduoja pateikti formą į vakuuminį maišelį ir išpumpuoti orą. Todėl geriau, jei klijai įsiskverbtų į visus stiklo pluošto sluoksnius, nepaliekant neapdorotų plotų.
Kai epoksidinis klijai džiūsta, pusė dalių yra kruopščiai išimtos iš audinio. Tai daroma ir antrojoje pusėje. Dalys yra suklijuotos, kad būtų pagaminta tuščiavidurio tūrio dalis. Lengvas, patvarus, tinkamas aerodinaminės formos stiklo pluošto peilis - vėjo elektrinių įgūdžių namų gerbėjas.
Jo pagrindinis trūkumas yra idėjos įgyvendinimo daugybė ir daugybė defektų iš pradžių, kol gaunama ideali matrica, o kūrimo algoritmas nėra tobulinamas.
Pigūs ir linksmi: vėjo rato detalės
Medinių peilių - senelio metodas, kurį lengva įdiegti, bet neveiksmingas naudojant dabartinį elektros energijos suvartojimą. Detalės gali būti pagamintos iš kietos medienos rūšių, pvz., Pušies. Svarbu pasirinkti gerai išdžiovintą medinį gabalą.
Jei mediena yra drėgna, džiovinimo metu sraigtas gali „sukelti“ ir deformuotis. Taip, ir drėgno medžio svoris yra daug didesnis nei sausas.
Jums reikia pasirinkti tinkamą formą, bet atsižvelgti į tai, kad medinis peilis nebus plona plokštė, pavyzdžiui, aliuminis ar plastikas, bet trimatis konstrukcija. Todėl, norint formuoti ruošinį, nepakanka suprasti aerodinamikos principus ir įsivaizduoti ašmenų kontūrus visais trimis matmenimis.
Pateikite galutinę medžio formą, turėsite plokštumą, geriau elektrą. Dėl ilgaamžiškumo mediena apdorojama antiseptiniu apsauginiu laku arba dažais.
Pagrindinis šios konstrukcijos trūkumas yra didelis varžto svoris. Norėdami perkelti šį kolosą nuo žemės, vėjas turi būti pakankamai stiprus, kad jis būtų sunkus. Tačiau mediena yra prieinama medžiaga. Plokštės, tinkamos vėjo jėgainių varžtui sukurti, yra tiesiai jūsų kieme, neišleidžiant cento. Šiuo atveju tai yra pagrindinis medienos privalumas.
Medinio peilio efektyvumas yra nulinis. Paprastai laikas ir pastangos sukurti tokį vėjo malūną nėra verta rezultato, išreikšto vatais. Tačiau, kaip mokymo modelis arba medinės dalies bandomoji kopija, tai yra vieta, kur būti. Ir mediniai peiliai su mediniais peiliais svetainėje atrodo įspūdingi.
Peilių brėžiniai ir pavyzdžiai
Labai sunku tiksliai apskaičiuoti vėjo generatoriaus varžtą, nežinant pagrindinių parametrų, kurie rodomi formulėje, taip pat nežinote, kaip šie parametrai turi įtakos vėjo malūno veikimui.
Geriau ne švaistyti savo laiko, jei nenorite įeiti į aerodinamikos pagrindus. Paruoštos schemos su nustatytais parametrais padės pasirinkti tinkamą vėjo jėgainės diską.
Dviejų ašmenų sraigto brėžiniai. Jis pagamintas iš kanalizacijos vamzdžio 110 skersmens. Sraigtinio vėjo malūno skersmuo šiuose skaičiavimuose - 1 m
Tokia maža vėjo jėgainė negalės suteikti jums didelės galios. Labiausiai tikėtina, kad vargu ar galite išspausti daugiau nei 50 vatų iš šio dizaino. Tačiau dvigubas sraigtas, pagamintas iš lengvo ir plono PVC vamzdžio, sukels didelį sukimosi greitį ir užtikrins, kad vėjo malūnas veiktų net ir esant vėjui.
Plokštė, skirta vėjo generatoriaus trijų ašmenų sraigtui iš 160 mm skersmens vamzdžio. Numatomas greitis šioje versijoje - 5, kai vėjas yra 5 m / s
Šios formos trijų ašmenų varžtas gali būti naudojamas galingesniems įrenginiams, maždaug 150 W esant 12 V. Šio modelio viso varžto skersmuo pasiekia 1,5 m. Vėjo ratas greitai sukasi ir lengvai pradės judėti. Trijų sparnų vėjo jėgainės yra dažniausios namuose.
Braižyti naminius peilius 5 ašmenų sraigto vėjo turbinoms. Jis pagamintas iš PVC vamzdžio, kurio skersmuo 160 mm. Apskaičiuotas greitis - 4
Toks penkių peilių sraigtas galės išduoti iki 225 apsisukimų per minutę, kai projektinis vėjo greitis yra 5 m / s. Norėdami sukurti peilį pagal siūlomus brėžinius, kiekvienos taško koordinates reikia perkelti iš stulpelių „Priekinės / galinės dalies koordinatės“ į plastikinio kanalizacijos vamzdžio paviršių.
Pagal toliau pateiktą lentelę galite apskaičiuoti vėjo malūno skersmenį su 2-16 ašmenimis. Tokiu atveju galite pasirinkti norimos išėjimo galios dydį.
Iš lentelės matyti, kad kuo didesnės vėjo turbinos sparnai, tuo trumpesnis jų ilgis, kad būtų gaunama to paties galingumo srovė.
Kaip rodo praktika, gana sunku išlaikyti didesnį nei 2 m skersmens vėjo generatorių. Jei pagal lentelę jums reikia didesnės vėjo turbinos, pagalvokite apie ašmenų skaičiaus didinimą.
Su taisyklėmis ir principais vėjo generatorių skaičiavimas pristatys straipsnį, kuriame aprašomas žingsnis po žingsnio skaičiavimo procesas.
Atlikite balansavimo vėjo malūną
Balansuojantys vėjo turbinų peiliai padės kuo efektyviau dirbti. Balansavimui įgyvendinti reikia rasti kambarį, kuriame nėra vėjo ar grimzlės. Žinoma, vėjo ratui, kurio skersmuo didesnis nei 2 m, tokį kambarį bus sunku rasti.
Peiliai surenkami į galutinę konstrukciją ir įrengiami darbinėje padėtyje. Ašis turi būti griežtai horizontaliai. Plokštuma, kurioje varžtas sukasi, turi būti vertikaliai griežtai, statmena ašiai ir žemės paviršiui.
Varžtas, kuris nevažiuoja, turi būti sukamas 360 / x laipsnių, kur x = ašmenų skaičius. Geriausia, jei subalansuota vėjo malūnas nesikartotų viename laipsnyje, bet išliks nejudantis. Jei ašmenys sukasi pagal savo svorį, jį reikia šiek tiek pataisyti, sumažinti vienos pusės svorį, pašalinti nukrypimą nuo ašies.
Procesas kartojamas tol, kol varžtas yra visiškai pritvirtintas bet kurioje padėtyje. Svarbu, kad balansavimo metu nebūtų vėjo. Tai gali iškreipti bandymų rezultatus.
Taip pat svarbu užtikrinti, kad visos dalys sukasi griežtai toje pačioje plokštumoje. Norėdami patikrinti 2 mm atstumą abiejose vienos ašmenų pusėse, sumontuokite valdymo plokštes. Važiuojant jokia varžto dalis neturėtų liesti plokštės.
Vėjo generatoriui su pagamintais ašmenimis reikės surinkti sistemą, kuri kaupia gautą energiją, ją saugo ir perduoda vartotojui. Vienas iš sistemos komponentų yra valdiklis. Kaip padaryti vėjo malūno valdiklis, išmokti, susipažinę su mūsų rekomenduojamu straipsniu.
Išvados ir naudingas vaizdo įrašas tema
Sukurkite vėjo jėgainę su savo rankomis iš laužo medžiagų yra visiškai įmanoma. Jei pradėsite su paprastesniais modeliais, pirmasis bandymas greičiausiai bus sėkmingas. Turėdami patirties, pasinaudokite sudėtingesnėmis idėjomis, kad gautumėte efektyviausią ir galingiausią vėjo generatorių.
# 1 vaizdo įrašas. Kaip padaryti PVC vamzdžių vėjo malūną:
# 2 vaizdo įrašas. Vėjo generatorius su savo rankomis:
# 3 vaizdo įrašas. Cinkuota plieno turbina:
Jei norite naudoti švarią ir saugią vėjo energiją buitiniam naudojimui ir neplanuojate išleisti didžiulės pinigai pirkti brangią įrangą, naminiai peiliai, pagaminti iš paprastų medžiagų, būtų gera idėja. Nebijokite eksperimentuoti ir galėsite toliau tobulinti esamus vėjo turbinų varžtų modelius.
Ar norėtumėte jums pasakyti, kaip asmeniškai gaminote vėjo malūną, tiekiančią elektros energiją name? Ar norite pasidalinti naudinga informacija su svetainės lankytojais arba užduoti klausimą? Prašome parašyti komentarus žemiau esančiame laukelyje.
