Cara membina bilah untuk penjana angin dengan tangan anda sendiri: contoh bilah turbin angin buatan sendiri

Penggunaan sumber tenaga alternatif adalah salah satu trend utama zaman kita.Tenaga angin yang bersih dan berpatutan boleh ditukar menjadi elektrik walaupun di rumah anda dengan membina turbin angin dan menyambungkannya ke penjana.

Anda boleh membina bilah untuk penjana angin dengan tangan anda sendiri dari bahan biasa, tanpa menggunakan peralatan khas. Kami akan memberitahu anda bentuk bilah yang lebih cekap dan membantu anda memilih lukisan yang sesuai untuk loji kuasa angin.

Bagaimanakah penjana angin mudah berfungsi?

Penjana angin ialah peranti yang membolehkan anda menukar tenaga angin kepada elektrik.

Prinsip operasinya ialah angin memutarkan bilah, menggerakkan aci, di mana putaran dibekalkan kepada penjana melalui kotak gear, yang meningkatkan kelajuan.

Operasi loji kuasa angin dinilai oleh KIEV - faktor penggunaan tenaga angin. Apabila roda angin berputar dengan cepat, ia berinteraksi dengan lebih banyak angin, yang bermaksud ia memerlukan lebih banyak tenaga daripadanya.

Terdapat dua jenis utama penjana angin:

• menegak;
• mendatar.

Model berorientasikan menegak dibina supaya paksi kipas adalah berserenjang dengan tanah. Oleh itu, sebarang pergerakan jisim udara, tanpa mengira arah, menetapkan struktur bergerak.

Fleksibiliti ini adalah kelebihan turbin angin jenis ini, tetapi ia lebih rendah daripada model mendatar dari segi produktiviti dan kecekapan operasi.

Penjana angin mendatar menyerupai baling cuaca. Agar bilah berputar, struktur mesti diputar ke arah yang dikehendaki, bergantung pada arah pergerakan udara.

Untuk memantau dan menangkap perubahan arah angin, peranti khas dipasang. Kecekapan dengan susunan skru ini jauh lebih tinggi daripada dengan orientasi menegak. Untuk kegunaan domestik, adalah lebih rasional untuk menggunakan penjana angin jenis ini.

Apakah bentuk bilah yang optimum?

Salah satu elemen utama penjana angin ialah satu set bilah.

Terdapat beberapa faktor yang berkaitan dengan bahagian ini yang mempengaruhi kecekapan kincir angin:

• berat;
• saiz;
• bentuk;
• bahan;
• kuantiti.

Jika anda memutuskan untuk mereka bentuk bilah untuk kincir angin buatan sendiri, anda mesti mengambil kira semua parameter ini. Ada yang percaya bahawa lebih banyak sayap pada kipas penjana, lebih banyak tenaga angin boleh dihasilkan. Dalam erti kata lain, lebih banyak lagi meriah.

Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku. Setiap bahagian individu bergerak melawan rintangan udara. Oleh itu, sejumlah besar bilah pada kipas memerlukan lebih banyak daya angin untuk melengkapkan satu putaran.

Di samping itu, terlalu banyak sayap lebar boleh menyebabkan pembentukan apa yang dipanggil "topi udara" di hadapan kipas, apabila aliran udara tidak melalui kincir angin, tetapi mengelilinginya.

Bentuk sangat penting. Kelajuan kipas bergantung padanya. Aliran yang lemah menyebabkan pembentukan vorteks yang memperlahankan roda angin

Yang paling cekap ialah penjana angin satu bilah. Tetapi membina dan mengimbanginya dengan tangan anda sendiri adalah sangat sukar. Reka bentuknya ternyata tidak boleh dipercayai, walaupun dengan kecekapan yang tinggi. Mengikut pengalaman ramai pengguna dan pengeluar turbin angin, model yang paling optimum ialah model tiga bilah.

Berat bilah bergantung pada saiznya dan bahan dari mana ia akan dibuat. Saiz mesti dipilih dengan teliti, berpandukan formula pengiraan. Adalah lebih baik untuk memproses tepi supaya terdapat pembulatan pada satu sisi dan tepi tajam pada bahagian yang bertentangan.

Bentuk bilah yang dipilih dengan betul untuk penjana angin adalah asas untuk operasi yang baik.

Pilihan berikut sesuai untuk pengeluaran rumah:

• jenis pelayaran;
• jenis sayap.

Bilah jenis layar adalah jalur lebar yang ringkas, seperti pada kincir angin.Model ini adalah yang paling jelas dan paling mudah dibuat. Walau bagaimanapun, kecekapannya adalah sangat rendah sehingga bentuk ini boleh dikatakan tidak digunakan dalam penjana angin moden. Kecekapan dalam kes ini adalah kira-kira 10-12%.

Bentuk yang lebih berkesan ialah bilah profil bersayap. Ia melibatkan prinsip aerodinamik yang mengangkat pesawat besar ke udara. Skru bentuk ini lebih mudah untuk digerakkan dan berputar lebih cepat. Aliran udara dengan ketara mengurangkan rintangan yang dihadapi oleh kincir angin di sepanjang laluannya.

Profil yang betul harus menyerupai sayap kapal terbang. Di satu sisi bilah mempunyai penebalan, dan di sisi lain terdapat cerun yang lembut. Jisim udara mengalir di sekeliling bahagian bentuk ini dengan sangat lancar

Kecekapan model ini mencapai 30-35%. Berita baiknya ialah anda boleh membina bilah bersayap sendiri menggunakan alat yang minimum. Semua pengiraan dan lukisan asas boleh disesuaikan dengan mudah kepada kincir angin anda dan menggunakan tenaga angin yang bebas dan bersih tanpa sekatan.

Apakah bilah dibuat dari rumah?

Bahan yang sesuai untuk pembinaan penjana angin adalah, pertama sekali, plastik, logam ringan, kayu dan penyelesaian moden - gentian kaca. Persoalan utama ialah berapa banyak tenaga kerja dan masa yang anda sanggup habiskan untuk membuat kincir angin.

Paip pembetung PVC

Bahan yang paling popular dan meluas untuk membuat bilah plastik untuk penjana angin ialah paip pembetung PVC biasa. Bagi kebanyakan penjana rumah dengan diameter skru sehingga 2 m, paip 160 mm adalah mencukupi.

Kelebihan kaedah ini termasuk:

• harga rendah;
• ketersediaan di mana-mana rantau;
• kemudahan operasi;
• sejumlah besar gambar rajah dan lukisan di Internet, pengalaman yang luas dalam penggunaan.

Paip adalah berbeza. Ini diketahui bukan sahaja kepada mereka yang membuat loji kuasa angin buatan sendiri, tetapi kepada semua orang yang telah menemui pemasangan pembetungan atau bekalan air. Mereka berbeza dalam ketebalan, komposisi, dan pengilang. Paip itu murah, jadi tidak perlu cuba mengurangkan kos kincir angin anda dengan lebih banyak lagi dengan menjimatkan paip PVC.

Bahan paip plastik yang berkualiti rendah boleh menyebabkan fakta bahawa bilah akan retak semasa ujian pertama dan semua kerja akan dilakukan dengan sia-sia

Mula-mula anda perlu membuat keputusan mengenai corak. Terdapat banyak pilihan, setiap bentuk mempunyai kelemahan dan kelebihan tersendiri. Mungkin berbaloi untuk mencuba dahulu sebelum memotong versi akhir.

Memandangkan harga paip adalah rendah, dan anda boleh menemuinya di mana-mana kedai perkakasan, bahan ini sesuai untuk langkah pertama dalam pemodelan bilah. Jika berlaku masalah, anda boleh membeli paip lain pada bila-bila masa dan cuba lagi; dompet anda tidak akan mengalami banyak percubaan sedemikian.

Pengguna tenaga angin yang berpengalaman menyedari bahawa lebih baik menggunakan paip oren daripada kelabu untuk membuat bilah turbin angin. Mereka memegang bentuknya dengan lebih baik, tidak membengkok selepas sayap terbentuk dan bertahan lebih lama

Pereka amatur lebih suka PVC, kerana semasa ujian bilah yang patah boleh digantikan dengan yang baru, dibuat dalam masa 15 minit terus di tempat jika corak yang sesuai tersedia. Mudah dan cepat, dan yang paling penting - berpatutan.

Arahan foto untuk membuat bilah kincir angin daripada paip polimer akan membantu anda menguasai langkah dan urutan proses secara visual:

Semua langkah persediaan telah selesai, kini bilah perlu dilekatkan pada bahagian yang berputar dengan angin:

Aluminium - nipis, ringan dan mahal

Aluminium adalah logam yang ringan dan tahan lama. Ia secara tradisinya digunakan untuk membuat bilah untuk turbin angin. Oleh kerana beratnya yang rendah, jika anda memberikan plat bentuk yang diingini, sifat aerodinamik kipas akan menjadi sangat baik.

Beban utama yang dialami oleh kincir angin semasa putaran bertujuan untuk membengkokkan dan mematahkan bilah. Jika plastik cepat retak dan gagal semasa kerja sedemikian, anda boleh bergantung pada skru aluminium lebih lama.

Walau bagaimanapun, jika anda membandingkan paip aluminium dan PVC, plat logam akan tetap lebih berat. Pada kelajuan putaran tinggi, terdapat risiko tinggi untuk merosakkan bukan bilah itu sendiri, tetapi skru pada titik lampiran

Satu lagi kelemahan bahagian aluminium ialah kerumitan pembuatan. Jika paip PVC mempunyai selekoh yang akan digunakan untuk memberikan sifat aerodinamik kepada bilah, maka aluminium, sebagai peraturan, diambil dalam bentuk lembaran.

Selepas memotong bahagian mengikut corak, yang dengan sendirinya jauh lebih sukar daripada bekerja dengan plastik, bahan kerja yang terhasil masih perlu digulung dan diberi lenturan yang betul. Ia tidak akan begitu mudah untuk melakukan ini di rumah dan tanpa alat.

Daripada aluminium yang mahal, anda boleh menggunakan kepingan kepingan bumbung atau kepingan kepingan beralun yang ditinggalkan selepas pemasangan:

Gentian kaca atau gentian kaca - untuk profesional

Jika anda memutuskan untuk mendekati isu mencipta bilah secara sedar dan sanggup menghabiskan banyak usaha dan saraf untuknya, gentian kaca akan berjaya.Jika anda tidak pernah berurusan dengan penjana angin sebelum ini, memulakan perkenalan anda dengan memodelkan kincir angin yang diperbuat daripada gentian kaca bukanlah idea terbaik. Namun, proses ini memerlukan pengalaman dan kemahiran praktikal.

Bilah yang diperbuat daripada beberapa lapisan gentian kaca yang diikat dengan gam epoksi akan menjadi kuat, ringan dan boleh dipercayai. Dengan luas permukaan yang besar, bahagian tersebut ternyata berongga dan boleh dikatakan tidak berat

Untuk pembuatan, gentian kaca digunakan - bahan nipis dan tahan lama yang dihasilkan dalam gulungan. Selain gentian kaca, gam epoksi berguna untuk mengamankan lapisan.

Kerja bermula dengan mencipta matriks. Ini adalah kosong yang mewakili acuan untuk bahagian masa hadapan.

Matriks boleh dibuat daripada kayu: kayu, papan atau balak. Siluet isipadu separuh bilah dipotong terus dari massif. Pilihan lain ialah acuan plastik.

Sangat sukar untuk membuat kosong sendiri; anda perlu mempunyai model pisau siap pakai di hadapan mata anda yang diperbuat daripada kayu atau bahan lain, dan hanya kemudian matriks untuk bahagian itu dipotong dari model ini. Anda memerlukan sekurang-kurangnya 2 matriks sedemikian. Tetapi, setelah membuat bentuk yang berjaya sekali, ia boleh digunakan berkali-kali dan dengan cara ini anda boleh membina lebih daripada satu kincir angin.

Bahagian bawah acuan dilincirkan dengan sempurna dengan lilin. Ini dilakukan supaya bilah siap boleh dikeluarkan dengan mudah kemudian. Letakkan lapisan gentian kaca dan salutkannya dengan gam epoksi. Proses ini diulang beberapa kali sehingga bahan kerja mencapai ketebalan yang dikehendaki.

Kemudian gam harus kering. Sesetengah orang mengesyorkan meletakkan acuan dalam beg vakum dan mengepam keluar udara. Dengan cara ini gam menembusi lebih baik ke dalam semua lapisan gentian kaca, tidak meninggalkan kawasan yang tidak diresapi.

Apabila gam epoksi telah kering, separuh daripada bahagian itu dikeluarkan dengan berhati-hati dari matriks. Mereka melakukan perkara yang sama pada separuh masa kedua.Bahagian-bahagian itu dilekatkan untuk membentuk bahagian tiga dimensi berongga. Ringan, tahan lama dan berbentuk aerodinamik, bilah gentian kaca adalah puncak kecemerlangan untuk penggemar ladang angin di rumah.

Kelemahan utamanya ialah kesukaran melaksanakan idea dan sejumlah besar kecacatan pada mulanya, sehingga matriks ideal diperoleh dan algoritma penciptaan disempurnakan.

Murah dan ceria: bahagian kayu untuk roda angin

Bilah kayu adalah kaedah lama yang mudah dilaksanakan, tetapi tidak berkesan pada tahap penggunaan elektrik hari ini. Bahagian itu boleh dibuat daripada papan pepejal kayu ringan, seperti pain. Adalah penting untuk memilih sekeping kayu yang kering dengan baik.

Jika kayu lembap, semasa proses pengeringan skru mungkin "membawa" dan menjadi cacat. Dan berat kayu basah jauh lebih tinggi daripada kering

Anda perlu memilih bentuk yang sesuai, tetapi mengambil kira hakikat bahawa bilah kayu tidak akan menjadi plat nipis, seperti aluminium atau plastik, tetapi struktur tiga dimensi. Oleh itu, tidak cukup untuk memberikan bentuk pada bahan kerja; anda perlu memahami prinsip aerodinamik dan bayangkan garis besar bilah dalam ketiga-tiga dimensi.

Anda perlu menggunakan satah untuk memberikan rupa akhir pada kayu, sebaik-baiknya yang elektrik. Untuk ketahanan, kayu dirawat dengan varnis pelindung antiseptik atau cat

Kelemahan utama reka bentuk ini ialah berat skru yang besar. Untuk menggerakkan raksasa ini, angin mestilah cukup kuat, yang pada dasarnya sukar dicapai. Walau bagaimanapun, kayu adalah bahan yang berpatutan. Papan yang sesuai untuk mencipta kipas turbin angin boleh didapati betul-betul di halaman anda tanpa membelanjakan sesen pun. Dan ini adalah kelebihan utama kayu dalam kes ini.

Kecekapan bilah kayu cenderung kepada sifar.Sebagai peraturan, masa dan usaha yang dilakukan untuk mencipta kincir angin sedemikian tidak berbaloi dengan hasil yang diperoleh, dinyatakan dalam watt. Walau bagaimanapun, sebagai model latihan atau bahagian ujian, bahagian kayu mempunyai tempatnya. Dan baling cuaca dengan bilah kayu kelihatan mengagumkan di tapak.

Pilihan gambar berikut akan membiasakan anda dengan langkah-langkah membuat kincir angin dengan bilah yang dipotong daripada papan lapis:

Bahagian kerja sedia dan diuji untuk kefungsian, yang bermaksud bahawa yang tinggal hanyalah mengecatnya dan mengetatkannya ke tiang:

Lukisan dan contoh bilah

Sangat sukar untuk membuat pengiraan yang betul bagi kipas penjana angin tanpa mengetahui parameter asas yang dipaparkan dalam formula, serta tidak tahu bagaimana parameter ini mempengaruhi operasi turbin angin.

Adalah lebih baik untuk tidak membuang masa anda jika anda tidak mahu mendalami asas aerodinamik. Lukisan dan gambar rajah siap dengan penunjuk tertentu akan membantu anda memilih bilah yang sesuai untuk loji kuasa angin.

Lukisan bilah untuk kipas dua bilah. Diperbuat daripada paip pembetung berdiameter 110. Diameter kipas kincir angin dalam pengiraan ini ialah 1 m

Penjana angin sekecil itu tidak akan dapat memberikan anda kuasa tinggi.Kemungkinan besar, anda tidak mungkin dapat memerah lebih daripada 50 W daripada reka bentuk ini. Walau bagaimanapun, kipas dua bilah yang diperbuat daripada paip PVC yang ringan dan nipis akan memberikan kelajuan putaran yang tinggi dan memastikan operasi kincir angin walaupun dalam angin ringan.

Lukisan bilah untuk kipas penjana angin tiga bilah yang diperbuat daripada paip berdiameter 160 mm. Anggaran kelajuan dalam pilihan ini ialah 5 dengan angin 5 m/s

Kipas tiga bilah bentuk ini boleh digunakan untuk unit yang lebih berkuasa, lebih kurang 150 W pada 12 V. Diameter keseluruhan kipas dalam model ini mencapai 1.5 m. Roda angin akan berputar dengan cepat dan mudah dimulakan. Kincir angin tiga sayap paling kerap ditemui di loji kuasa rumah.

Lukisan bilah buatan sendiri untuk kipas penjana angin 5 bilah. Diperbuat daripada paip PVC dengan diameter 160 mm. Anggaran kelajuan - 4

Kipas lima bilah seperti itu akan dapat menghasilkan sehingga 225 pusingan seminit dengan anggaran kelajuan angin 5 m/s. Untuk membina bilah mengikut lukisan yang dicadangkan, anda perlu memindahkan koordinat setiap titik dari lajur "Koordinat corak hadapan/belakang" ke permukaan paip pembetung plastik.

Menggunakan jadual di bawah, anda boleh mengira diameter kincir angin dengan 2-16 bilah. Dalam kes ini, anda boleh memilih saiz dengan mengambil kira kuasa output yang dikehendaki.

Jadual menunjukkan bahawa lebih banyak sayap penjana angin mempunyai, lebih pendek panjangnya mestilah untuk menghasilkan arus kuasa yang sama

Seperti yang ditunjukkan oleh amalan, agak sukar untuk mengekalkan penjana angin yang lebih besar daripada diameter 2 meter. Jika anda memerlukan kincir angin yang lebih besar mengikut jadual, pertimbangkan untuk menambah bilangan bilah.

Dengan peraturan dan prinsip pengiraan penjana angin Baca artikel, yang menggariskan proses melakukan pengiraan langkah demi langkah.

Mengimbangi turbin angin

Mengimbangi bilah penjana angin akan membantu menjadikannya berfungsi secekap mungkin. Untuk menjalankan pengimbangan, anda perlu mencari bilik di mana tiada angin atau draf. Sudah tentu, untuk roda angin yang lebih besar daripada diameter 2 m, sukar untuk mencari bilik sedemikian.

Bilah dipasang ke dalam struktur siap dan dipasang di kedudukan kerja. Paksi mesti diletakkan secara mendatar, rata. Satah di mana kipas akan berputar mesti ditetapkan secara menegak, berserenjang dengan paksi dan aras tanah.

Kipas yang tidak bergerak mesti diputar 360/x darjah, dengan x = bilangan bilah. Sebaik-baiknya, kincir angin yang seimbang tidak akan menyimpang sebanyak 1 darjah, tetapi akan kekal tidak bergerak. Jika bilah telah bertukar di bawah beratnya sendiri, ia perlu dilaraskan sedikit, berat dikurangkan pada satu sisi, dan sisihan dari paksi dihapuskan.

Proses ini diulang sehingga skru benar-benar tidak bergerak dalam sebarang kedudukan. Adalah penting bahawa tiada angin semasa mengimbangi. Ini mungkin memesongkan keputusan ujian.

Ia juga penting untuk memastikan semua bahagian berputar dengan ketat dalam satah yang sama. Untuk memeriksa, plat kawalan dipasang pada jarak 2 mm pada kedua-dua belah salah satu bilah. Semasa pergerakan, tiada bahagian skru harus menyentuh plat.

Untuk mengendalikan penjana angin dengan bilah buatan, anda perlu memasang sistem yang mengumpul tenaga yang diterima, menyimpannya dan menghantarnya kepada pengguna. Salah satu komponen sistem ialah pengawal. Mengenai cara melakukan pengawal turbin angin, anda akan mengetahuinya dengan membaca artikel yang disyorkan kami.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Ia agak mungkin untuk membina kincir angin dengan tangan anda sendiri dari bahan sekerap. Jika anda bermula dengan model yang lebih mudah, percubaan pertama anda mungkin akan berjaya. Dengan pengalaman, ambil idea yang lebih kompleks untuk mendapatkan penjana angin yang paling cekap dan berkuasa.

Video #1. Cara membuat kincir angin dari paip PVC:

Video #2. Penjana angin DIY:

Video #3. Turbin angin diperbuat daripada keluli tergalvani:

Jika anda ingin menggunakan tenaga angin yang bersih dan selamat untuk keperluan isi rumah anda dan tidak merancang untuk membelanjakan banyak wang untuk membeli peralatan mahal, bilah buatan sendiri daripada bahan biasa akan menjadi idea yang sesuai. Jangan takut untuk bereksperimen, dan anda akan dapat menambah baik model kipas kincir angin sedia ada.

Adakah anda ingin memberitahu kami bagaimana anda membuat bilah untuk kincir angin yang membekalkan elektrik ke dacha anda dengan tangan anda sendiri? Adakah anda ingin berkongsi maklumat berguna dengan pelawat tapak atau bertanya soalan? Sila tulis komen di blok di bawah.