Het gebruik van alternatieve energiebronnen is een van de belangrijkste trends van onze tijd. Schone en betaalbare windenergie kan zelfs in uw huis worden omgezet in elektriciteit, als u een windturbine bouwt en aansluit op een generator.
U kunt messen voor een windgenerator bouwen met uw eigen handen van gewone materialen, zonder speciale apparatuur te gebruiken. We zullen u vertellen welke vorm van bladen efficiënter zijn en u helpen de juiste tekening te vinden voor een windkrachtcentrale.
Inhoud van het artikel:
- Hoe werkt een eenvoudige windgenerator?
- Wat is de beste vorm van het mes?
-
Wat doen de messen thuis?
- PVC Rioolbuis
- Aluminium - dun, licht en duur
- Glasvezel of glasvezel - voor professionals
- Goedkoop en vrolijk: houten detail voor het windwiel
- Tekeningen en voorbeelden van messen
- Voer windmolen uit
- Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Hoe werkt een eenvoudige windgenerator?
Windgenerator - een apparaat waarmee u windenergie kunt omzetten in elektriciteit.
Het principe van zijn werking ligt in het feit dat de wind de messen roteert, de as aandrijft, waardoorheen de rotatie de generator binnenkomt via een tandwielkast, hetgeen de snelheid verhoogt.
Het werk van de windenergie-installatie wordt geschat door KIEV - het gebruik van windenergie. Wanneer het windwiel snel draait, werkt het in combinatie met veel wind, waardoor het meer energie nodig heeft.
Twee hoofdtypen windgeneratoren zijn onderverdeeld:
- vetrikalnye;
- horizontaal.
Verticaal georiënteerde modellen zijn zo gebouwd dat de as van de propeller loodrecht op de grond staat. Dus, elke beweging van luchtmassa's, ongeacht richting, zet de structuur in beweging.
Dergelijke veelzijdigheid is een pluspunt van dit type windturbine, maar ze verliezen ten opzichte van horizontale modellen in termen van productiviteit en operationele efficiëntie.
Een horizontale windgenerator lijkt op een windwijzer. Om de messen te roteren, moet het ontwerp in de juiste richting worden gedraaid, afhankelijk van de richting van de luchtbeweging.
Gebruik speciale apparaten om veranderingen in de windrichting te beheren en te vangen. Het rendement met deze opstelling van de schroef is veel hoger dan bij de verticale oriëntatie. Bij huishoudelijk gebruik is het rationeler om windgeneratoren van dit type te gebruiken.
Wat is de beste vorm van het mes?
Een van de belangrijkste elementen van een windgenerator is een set bladen.
Er zijn een aantal factoren verbonden aan deze details die de efficiëntie van een windmolen beïnvloeden:
- gewicht;
- grootte;
- vorm;
- materiaal;
- de hoeveelheid.
Als u besluit om de bladen voor een geïmproviseerde windmolen te ontwerpen, moet u al deze parameters in overweging nemen. Sommigen geloven dat hoe meer vleugels op de schroef van de generator, hoe meer windenergie kan worden verkregen. Met andere woorden, hoe meer hoe beter.
Dit is echter verre van het geval. Elk individueel onderdeel beweegt en overwint de luchtweerstand. Een groot aantal bladen op de schroef vereist dus meer windenergie om een slag te maken.
Bovendien kunnen te veel brede vleugels de vorming van de zogenaamde "luchtkap" vóór de schroef veroorzaken, wanneer de luchtstroom niet door de windmolen passeert, maar er omheen buigt.
De vorm is van groot belang. Het hangt af van de snelheid van de schroef. Slechte wikkel veroorzaakt wervelwinden die het windwiel afremmen
Het meest effectief is een windturbine met één blad. Maar het is heel moeilijk om het met je eigen handen te bouwen en in evenwicht te houden. Het ontwerp is onbetrouwbaar, zij het met een hoog rendement. Volgens de ervaring van veel gebruikers en fabrikanten van windturbines is het meest optimale model een drievleugelige.
Het gewicht van het blad hangt af van de grootte en het materiaal waaruit het zal worden gemaakt. De grootte moet zorgvuldig worden geselecteerd, waarbij de formules worden gebruikt voor berekeningen. Randen worden beter behandeld, zodat er aan de ene kant een afronding is en de andere kant scherp
De juiste vorm van het blad voor de windgenerator vormt de basis van zijn goede werk.
Voor thuis maken zijn deze opties geschikt:
- zeiltype;
- vleugel type.
De bladen van een zeiltype zijn eenvoudige brede banden, zoals in een windmolen. Dit model is het meest voor de hand liggend en eenvoudig te produceren. De efficiëntie is echter zo laag dat deze vorm praktisch niet wordt gebruikt in moderne windturbines. De efficiëntie in dit geval is ongeveer 10-12%.
Een veel efficiëntere vorm zijn de bladen van het vleugelprofiel. Het behelsde de principes van de aerodynamica, die het vliegtuig in de lucht nemen. Een schroef van deze vorm kan gemakkelijker worden aangedreven en roteert sneller. Luchtstroom vermindert de weerstand die een windmolen onderweg tegenkomt drastisch.
Het juiste profiel zou op een vliegtuigvleugel moeten lijken. Aan de ene kant heeft het blad een verdikking en aan de andere kant een zachte afdaling. Luchtmassa's stromen soepel rond een stuk van deze vorm.
De efficiëntie van dit model bedraagt 30-35%. Het goede nieuws is dat je met je eigen handen een vleugelmes kunt bouwen met een minimum aan gereedschappen. Alle basisberekeningen en tekeningen kunnen eenvoudig worden aangepast aan uw windmolen en gebruiken gratis en schone windenergie zonder beperkingen.
Wat doen de messen thuis?
Materialen die geschikt zijn voor het bouwen van een windgenerator zijn vooral kunststof, lichte metalen, hout en een moderne oplossing - glasvezel. De belangrijkste vraag is hoeveel werk en tijd je bereid bent te besteden aan het maken van een windmolen.
PVC Rioolbuis
Het meest populaire en meest gebruikte materiaal voor de vervaardiging van kunststof bladen voor een windgenerator is een gewone PVC rioolbuis. Voor de meeste huishoudelijke generatoren met een schroefdiameter tot 2 m, is een buis van 160 mm voldoende.
De voordelen van deze methode zijn onder meer:
- lage prijs;
- beschikbaarheid in elke regio;
- eenvoud van werk;
- Een groot aantal schema's en tekeningen op internet, een geweldige ervaring.
Buizen zijn anders. Dit is niet alleen bekend bij degenen die geïmproviseerde windenergie-installaties produceren, maar voor iedereen die is tegengekomen bij de installatie van een rioleringssysteem of waterleidingnet. Ze verschillen in dikte, samenstelling, fabrikant. De pijp is goedkoop, dus probeer niet om de kosten van uw windmolen verder te verlagen, bespaar op PVC-buizen.
Slecht kunststof buismateriaal kan tijdens de eerste test scheuren veroorzaken en alle werkzaamheden zullen tevergeefs worden uitgevoerd.
Eerst moet je het patroon bepalen. Er zijn veel opties, elke vorm heeft zijn eigen voor- en nadelen. Het kan zinvol zijn om eerst te experimenteren voordat de definitieve versie wordt verwijderd.
Omdat de prijs van buizen laag is en u ze in elke ijzerhandel kunt vinden, is dit materiaal perfect voor de eerste stappen bij het modelleren van de bladen. Als er iets misgaat, kun je altijd een andere pijp kopen en het eerst proberen, de portemonnee zal niet veel lijden van dergelijke experimenten.
Ervaren gebruikers van windenergie hebben gemerkt dat het beter is om oranje in plaats van grijze buizen te gebruiken voor het maken van bladen voor een windgenerator. Ze behouden hun vorm beter, buigen niet na de vorming van de vleugel en gaan langer mee
Amateurontwerpers geven de voorkeur aan PVC, omdat tijdens het testen een gebroken mes kan worden vervangen door een nieuw mesje, gemaakt in 15 minuten ter plekke met een geschikt stuk. Eenvoudig en snel, en vooral - beschikbaar.
Aluminium - dun, licht en duur
Aluminium is lichtgewicht en duurzaam metaal. Het wordt traditioneel gebruikt voor de vervaardiging van bladen voor windturbines. Vanwege het lage gewicht, als u de plaat de gewenste vorm geeft, zijn de aerodynamische eigenschappen van de schroef op zijn hoogtepunt.
De hoofdbelasting die de molen tijdens rotatie ondervindt, is gericht op het buigen en scheuren van het blad. Als het plastic tijdens dergelijk werk snel barst en faalt, kunt u veel langer op een aluminiumschroef rekenen.
Als u echter aluminium- en pvc-buizen vergelijkt, blijven metalen platen zwaarder. Bij hoge snelheden is het risico van beschadiging van het blad zelf en de schroef op het bevestigingspunt groot.
Een ander nadeel van aluminium onderdelen is de complexiteit van de productie. Als de PVC-buis een bocht heeft, die zal worden gebruikt om de aërodynamische eigenschappen van het blad over te brengen, dan wordt aluminium in de regel in de vorm van een plaat genomen.
Na het snijden van de onderdelen volgens de sjabloon, die op zich veel moeilijker is dan het werken met plastic, zal de resulterende knuppel nog steeds moeten worden gerold en de juiste bocht moeten krijgen. Thuis en zonder gereedschap is dat niet zo eenvoudig.
Glasvezel of glasvezel - voor professionals
Als je besluit om het probleem van het bewust creëren van een mes aan te gaan en klaar bent om er veel kracht en zenuwen aan te besteden, dan is glasvezel niet genoeg. Als u nog niet eerder met windturbines bent omgegaan, is het niet het beste idee om kennis te maken met de simulatie van een glasvezelmolen. Toch vereist dit proces ervaring en praktische vaardigheden.
Het lemmet van meerdere lagen glasvezel, gebonden met epoxylijm, is duurzaam, lichtgewicht en betrouwbaar. Met een groot oppervlak blijkt het detail hol en bijna gewichtloos.
Voor de vervaardiging van glasvezel wordt genomen - een dun en duurzaam materiaal dat beschikbaar is op rollen. Naast fiberglas is epoxylijm nuttig voor het bevestigen van lagen.
Begin met het maken van een matrix. Dit is zo'n blanco, dat is een formulier voor toekomstige details.
De matrix kan van hout zijn: hout, karton of blok. Rechtstreeks uit de reeks snijd je het volumetrische silhouet van de halve kling. Een andere optie - een vorm van plastic
Het is heel moeilijk om zelf een blanco te maken, je moet voor je ogen een afgewerkt model van een lemmet van hout of ander materiaal hebben en pas dan wordt de matrix voor het onderdeel uitgeknipt met dit model. Dergelijke matrices hebben minimaal 2 nodig. Maar nadat het eenmaal een succesvolle vorm heeft gemaakt, kan het vele malen worden gebruikt en op deze manier meer dan één windmolen worden geplaatst.
De onderkant van het formulier is zorgvuldig ingevet met was. Dit wordt gedaan zodat het afgewerkte mes later eenvoudig kan worden verwijderd. Leg een laag glasvezel, bedek het met epoxylijm. Het proces wordt verschillende keren herhaald totdat het werkstuk de gewenste dikte heeft bereikt.
Dan zou de lijm moeten drogen. Sommigen raden aan de vorm in een vacuümzak te plaatsen en lucht uit te pompen. Het is dus beter dat lijm alle lagen glasvezel doordringt, waardoor er geen onbehandelde gebieden achterblijven.
Wanneer de epoxylijm opdroogt, wordt de helft van de delen voorzichtig uit de matrijs verwijderd. Hetzelfde gebeurt met de tweede helft. De onderdelen worden aan elkaar gelijmd om een hol volumetrisch deel te maken. Lichtgewicht, duurzaam, goed aërodynamisch vormblad van glasvezel - de bekroning van de thuiswonder van windenergie-installaties.
Het grootste nadeel is de complexiteit van de implementatie van het idee en een groot aantal defecten in het begin, totdat de ideale matrix is verkregen en het maakalgoritme niet is geperfectioneerd.
Goedkoop en vrolijk: houten detail voor het windwiel
Houten lemmet - de methode van grootvader, die gemakkelijk te implementeren is, maar ineffectief is met het huidige niveau van elektriciteitsverbruik. Het detail kan worden gemaakt van een massief bord van lichte houtsoorten, bijvoorbeeld dennen. Het is belangrijk om een goed gedroogd houten stuk te kiezen.
Als het hout vochtig is, kan de schroef tijdens het drogen "leiden" en vervormen. Ja, en het gewicht van een natte boom is veel hoger dan droog.
U moet een geschikte vorm kiezen, maar houd er rekening mee dat het houten lemmet geen dunne plaat is, zoals aluminium of plastic, maar een driedimensionale constructie. Daarom is het niet voldoende om het werkstuk te vormen, moet u de principes van aerodynamica begrijpen en de contouren van het lemmet in alle drie dimensies voorstellen.
Geef de uiteindelijke vorm van de boom een vlak, beter electro. Voor duurzaamheid wordt hout behandeld met een antiseptische beschermende vernis of verf.
Het grootste nadeel van dit ontwerp is het grote gewicht van de schroef. Om deze kolossus van de grond te bewegen, moet de wind sterk genoeg zijn dat het in principe moeilijk is. Hout is echter beschikbaar materiaal. Borden die geschikt zijn voor het maken van een windturbineschroef zijn te vinden in uw tuin, zonder een cent uit te geven. En dit is het belangrijkste voordeel van hout in dit geval.
De efficiëntie van een houten lemmet neigt naar nul. In de regel zijn de tijd en moeite die het kost om zo'n molen te maken het resultaat niet waard, uitgedrukt in watt. Echter, als een trainingsmodel of een proefexemplaar van een houten onderdeel is het de plek waar je moet zijn. En de windwijzer met houten bladen ziet er spectaculair uit op de site.
Tekeningen en voorbeelden van messen
Het is erg moeilijk om de juiste berekening van een windgeneratorschroef te maken, niet wetende wat de basisparameters zijn die in de formule worden weergegeven, en ook geen idee hebben hoe deze parameters de werking van een windmolen beïnvloeden.
Het is beter om je tijd niet te verspillen als je niet wilt begraven in de basis van aerodynamica. Kant-en-klare diagrammen met gegeven parameters helpen u bij het kiezen van een geschikt blad voor een windenergie-installatie.
Tekentanden voor tweebladige schroef. Het is gemaakt van rioolbuis 110 diameter. De diameter van de schroef windmolen in deze berekeningen - 1 m
Zo'n kleine windturbine kan je geen hoog vermogen leveren. Hoogstwaarschijnlijk kunt u nauwelijks meer dan 50 watt uit dit ontwerp persen. Een schroef met twee bladen gemaakt van lichtgewicht en dunne PVC-buis zal een hoge rotatiesnelheid geven en zal de werking van de windmolen verzekeren, zelfs met een lichte wind.
Tekening van het blad voor de driekantige schroef van de windgenerator uit een pijp met een diameter van 160 mm. Geschatte snelheid in deze versie - 5 met een wind van 5 m / s
Een schroef met drie messen van deze vorm kan worden gebruikt voor krachtiger eenheden, ongeveer 150 W bij 12 V. De diameter van de hele schroef in dit model bereikt 1,5 m. Het windwiel zal snel ronddraaien en gemakkelijk gaan bewegen. Drie-winged windturbines komen het meest voor in huiscentrales.
Zelfgemaakte messen maken voor een 5-bladige propeller windturbine. Het is gemaakt van PVC-buis met een diameter van 160 mm. Geschatte snelheid - 4
Zo'n vijfbladige schroef zal tot 225 omwentelingen per minuut kunnen afgeven bij een ontwerp windsnelheid van 5 m / s. Om het blad volgens de voorgestelde tekeningen te bouwen, moet u de coördinaten van elk punt van de kolommen "Voorstuk / achterstukcoördinaten" overbrengen naar het oppervlak van de kunststof rioolbuis.
Volgens de onderstaande tabel kunt u de diameter van de windmolen berekenen met 2-16 bladen. In dit geval kunt u de grootte van het gewenste uitgangsvermogen kiezen.
Van de tafel is te zien dat hoe groter de vleugels van de windturbine, des te korter de lengte moet zijn om een stroom van hetzelfde vermogen te verkrijgen.
Zoals de praktijk laat zien, is het vrij moeilijk om een windgenerator te behouden die groter is dan 2 meter in diameter. Als u, in overeenstemming met de tabel, een grotere windturbine nodig hebt, denk er dan over om het aantal bladen te vergroten.
Met de regels en principes wind generator berekening zal het artikel introduceren, dat het proces beschrijft van het stap voor stap berekeningen maken.
Voer windmolen uit
Het in evenwicht brengen van windturbinebladen zal helpen om zijn werk zo efficiënt mogelijk te maken. Voor het implementeren van balanceren moet je een ruimte vinden waar er geen wind of tocht is. Natuurlijk, voor een windwiel dat groter is dan 2 m in diameter, zal het moeilijk zijn om zo'n kamer te vinden.
De bladen worden in de afgewerkte constructie gemonteerd en in de werkpositie geïnstalleerd. De as moet strikt horizontaal waterpas zijn. Het vlak waarin de schroef zal draaien, moet verticaal strikt worden geplaatst, loodrecht op de as en het grondniveau.
Een schroef die niet beweegt, moet 360 / x graden worden gedraaid, waarbij x = het aantal messen. Idealiter zal een gebalanceerde windmolen niet één graad afwijken, maar zal bewegingloos blijven. Als het blad onder zijn eigen gewicht is gedraaid, moet het enigszins worden gecorrigeerd, het gewicht aan één kant verminderen en de afwijking van de as elimineren.
Het proces wordt herhaald totdat de schroef volledig in een willekeurige positie is bevestigd. Het is belangrijk dat er tijdens het uitbalanceren geen wind is. Dit kan de testresultaten verstoren.
Het is ook belangrijk om ervoor te zorgen dat alle onderdelen strikt in hetzelfde vlak draaien. Voor controle op een afstand van 2 mm aan beide zijden van een van de messen, installeert u bedieningsplaten. Tijdens het verplaatsen mag geen enkel deel van de schroef de plaat raken.
Om een windgenerator met gemaakte messen te laten werken, moet een systeem worden samengesteld dat de ontvangen energie verzamelt, bewaart en overdraagt aan de consument. Een van de componenten van het systeem is de controller. Hoe te maken controller voor windmolen, leer, vertrouwd te zijn met het door ons aanbevolen artikel.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Bouw een windturbine met je eigen handen uit afvalmateriaal is heel goed mogelijk. Als u begint met eenvoudigere modellen, zal de eerste poging waarschijnlijk succesvol zijn. Ervaar met ervaring meer complexe ideeën om de meest efficiënte en krachtige windgenerator te krijgen.
Video # 1. Hoe maak je een PVC pijp windmolen:
Video # 2. Windgenerator met hun eigen handen:
Video # 3. Gegalvaniseerde stalen turbine:
Als je schone en veilige windenergie wilt gebruiken voor huishoudelijk gebruik en niet van plan bent om enorm te spenderen geld om dure apparatuur te kopen, zelfgemaakte messen gemaakt van gewone materialen zou een goed idee zijn. Wees niet bang om te experimenteren en je zult in staat zijn om de bestaande modellen van windturbineschroeven verder te verbeteren.
Zou je willen vertellen hoe je persoonlijk de messen hebt gemaakt voor de windmolen die elektriciteit aan het huisje levert? Wilt u nuttige informatie delen met sitebezoekers of een vraag stellen? Schrijf commentaar in het onderstaande vak.
