Alternatiivsete energiaallikate kasutamine on meie aja üks peamisi suundumusi. Puhta ja taskukohase tuuleenergia saab elektriks muuta isegi teie kodus, kui ehitate tuuleveski ja ühendate selle generaatoriga.
Tuulegeneraatori labasid saate oma kätega ehitada tavalistest materjalidest, ilma spetsiaalseid seadmeid kasutamata. Me ütleme teile, milline labade kuju on efektiivsem, ja aitame teil valida tuulepargi jaoks sobiva joonise.
Kuidas töötab lihtne tuulegeneraator?
Tuulegeneraator on seade, mis võimaldab teisendada tuuleenergia elektrienergiaks.
Selle tööpõhimõte seisneb selles, et tuul pöörleb labasid, paneb liikuma võlli, mida mööda pöörlemine siseneb generaatorisse kiirust suurendava käigukasti kaudu.
Tuuleelektrijaama tööd hindab KIEV - tuuleenergia kasutuskoefitsient. Kui tuuleratas pöörleb kiiresti, interakteerub see suure hulga tuulega, mis tähendab, et see võtab sellest rohkem energiat
Tuulegeneraatorite kahte peamist tüüpi jagunevad:
- veterinaaria;
- horisontaalne.
Vertikaalselt orienteeritud mudelid on ehitatud nii, et propelleri telg on maapinnaga risti. Seega, õhumasside mis tahes liikumine, sõltumata suunast, paneb struktuuri liikuma.
Selline mitmekülgsus on seda tüüpi tuulikute pluss, kuid need kaotavad horisontaalmudelitele tootlikkuse ja töö efektiivsuse osas
Horisontaalne tuulegeneraator sarnaneb ilmatuulega. Terade pöörlemiseks tuleb konstruktsiooni pöörata õiges suunas, sõltuvalt õhu liikumise suunast.
Tuule suuna muutuste kontrollimiseks ja jäädvustamiseks on paigaldatud spetsiaalsed instrumendid. Kruvi sellise paigutuse korral on efektiivsus palju suurem kui vertikaalse orientatsiooni korral. Koduses kasutuses on mõistlikum kasutada seda tüüpi tuulegeneraatoreid.
Milline tera kuju on optimaalne?
Tuulegeneraatori üks peamisi elemente on terade komplekt.
Nende detailidega on seotud mitu tuuleveski efektiivsust mõjutavat tegurit:
- kaal;
- suurus;
- vorm;
- materjal;
- kogus.
Kui otsustate omatehtud tuuleveski labad kujundada, peate kindlasti kõiki neid parameetreid arvestama. Mõni usub, et mida rohkem on generaatori propelleris tiibu, seda rohkem tuuleenergiat saab. Teisisõnu, mida rohkem, seda rahulikum.
Kuid see pole nii. Iga üksik osa liigub õhutakistuse ületamisel. Seega nõuab suur arv kruvil olevaid lõiketerasid ühe pöörde teostamiseks suuremat tuulejõudu.
Pildigalerii
Foto:
Tuuleveski turbiinikujulised labad
Terade vertikaalne paigutus
Kohandatud tuuleveski
Tavalised tiivikud
Lisaks võivad liiga paljud laiad tiivad tekitada propelleri ette nn õhutoru, kui õhuvool ei läbi tuuleturbiini, vaid paindub selle ümber.
Vormil on suur tähtsus. Propelleri kiirus sõltub sellest. Halva voolu tagajärjel tekivad pöörised, mis pärsivad tuuleratast.
Kõige tõhusam on ühe teraga tuulegeneraator. Kuid seda oma kätega üles ehitada ja tasakaalustada on väga keeruline. Kujundus on ebausaldusväärne, ehkki suure tõhususega. Paljude tuulikute kasutajate ja tootjate kogemuste kohaselt on kõige optimaalsem mudel kolme teraga.
Tera kaal sõltub selle suurusest ja materjalist, millest see valmib. Suurus tuleb valida hoolikalt, juhindudes arvutusvalemitest. Äärised on kõige parem teha nii, et ühel küljel on ümardamine ja vastaskülg on terav
Tuulegeneraatori õigesti valitud tera kuju on selle hea töö alus.
Kodutootmiseks sobivad järgmised valikud:
- purjetamise tüüp;
- tiiva tüüp.
Purjetamistüüpi labad on lihtsad laiad triibud, nagu tuuleveskis. See mudel on kõige ilmsem ja hõlpsamini valmistatav. Kuid selle efektiivsus on nii väike, et seda vormi tänapäevastes tuulegeneraatorites praktiliselt ei kasutata. Kasutegur on sel juhul umbes 10-12%.
Palju tõhusam vorm on tiibprofiili labad. Siin osalevad aerodünaamika põhimõtted, mis lennutavad õhku tohutuid lennukeid. Sellise kujuga kruvi on lihtsam liikuma panna ja see pöörleb kiiremini. Õhuvool vähendab märkimisväärselt takistust, mida tuuleturbiin oma teekonnal kohtab.
Õige profiil peaks sarnanema lennuki tiivaga. Tera ühel küljel on paksenev, teisel - õrn kallak. Õhumassid voolavad selle kuju osa ümber väga sujuvalt
Selle mudeli efektiivsus ulatub väärtuseni 30-35%. Hea uudis on see, et saate oma kätega tiivaketta ehitada, kasutades minimaalselt tööriistu. Kõiki põhiarvutusi ja jooniseid saab teie tuuleveskiga hõlpsasti kohandada ning kasutada ilma ja puhast tuuleenergiat ilma piiranguteta.
Mida teevad terad kodus?
Tuulegeneraatori ehitamiseks sobivad materjalid on ennekõike plastik, kergmetallid, puit ja kaasaegne lahendus - klaaskiud. Põhiküsimus on see, kui palju tööjõudu ja aega olete nõus tuuleveski valmistamiseks kulutama.
Pildigalerii
Foto:
Kõva tehnoloogia labad
Metallist spiraalturbiin
Tuuleveski labad polümeerist torust
Tuuleveski kokkupanek vineeriteradega
PVC kanalisatsioonitorud
Tuulegeneraatori plastist labade valmistamiseks on kõige populaarsem ja laialt levinud materjal tavaline PVC-kanalisatsioonitoru. Enamiku kodugeneraatorite jaoks, mille kruvide läbimõõt on kuni 2 m, piisab 160 mm torudest.
Selle meetodi eeliste hulka kuuluvad:
- madal hind;
- kättesaadavus igas piirkonnas;
- töö lihtsus;
- suur hulk diagramme ja jooniseid Internetis, lai kasutuskogemus.
Torud on erinevad. See on teada mitte ainult neile, kes teevad kodus tuuleparke, vaid kõigile, kes on kokku puutunud kanalisatsiooni või veevarustussüsteemi paigaldamisega. Need erinevad paksuse, koostise, tootja poolest. Toru on odav, nii et te ei pea proovima tuuleveski kulusid veelgi vähendada, säästes PVC-torusid.
Plasttorude halb materjal võib esimese katse ajal terad lõheneda ja kogu töö läheb raisku
Kõigepealt peate otsustama mustri üle. Võimalusi on palju, igal vormil on oma plussid ja miinused. Võib-olla on mõistlik enne lõpliku versiooni välja lõikamist kõigepealt katsetada.
Kuna torude hind on madal ja võite neid leida mis tahes riistvara kauplusest, sobib see materjal suurepäraselt labade modelleerimise esimesteks sammudeks. Kui midagi läheb valesti, võite alati osta uue toru ja proovida uuesti, rahakott ei kannata selliste katsete pärast palju.
Kogenud tuuleenergia kasutajad on märganud, et tuulegeneraatori labade valmistamiseks on parem kasutada halli värvi torusid. Nad hoiavad oma kuju paremini, ei paindu pärast tiiva moodustamist ja püsivad kauem
Amatööridisainerid eelistavad PVC-d, kuna katse ajal saab katkise lõiketera asendada uuega, mis on tehtud 15 minutiga kohe kohapeal sobiva mustriga. Lihtne ja kiire ning mis kõige tähtsam - taskukohane.
Fotojuhised tuuleveski labade valmistamiseks polümeertorudest aitavad visuaalselt omandada protsessi etapid ja järjestuse:
Pildigalerii
Foto:
1. samm: tuuleveski labade kontuuri märkimine
2. samm: avage labad blogijaga
3. samm: kinnituse märgistamine
4. samm: väljaulatuva osa väljalõikamine ja silumise eemaldamine
5. samm: metallplaatide ettevalmistamine
6. samm: kinnitusplaadi tükeldamine kaheks osaks
7. samm: lõigatud plaatide joondamine
8. samm: kärbitud külje lihvimine
Kõik ettevalmistavad etapid on lõpule viidud, nüüd tuleb terad kinnitada tuule järel pöörleva osa külge:
Pildigalerii
Foto:
Olles kinnitanud labade noolele kärbitud kinnitusplaadi, märkige eelneva kinnituse punktid aukude kaudu
Puurime kinnitusdetailide paigaldamiseks auke, pannes lõike alla tahvli või ploki. Selleks on parem võtta külvik, mille läbimõõt on pisut väiksem kui kruvijala läbimõõt
Pärast puurimist järelejäänud polümeerilaastud tuleb aukudelt hoolikalt eemaldada, hoidudes rebenemast, nii et paigalduspesade suurus suureneb
Märgistage metallkettale tsenter, kuhu ankrupolt paigaldatakse, ja joonistage võrdkülgne kolmnurk, mille iga tipp tähistab kinnitusplaadi asukohta
Liimige plaadid metallketta külge, asetades need kolmnurga tippudele. See hõlbustab meie tööd keevitamise ajal.
Ketta keskel asetame ja keevitame mutri, et sisestada sellesse ankrupolt. Liimitud plaadid keevitatakse kumera õmblusega
Kinnitame torudest lõigatud terad keevitatud osa külge. Paigaldame need nii, et kõigi kõver oleks suunatud ühele küljele
Iga tagakülje kruvi jaoks kerime mutri. Selleks, et kinnitusdetailid labade pöörlemisel lahti ei keeraks, on soovitatav need kinnitada jootmise või keevitamise teel
9. samm: kinnituspunktide märkimine
10. samm: kinnitusavade puurimine
11. samm: aukude ettevalmistamine kokkupanekuks
12. samm: tera märkimine terade paigaldamiseks
13. samm: plaatide liimimine enne keevitamist
14. samm: pöördketta ettevalmistamine kokkupanekuks
15. samm: plastteraste kinnitamine
16. samm: keerake kruvid kinni
Alumiinium - õhuke, kerge ja kallis
Alumiinium on kerge ja vastupidav metall. Traditsiooniliselt kasutatakse seda tuulegeneraatorite labade valmistamiseks. Kui annate plaadile soovitud kuju, on selle väikese raskuse tõttu kruvi aerodünaamilised omadused kõrgusel.
Peamised koormused, mida tuulik pöörlemise ajal kogeb, on suunatud lõiketera painutamisele ja purunemisele. Kui sellise töö ajal plastik kiiresti praguneb ja ebaõnnestub, võite alumiiniumkruviga arvestada palju kauem.
Kui aga võrrelda alumiinium- ja PVC-torusid, on metallplaadid ikkagi raskemad. Suurel kiirusel on suur oht kahjustada mitte tera ise, vaid kinnituskohas olevat kruvi
Veel üks alumiiniumosade puudus on tootmise keerukus. Kui PVC-torul on painutus, mida kasutatakse tera aerodünaamiliste omaduste väljaselgitamiseks, võetakse alumiinium tavaliselt lehe kujul.
Pärast detaili lõikamist mustri järgi, mis on iseenesest palju keerulisem kui plastikuga töötamine, tuleb saadud toorik ikkagi valtsida ja anda sellele õige painutamine. Kodus ja ilma tööriistata pole see nii lihtne.
Kalli alumiiniumi asemel võite kasutada katusepleki jääke või lainepapist tükke, mis on pärast paigaldamist alles:
Pildigalerii
Foto:
1. samm: materjali ettevalmistamine labade valmistamiseks
2. samm: labade servade painutamine
3. samm: kõigi tuuleveski labade töötlemine
4. samm: paigaldage kõik terad võrdsesse suurusesse
5. samm: kujundage vihmaveetorud
6. samm: kinnitusavade märkimine
7. samm: tuuleturbiini tööosa kokkupanek
8. samm: tuulegeneraatori paigaldamine mastile
Klaaskiud või klaaskiud - professionaalidele
Kui otsustate tera loomise küsimusele läheneda teadlikult ja olete valmis selle nimel palju pingutusi ja närve kulutama, sobib klaaskiud. Kui te pole tuulegeneraatoritega varem kokku puutunud, pole klaaskiust tuuleveski modelleerimisega tutvumine hea mõte. See protsess nõuab siiski kogemusi ja praktilisi oskusi.
Mitme kiht klaaskiust, mis on ühendatud epoksüliimiga, on tugev, kerge ja usaldusväärne. Suure pinnaga osa on õõnes ja peaaegu kaalutu
Klaaskiudude valmistamiseks võetakse - õhuke ja vastupidav materjal, mida toodetakse rullides. Kiudude kinnitamiseks on lisaks klaaskiududele kasulik ka epoksüliim.
Alustage tööd maatriksi loomisega. See on selline toorik, mis on tulevase osa vorm.
Maatriks võib olla puidust: talad, lauad või palgid. Poole tera suurune siluett lõigatakse otse massiivist. Teine võimalus on plastist vorm
Tühja tooriku valmistamine on iseenesest väga keeruline, teie silmade all peab olema puidust või muust materjalist tera valmis mudel ja alles siis lõigatakse selle mudeli abil detaili maatriks. Sellised maatriksid vajavad vähemalt 2. Kuid olles teinud korra eduka kuju, saab seda mitu korda kasutada ja seega ehitada mitu tuulikut.
Vormi põhi määritakse põhjalikult vahaga. Seda tehakse nii, et valmis tera saab hiljem hõlpsalt eemaldada. Pange kiht klaaskiud, katke see epoksü liimiga. Protsessi korratakse mitu korda, kuni toorik saavutab soovitud paksuse.
Siis peaks liim kuivama. Mõned soovitavad vormi asetada vaakumkotti ja õhku pumbata. Nii tungib liim paremini kõigisse klaaskiudkihtidesse, jätmata immutatud kohti
Kui epoksüliim kuivab, eemaldatakse maatriksist ettevaatlikult pool sellest. Tehke sama teise poolega. Osad on liimitud kokku, et moodustada õõnes mahuline osa. Kerge, vastupidav, aerodünaamiliselt kujundatud klaaskiust tera on tuuleparkide koduhuvilise jaoks tipptasemel.
Selle peamiseks puuduseks on idee elluviimise raskus ja algul suur hulk abielu, kuni saadakse ideaalne maatriks ja loomise algoritmi ei täpsustata.
Odav ja rõõmsameelne: puidust osa tuuleratta jaoks
Puust tera on vanaaegne meetod, mida on lihtne rakendada, kuid tänapäeva elektritarbimise tasemel ebaefektiivne. Detaili saate teha heledast puidust, näiteks männist, tahkest tahvlist. Oluline on valida hästi kuivatatud puidust toorik.
Kui puu on niiske, võib kruvi kuivamise käigus „plii viia“ ja see on deformeerunud. Ja märja puu mass on oluliselt suurem kui kuiv
On vaja valida sobiv kuju, kuid võtke arvesse asjaolu, et puidust tera ei saa olema õhuke plaat, nagu alumiinium või plast, vaid kolmemõõtmeline struktuur. Seetõttu, andes toorikule väikese kuju, peate mõistma aerodünaamika põhimõtteid ja kujutlema tera kuju kõigis kolmes mõõtmes.
Puu lõplik välimus on tasapind, eelistatavalt elektro. Vastupidavuse tagamiseks töödeldakse puitu antiseptilise kaitsva laki või värviga.
Selle disaini peamine puudus on kruvi suur kaal. Selle kolossi kavandamiseks peab tuul olema piisavalt tugev, mis on põhimõtteliselt keeruline. Puit on siiski ligipääsetav materjal. Tuuleturbiini kruvi loomiseks sobivad tahvlid leiate otse teie hoovist ilma peenraha kulutamata. Ja see on sel juhul puidu peamine eelis.
Puittera efektiivsus kipub olema null. Reeglina ei ole sellise tuuleveski loomiseks kuluv aeg ja vaev vattides väljendatud tulemust väärt.Treeningmudelina või proovikoopiana on puidust osa siiski üsna sobiv koht. Ja puust teradega ilmataat näeb saidil välja muljetavaldav.
Järgmine fotovalik tutvustab vineerist lõigatud labadega tuuleveski valmistamise etappe:
Pildigalerii
Foto:
Eemaldame kasutatud jalgrattalt generaatori ja puurime selles auke tuuliku tööosa kinnitamiseks - labadega vineerist ketas
Vineerilehel joonistame tulevase tuulegeneraatori labad. Materjali tarbimise vähendamiseks on parem neid korraldada mitte nii, nagu fotol näidatud, vaid suunata alus vastassuundadesse
Esiteks joonistame paberile kõik vineeri tuuleveski tööosa üksikasjad, seejärel kanname selle vineerilehele.
Vastavalt märgistusele lõikasime osad kõigepealt mosaiikpildiga jämedalt välja, seejärel modifitseerime seda vajadusel käsitsi
Arvestades kokkupandud mini-elektrijaama töötingimusi, töötleme seda enne monteerimist. Me katame antiseptilise immutamise ja leegiaeglustajaga
Kinnitame ühe kettaga lõigatud varda tükid keskketta külge, mille külge kinnitatakse kõik tuulegeneraatori vineerikruvi detailid
Kinnitame kasutatud jalgrattalt vineeri labad ja generaatori ketta külge kinnitatud pesade külge
Pärast tuulegeneraatori tööosa kokkupanemist kontrollime, kui vabalt pöörleb generaatoriga ketas. Kui miski segab, jahvatage, parandage
1. samm: generaatori ettevalmistamine jalgrattalt
2. samm: terade malli rakendamine
3. samm: tuuleveski osade mallide joonised
4. samm: tööosa komponentide saagimine
5. samm: osade antiseptiline töötlemine
6. samm: kaldpiste kinnitamine
7. samm: jalgrattageneraatori installimine
8. samm: kruvi vaba pöörlemise kontrollimine
Tööosa on valmis ja töökindluse osas testitud, mis tähendab, et jääb vaid masti värvimine ja kinnitamine:
Pildigalerii
Foto:
9. samm: propelleri kinnitamine
10. samm: praimeri töötlemine
11. samm: tuuleveski detailide värvimine
12. samm: tööosa kinnitamine masti külge
Terade joonised ja näited
Tuulegeneraatori kruvi õiget arvutamist on väga keeruline, kui ei teata peamisi parameetreid, mis kuvatakse valemis, samuti pole aimugi, kuidas need parameetrid mõjutavad tuuleturbiini tööd.
Parem pole oma aega raisata, kui pole soovi süveneda aerodünaamika põhialustesse. Eelseadistatud indikaatoritega valmisjoonised aitavad teil tuulepargi jaoks sobivat tera valida.
Kahe labaga sõukruvi tera joonis. See on valmistatud 110 läbimõõduga kanalisatsioonitorustikust. Tuuleturbiini kruvi läbimõõt on nendes arvutustes 1 m
Nii väike tuulegeneraator ei suuda teile suurt võimsust pakkuda. Tõenäoliselt võite sellest kujundusest vaevalt rohkem kui 50 vatti välja pigistada. Kergest ja õhukesest PVC torust valmistatud kahe teraga propeller annab aga suure pöörlemiskiiruse ja tagab tuuleveski töö isegi väikese tuule korral.
Tuulegeneraatori kolme teraga sõukruvi tera joonis 160 mm läbimõõduga torust. Selle variandi eeldatav kiirus on 5 tuule korral 5 m / s
Selle kujuga kolme teraga propellerit saab kasutada võimsamate üksuste jaoks, umbes 150 W pingega 12 V. Selle mudeli kogu propelleri läbimõõt ulatub 1,5 m-ni. Tuuleratas pöörleb kiiresti ja hakkab lihtsalt liikuma. Kolme tiivaga tuulikud on koduelektrijaamades kõige tavalisemad.
Tuulegeneraatori 5-teraga propelleri omatehtud tera joonis. See on valmistatud PVC torust läbimõõduga 160 mm. Eeldatav kiirus - 4
Selline viie labaga propeller suudab kavandatud tuulekiirusel 5 m / s tekitada kuni 225 pööret minutis. Tera ehitamiseks kavandatud jooniste järgi peate veergude "Eesmise / tagumise mustri koordinaadid" iga punkti koordinaadid üle kandma plastikust kanalisatsioonitoru pinnale.
Allpool oleva tabeli järgi saate arvutada tuuleveski läbimõõdu 2-16 labaga. Sel juhul saate valida suuruse, võttes arvesse soovitud väljundvõimsust.
Tabelist nähtub, et mida rohkem tuulegeneraatoril tiibu on, seda vähem peab nende pikkus olema sama võimsusega voolu saamiseks
Nagu praktika näitab, on tuulegeneraatori hooldamine läbimõõduga üle 2 meetri üsna keeruline. Kui tabeli järgi vajate suuremat tuulikut, kaaluge labade arvu suurendamist.
Tuulegeneraatori arvutamise reeglid ja põhimõtted tutvustatakse artiklis, mis kirjeldab samm-sammult arvutuste tegemist.
Tuuleturbiini tasakaalustamise teostamine
Tuulegeneraatori labade tasakaalustamine aitab muuta selle töö võimalikult tõhusaks. Tasakaalustamiseks peate leidma ruumi, kus pole tuult ega tuulet. Muidugi, kui tuuleratta läbimõõt on suurem kui 2 m, on sellist ruumi keeruline leida.
Terad monteeritakse viimistletud konstruktsiooni ja paigaldatakse tööasendisse. Telg peaks asuma rangelt horisontaalselt, tasemel. Tasapind, milles kruvi pöörleb, tuleb seada rangelt vertikaalselt, telje ja maapinna suhtes risti.
Kruvi, mis ei liigu, tuleb pöörata 360 / x kraadi, kus x = labade arv. Ideaalis ei kaldu tasakaalustatud tuulik ühe kraadi võrra kõrvale, vaid jääb liikumatuks. Kui tera pöördus oma raskuse alla, tuleb seda veidi parandada, vähendada kaalu ühel küljel, kõrvaldada kõrvalekalle teljest.
Protsessi korratakse, kuni kruvi on mis tahes asendis täiesti liikumatu. On oluline, et tasakaalustamise ajal pole tuult. See võib testi tulemusi moonutada.
Samuti on oluline tagada, et kõik osad pöörleksid rangelt samal tasapinnal. Kontrollige ühe lõiketera mõlemalt küljelt 2 mm kaugusel asetage juhtplaat. Liikumise ajal ei tohiks ükski kruvi osa plaati puudutada.
Valmistatud labadega tuulegeneraatori tööks on vaja kokku panna süsteem, mis akumuleerib vastuvõetud energia, salvestab selle ja edastab selle tarbijale. Süsteemi üheks komponendiks on kontroller. Õppige, kuidas tuulegeneraatori jaoks kontrollerit teha, lugedes meie soovitatud artiklit.
Tuuleveski ehitamine oma kätega improviseeritud materjalidest on täiesti võimalik. Kui alustate lihtsamate mudelitega, siis tõenäoliselt õnnestub esimene katse. Kogemuste olemasolul võtke kasutusele keerukamad ideed, et saada kõige tõhusam ja võimsam tuulegeneraator.
Video nr 1. Kuidas teha tuulikut PVC-torudest:
Video nr 2. DIY tuulegeneraator:
Video nr 3. Tsingitud terasest tuulik:
Kui soovite majapidamisvajaduste jaoks kasutada puhast ja ohutut tuuleenergiat ning ei plaani kulutada palju raha kallite seadmete ostmiseks, oleks hea mõte tavalistest materjalidest valmistatud omatehtud labad. Ärge kartke katseid ja saate tuuleveski propellerite olemasolevaid mudeleid veelgi täiustada.
Kas soovite rääkida, kuidas olete isiklikult teinud lõiketehase tuuleveski jaoks, mis varustab suvila elektriga? Kas soovite jagada saidi külastajatega kasulikku teavet või esitada küsimuse? Palun kirjutage kommentaarid allolevasse plokki.