Alternatīvu enerģijas avotu izmantošana ir viena no mūsu laika galvenajām tendencēm. Tīru un pieejamu vēja enerģiju var pārveidot elektroenerģijā pat jūsu mājās, ja būsiet izveidojis vēja turbīnu un pievienojis to ģeneratoram.
Jūs varat veidot asmeņus vēja ģeneratoram ar savām rokām no parastiem materiāliem, neizmantojot speciālu aprīkojumu. Mēs jums pateiksim, kāda veida asmeņi ir efektīvāki un palīdzēs atrast pareizo zīmējumu vēja elektrostacijai.
Raksta saturs:
- Kā darbojas vienkāršs vēja ģenerators?
- Kāda ir labākā asmens forma?
-
Ko dara asmeņi mājās?
- PVC kanalizācijas caurule
- Alumīnijs - plāns, viegls un dārgs
- Stiklšķiedras vai stiklšķiedras - profesionāļiem
- Lēti un jautri: koka detaļas vēja ritenim
- Lāpstiņu rasējumi un piemēri
- Veikt balansēšanas vējdzirnavas
- Secinājumi un noderīgs video par šo tēmu
Kā darbojas vienkāršs vēja ģenerators?
Vēja ģenerators - ierīce, kas ļauj pārveidot vēja enerģiju elektroenerģijā.
Tās darbības princips ir tāds, ka vējš rotē asmeņus, vada vārpstu, caur kuru rotācija ar pārnesumu pārslēdz ģeneratoru, kas palielina ātrumu.
Vēja elektrostacijas darbu novērtē KIEV - vēja enerģijas izmantošana. Kad vējstikls ātri griežas, tas mijiedarbojas ar daudz vēja, kas nozīmē, ka tas no tās patērē vairāk enerģijas.
Ir sadalīti divi galvenie vēja ģeneratoru veidi:
- vējstikls;
- horizontāli.
Vertikāli orientēti modeļi ir būvēti tā, lai propellera ass būtu perpendikulāra zemei. Tādējādi jebkura gaisa masu kustība neatkarīgi no virziena nosaka kustības struktūru.
Šāda daudzveidība ir šāda veida vēja turbīnu plus, bet tie zaudē horizontālos modeļus produktivitātes un darbības efektivitātes ziņā.
Horizontāls vēja ģenerators atgādina vējš. Lai pagrieztu asmeņus, dizains ir jāgriež pareizajā virzienā atkarībā no gaisa kustības virziena.
Lai kontrolētu un notvertu izmaiņas vēja virzienā, instalējiet īpašas ierīces. Šādas skrūves izkārtojuma efektivitāte ir daudz augstāka nekā vertikālā virzienā. Mājas lietošanā racionālāk ir izmantot šāda veida vēja ģeneratorus.
Kāda ir labākā asmens forma?
Viens no galvenajiem vēja ģeneratora elementiem ir asmeņu komplekts.
Ar šiem datiem ir saistīti vairāki faktori, kas ietekmē vējdzirnavu efektivitāti:
- svars;
- izmērs;
- forma;
- materiāls;
- summa.
Ja jūs nolemjat veidot lāpstiņas improvizētam vējdzirnavam, noteikti ņemiet vērā visus šos parametrus. Daži uzskata, ka vairāk spārnu uz ģeneratora skrūves, jo vairāk var iegūt vēja enerģiju. Citiem vārdiem sakot, jo labāk, jo labāk.
Tomēr tas ir tālu no lietas. Katra atsevišķa daļa pārvietojas, pārvarot gaisa pretestību. Līdz ar to liels skaits skrūvju asmeņu prasa vairāk vēja enerģijas, lai veiktu vienu pagriezienu.
Turklāt pārāk daudzi plati spārni var izraisīt tā saukto "gaisa vāku" veidošanos propellera priekšā, kad gaisa plūsma neiziet cauri vējdzirnavām, bet saliekt ap to.
Veidlapai ir liela nozīme. Tas ir atkarīgs no skrūves ātruma. Slikts iesaiņojums izraisa virpuļvējš, kas kavē vēja riteni
Visefektīvākais ir vienas lāpstiņas vēja turbīna. Bet, lai izveidotu un līdzsvarotu to ar savām rokām, ir ļoti grūti. Dizains ir neuzticams, lai gan ar augstu efektivitāti. Saskaņā ar daudzu vēja turbīnu lietotāju un ražotāju pieredzi optimālākais modelis ir trīs asmeņi.
Asmens svars ir atkarīgs no tā izmēra un materiāla, no kura tas tiks izgatavots. Izmērs ir jāizvēlas uzmanīgi, vadoties pēc aprēķinu formulām. Malu labāk apstrādā tā, lai vienā pusē būtu noapaļošana, un pretējā puse ir asa
Vēja ģeneratora labā forma ir tās labā darba pamats.
Mājas veidošanai šīs opcijas ir piemērotas:
- burāšanas veids;
- spārnu tips.
Burāšanas tipa asmeņi ir vienkāršas plašas joslas, piemēram, vējdzirnavās. Šis modelis ir visizteiktākais un vieglākais ražošanas process. Tomēr tā efektivitāte ir tik zema, ka šī forma praktiski netiek izmantota mūsdienu vēja turbīnās. Šajā gadījumā efektivitāte ir aptuveni 10-12%.
Daudz efektīvāka forma ir spārna profila lāpstiņas. Tas ietvēra aerodinamikas principus, kas aizvedīs uz gaisa kuģiem. Šīs formas skrūve ir vieglāk vadāma un rotē ātrāk. Gaisa plūsma ievērojami samazina pretestību, ko vējdzirnavas sastopas ceļā.
Pareizajam profilam jāatbilst lidmašīnas spārnam. No vienas puses, asmenim ir sabiezējums, no otras puses - maigs nolaišanās. Gaisa masas plūst ap šo figūru ļoti vienmērīgi.
Šī modeļa efektivitāte sasniedz 30-35%. Labā ziņa ir tā, ka jūs varat veidot spārnu asmeni ar savām rokām, izmantojot minimālos instrumentus. Visi pamata aprēķini un rasējumi ir viegli pielāgojami jūsu vējdzirnavām un bez ierobežojumiem izmantot brīvu un tīru vēja enerģiju.
Ko dara asmeņi mājās?
Materiāli, kas ir piemēroti vēja ģeneratora celtniecībai, pirmām kārtām ir plastmasas, vieglmetāli, koks un moderns risinājums - stikla šķiedra. Galvenais jautājums ir, cik daudz darba un laika esat gatavs tērēt vējdzirnavu izgatavošanai.
PVC kanalizācijas caurule
Vispopulārākais un visbiežāk izmantotais materiāls plastmasas lāpstiņu ražošanai vēja ģeneratoram ir parasta PVC kanalizācijas caurule. Lielākajai daļai sadzīves ģeneratoru ar skrūvju diametru līdz 2 m pietiek ar 160 mm cauruli.
Šīs metodes priekšrocības ir šādas:
- zema cena;
- pieejamība jebkurā reģionā;
- darba vienkāršība;
- Liels skaits shēmu un zīmējumu internetā, liela pieredze.
Caurules ir atšķirīgas. Tas ir zināms ne tikai tiem, kas ražo improvizētas vēja elektrostacijas, bet gan ikvienam, kas sastapies ar notekūdeņu sistēmas vai ūdensapgādes sistēmas uzstādīšanu. Tie atšķiras pēc biezuma, sastāva, ražotāja. Caurule ir lēta, tāpēc nemēģiniet vēl vairāk samazināt vējdzirnavas izmaksas, ietaupot uz PVC caurulēm.
Slikti plastmasas cauruļu materiāli var izraisīt asmeņu plaisu pirmā testa laikā, un viss darbs tiks darīts veltīgi.
Vispirms jums ir jālemj par modeli. Ir daudz iespēju, katrai veidlapai ir savas priekšrocības un trūkumi. Pirms galīgās versijas izgriešanas var būt lietderīgi izmēģināt.
Tā kā cauruļu cena ir zema, un jūs varat tos atrast jebkurā datortehnikas veikalā, šis materiāls ir ideāli piemērots pirmajiem asmeņu modelēšanas soļiem. Ja kaut kas noiet greizi, jūs vienmēr varat iegādāties citu cauruli un mēģiniet to vispirms, seifs no šādiem eksperimentiem daudz negribēs.
Pieredzējuši vēja enerģijas lietotāji ir pamanījuši, ka vēja ģeneratoriem asmeņu izgatavošanai labāk ir izmantot apelsīnu, nevis pelēkas caurules. Viņi labāk saglabā savu formu, neizliekas pēc spārna veidošanās un ilgāk
Amatieru dizaineri dod priekšroku PVC, jo testēšanas laikā šķelto asmeni var nomainīt ar jaunu, kas 15 minūšu laikā ir izgatavots uz vietas ar piemērotu gabalu. Vienkāršs un ātrs, un pats svarīgākais - pieejams.
Alumīnijs - plāns, viegls un dārgs
Alumīnijs ir viegls un izturīgs metāls. Tradicionāli to izmanto vēja turbīnu asmeņu ražošanai. Sakarā ar mazo svaru, ja jūs piešķirat plāksni vēlamajai formai, skrūves aerodinamiskās īpašības būs tās augstumā.
Galvenā slodze, ko vējdzirnavas gūst rotācijas laikā, ir vērsta uz asmens locīšanu un plīsumu. Ja plastmasa šādā darba laikā ātri saplīst un neizdodas, daudz ilgāk jūs varat rēķināties ar alumīnija skrūvi.
Tomēr, ja jūs salīdzināt alumīnija un PVC caurules, metāla plāksnes joprojām būs smagākas. Lielos ātrumos ir liels risks, ka asmens var sabojāt sevi un skrūvi stiprinājuma punktā.
Vēl viens alumīnija detaļu trūkums ir ražošanas sarežģītība. Ja PVC caurulei ir līkums, kas tiks izmantots, lai piešķirtu asmeņa aerodinamiskās īpašības, tad alumīnijs parasti tiek uzņemts loksnes veidā.
Pēc detaļu izgriešanas atbilstoši veidnei, kas pats par sevi ir daudz grūtāk nekā strādāt ar plastmasu, iegūtais plāksnīte būs jāturpina un, ņemot vērā pareizu līkumu. Mājās un bez rīka, lai to izdarītu, nebūs tik vienkārši.
Stiklšķiedras vai stiklšķiedras - profesionāļiem
Ja jūs nolemjat vērsties pie jautājuma par asmens izveidi apzināti un esat gatavi tērēt tam daudz spēka un nervu, stiklšķiedras darīs. Ja iepriekš neesat nodarbojies ar vēja turbīnām, lai sāktu iepazīšanos ar stiklšķiedras vējdzirnavu simulāciju, tā nav labākā ideja. Tomēr šis process prasa pieredzi un praktiskas iemaņas.
Vairāku stikla šķiedru slāņu asmens, kas ir savienotas ar epoksīda līmi, būs izturīgas, vieglas un uzticamas. Ar lielu virsmas laukumu detaļas izrādās tukšas un gandrīz bez svara.
Stikla šķiedras ražošanai tiek izmantots plāns un izturīgs materiāls, kas pieejams ruļļos. Papildus stiklšķiedram epoksīda līme ir noderīga slāņu piestiprināšanai.
Sāciet, izveidojot matricu. Tas ir tukšs, kas ir veidlapa turpmākai informācijai.
Matrica var būt izgatavota no koka: kokmateriālu, plātņu vai žurnāla. Taisni no masīva samaziniet puslāpstiņas tilpumu. Vēl viena iespēja - plastmasas forma
Ļoti grūti paši veidot tukšumu, jums ir jābūt gatavam no koka vai cita materiāla izgatavotam asmenim, kas ir acu priekšā, un tikai tad matrica daļai tiek izgriezta, izmantojot šo modeli. Šādām matricām ir nepieciešams vismaz 2. Bet, vienreiz veiksmīgi veidojot, to var izmantot daudzas reizes un tādā veidā uzcelt vairāk nekā vienu vējdzirnavu.
Veidlapas apakšdaļu rūpīgi ieeļļo ar vasku. Tas tiek darīts tā, lai gala asmeni varētu viegli noņemt vēlāk. Novietojiet stikla šķiedras slāni, pārklājiet ar epoksīda līmi. Process tiek atkārtots vairākas reizes, līdz sagataves sasniedz vēlamo biezumu.
Tad līmi vajadzētu nožūt. Daži iesaka veidlapu ievietot vakuuma maisiņā un izsūknēt gaisu. Tāpēc ir labāk, ja līme iekļūst visos stikla šķiedras slāņos, neatstājot neapstrādātas vietas.
Kad epoksīda līme izžūst, puse no detaļām tiek rūpīgi izņemta no muca. Tas pats notiek ar otro pusi. Daļas tiek salīmētas, lai izveidotu dobu tilpuma daļu. Viegls, izturīgs, atbilstošs aerodinamiskās formas stikla šķiedras asmens - vēja elektrostaciju prasmju mājas ventilatora virsotne.
Tās galvenais trūkums ir idejas ieviešanas sarežģītība un lielais defektu skaits, līdz tiek iegūta ideālā matrica, un radīšanas algoritms nav pilnveidots.
Lēti un jautri: koka detaļas vēja ritenim
Koka asmens - vectēva metode, kas ir viegli īstenojama, bet neefektīva ar pašreizējo elektroenerģijas patēriņa līmeni. Detaļas var izgatavot no cietas koka gaismas plātnes, piemēram, priedes. Ir svarīgi izvēlēties labi žāvētu koka gabalu.
Ja koksne ir mitra, žāvēšanas procesā skrūve var “novest” un deformēties. Jā, un mitrā koka svars ir daudz lielāks nekā sauss.
Jums ir jāizvēlas piemērota forma, bet jāņem vērā fakts, ka koka asmens nebūs plānas plāksnes, piemēram, alumīnija vai plastmasas, bet trīsdimensiju konstrukcija. Tāpēc, lai sagatavotu sagatavi nav pietiekami, jums ir jāsaprot aerodinamikas principi un iedomājieties asmeņu kontūras visās trīs dimensijās.
Dodiet gala formu kokam būs plakne, labāka elektro. Par izturību koksne tiek apstrādāta ar antiseptisku laku vai krāsu.
Galvenais šīs konstrukcijas trūkums ir skrūves lielais svars. Lai pārvietotu šo kolosu no zemes, vējam jābūt pietiekami spēcīgam, lai tas principā būtu grūti. Tomēr koksne ir pieejama. Dēļi, kas ir piemēroti vēja turbīnu skrūves izveidei, ir atrodami tieši jūsu pagalmā, nemērējot penss. Un šajā gadījumā tā ir galvenā koksnes priekšrocība.
Koka asmeņu efektivitāte mēdz būt nulle. Parasti laiks un pūles, kas rodas, izveidojot šādu vējdzirnavu, nav vērts rezultātu, kas izteikts vatos. Tomēr, tā kā apmācību modelis vai koka daļas izmēģinājuma kopija ir visai piemērota vieta. Un laika vējš ar koka lāpstiņām izskatās iespaidīgs.
Lāpstiņu rasējumi un piemēri
Ir ļoti grūti pareizi aprēķināt vēja ģeneratora skrūvi, nezinot galvenos parametrus, kas parādīti formulā, kā arī nav ne jausmas, kā šie parametri ietekmē vējdzirnavu darbību.
Labāk nav tērēt savu laiku, ja nav vēlēšanās ienirt aerodinamikas pamatos. Gatavās diagrammas ar konkrētiem parametriem palīdzēs izvēlēties piemērotu asmeni vēja elektrostacijai.
Rasēšanas asmeņi divu asmeņu dzenskrūvei. Tas ir izgatavots no kanalizācijas caurules 110 diametra. Skrūvju vēja diametrs šajos aprēķinos - 1 m
Šāda neliela vēja turbīna nespēs nodrošināt jums lielu jaudu. Visticamāk, no šīs konstrukcijas jūs varat gandrīz izspiest vairāk nekā 50 vatus. Tomēr divu asmeņu skrūve, kas izgatavota no vieglas un plānas PVC caurules, nodrošinās augstu rotācijas ātrumu un nodrošinās vēja ģeneratora darbību pat ar nelielu vēja ātrumu.
Vēja ģeneratora trīs asmeņa dzenskrūves lāpstiņas rasējums no caurules, kuras diametrs ir 160 mm. Paredzamais ātrums šajā versijā - 5 ar vējš 5 m / s
Šādas formas trīs asmeņu skrūvi var izmantot jaudīgākām vienībām, aptuveni 150 W pie 12 V. Visa skrūves diametrs šajā modelī sasniedz 1,5 m. Vēja ritenis ātri griežas un sāk kustēties. Trīs spārnu vēja turbīnas ir visizplatītākās mājas elektrostacijās.
Zīmējumu mājas asmeņi 5 asmeņu dzenskrūves vēja turbīnai. Tas ir izgatavots no PVC caurules ar diametru 160 mm. Paredzamais ātrums - 4
Šāds piecu lāpstiņu dzenskrūve varēs izdot līdz 225 apgriezieniem minūtē ar projektēto vēja ātrumu 5 m / s. Lai izveidotu lāpstiņu saskaņā ar piedāvātajiem zīmējumiem, katra punkta koordinātes ir jānovieto no kolonnām "Priekšējā / aizmugurējā daļa" uz plastmasas kanalizācijas caurules virsmu.
Saskaņā ar tabulu, jūs varat aprēķināt vēja ģeneratora diametru ar 2-16 asmeņiem. Šādā gadījumā varat izvēlēties vēlamās izejas jaudas lielumu.
No galda redzams, ka jo lielāki ir vēja turbīnu spārni, jo īsāks to garums ir tāds pats spēks.
Kā rāda prakse, ir diezgan grūti uzturēt vēja ģeneratoru, kas ir lielāks par 2 metriem. Ja saskaņā ar tabulu jums ir nepieciešama lielāka vēja turbīna, padomājiet par asmeņu skaita palielināšanu.
Ar noteikumiem un principiem vēja ģeneratoru aprēķins iepazīstinās ar rakstu, kurā aprakstīts soli pa solim aprēķinu veikšanai.
Veikt balansēšanas vējdzirnavas
Balansējot vēja turbīnas asmeņus, tas padarīs tās darbu pēc iespējas efektīvāku. Balansēšanas īstenošanai nepieciešams atrast telpu, kurā nav vēja vai iegrimes. Protams, vēja riteņiem, kuru diametrs ir lielāks par 2 m, šādu telpu būs grūti atrast.
Asmeņi tiek montēti gatavā konstrukcijā un uzstādīti darba stāvoklī. Asīm jābūt stingri horizontālā līmenī. Plāksnei, kurā skrūve griežas, jābūt vertikāli stingri, perpendikulāri asij un zemes līmenim.
Skrūve, kas nepārvietojas, jāgriež 360 / x grādos, kur x = asmeņu skaits. Ideālā gadījumā sabalansēts vējdzirnavas neatšķiras no viena grāda, bet paliks nekustīgs. Ja asmens ir pagriezies zem sava svara, tas ir nedaudz jākoriģē, jāsamazina svars vienā pusē, jānovērš novirze no ass.
Process tiek atkārtots, līdz skrūve ir pilnīgi nostiprināta jebkurā pozīcijā. Ir svarīgi, lai balansēšanas laikā nebūtu vēja. Tas var izkropļot testa rezultātus.
Svarīgi ir arī nodrošināt, ka visas daļas rotē stingri vienā plaknē. Lai pārbaudītu 2 mm attālumā no abām pusēm vienā no asmeņiem, uzstādiet kontrolplāksnes. Pārvietojoties, neviena skrūves daļa nedrīkst skart plāksni.
Lai darbinātu vēja ģeneratoru ar lāpstiņām, būs jāizveido sistēma, kas uzkrāj saņemto enerģiju, saglabā to un nodod to patērētājam. Viena no sistēmas sastāvdaļām ir kontrolieris. Kā veikt vēja ģeneratora kontrolieris, iemācīties, iepazīstoties ar mūsu ieteikto rakstu.
Secinājumi un noderīgs video par šo tēmu
Veidot vēja turbīnu ar savām rokām no lūžņu materiāliem, ir pilnīgi iespējams. Ja sākat ar vienkāršākiem modeļiem, tad pirmais mēģinājums, iespējams, būs veiksmīgs. Pieredze sniedz daudz sarežģītākas idejas, lai iegūtu visefektīvāko un spēcīgāko vēja ģeneratoru.
Video # 1. Kā izveidot PVC caurules vējdzirnavu:
2. video. Vēja ģenerators ar savām rokām:
3. video. Cinkota tērauda turbīna:
Ja vēlaties izmantot tīru un drošu vēja enerģiju mājas lietošanai un neplānojat tērēt milzīgu nauda, lai nopirktu dārgas iekārtas, mājās gatavoti asmeņi, kas izgatavoti no parastiem materiāliem, būtu laba ideja. Nebaidieties eksperimentēt, un jūs varēsiet vēl vairāk uzlabot esošos vēja turbīnu skrūvju modeļus.
Vai jūs vēlētos pastāstīt, kā jūs personīgi veidojāt asmeņus vējdzirnavām, kas piegādāja elektrību mājiņai? Vai vēlaties koplietot noderīgu informāciju ar vietnes apmeklētājiem vai uzdot jautājumu? Lūdzu, ierakstiet komentārus zemāk redzamajā lodziņā.
