Cum să construiți lame pentru un generator eolian cu propriile mâini: exemple de lame făcute singur pentru o moară de vânt

Elemente structurale de bază

În ciuda varietății mari de turbine eoliene și a metodelor de fabricare a acestora, toate constau din aceleași elemente structurale.

roata de vant

Lamele sunt considerate unul dintre cele mai importante elemente ale unei turbine eoliene. Designul lor afectează funcționarea altor componente ale generatorului. Pentru fabricarea lamelor se folosesc diverse materiale.

Înainte de fabricație, trebuie să calculați lungimea lamei. Dacă o țeavă este luată pentru fabricație, atunci diametrul acesteia trebuie să fie de cel puțin 20 cm, cu o lungime planificată a lamei de 1 metru. Apoi, țeava este tăiată în 4 părți folosind un ferăstrău.O parte este folosită pentru a face un șablon, conform căruia restul lamelor sunt tăiate. După aceea, acestea sunt asamblate pe un disc comun, iar întreaga structură este fixată pe arborele generatorului. Roata eoliană asamblată trebuie să fie echilibrată. Echilibrarea trebuie efectuată într-o încăpere ferită de vânt. Dacă operațiunea este efectuată corect, roata nu se va roti spontan. În cazul rotației spontane a lamelor, acestea sunt subminate până când întreaga structură este în echilibru. La final, se verifică precizia de rotație a lamelor. Ar trebui să se rotească în același plan, fără distorsiuni. Eroarea admisă este de 2 mm.

Catarg

Următorul element structural al turbinei eoliene este catargul. Cel mai adesea, este realizat dintr-o conductă de apă veche, al cărei diametru nu trebuie să fie de 15 cm, dar lungimea ar trebui să fie de până la 7 metri. Dacă există structuri sau clădiri pe o rază de 30 de metri de locul de instalare planificat, în acest caz se mărește înălțimea catargului.

Pentru ca întreaga instalație să funcționeze cât mai eficient posibil, roata cu lame se ridică deasupra obstacolelor din jur cu cel puțin 1 metru. După instalare, baza catargului și cuiele pentru fixarea firelor de tiraj sunt turnate cu beton. Ca prelungiri se recomanda folosirea unui cablu galvanizat cu diametrul de 6 mm.

Generator

Pentru o turbina eoliana puteti folosi orice generator auto, de preferat cu o putere mai mare. Toate au un design identic și necesită modificare. O modificare similară a unui generator de mașină pentru o moară de vânt implică rebobinarea conductorului statorului, precum și fabricarea unui rotor folosind magneți de neodim.Pentru a le fixa în siguranță, trebuie să forați găuri în stâlpii rotorului. Instalarea magneților se realizează cu alternarea polilor. Rotorul în sine este învelit în hârtie, iar toate golurile care se formează între magneți sunt umplute cu epoxi.

În procesul de lipire a magneților, polaritatea acestora trebuie respectată. Prin urmare, rotorul este conectat la o sursă de alimentare. Rotorul inclus creează un câmp magnetic și fiecare magnet este lipit de partea care este atrasă.

Pentru a conecta rotorul, puteți utiliza orice sursă de alimentare cu o tensiune de 12 volți și un curent de 1 până la 3 amperi. Conexiunea se face astfel încât inelul detașabil situat mai aproape de colți să fie minus, iar partea pozitivă să fie situată mai aproape de capătul rotorului. Magneții instalați în golurile rotorului sau colților fac ca generatorul să se autoexcite, iar aceasta este considerată funcția lor principală.

Chiar la începutul rotației rotorului, magneții încep să excite curentul din generator, care intră și el în bobină, ceea ce duce la creșterea câmpurilor magnetice ale colților. Ca urmare, generatorul produce un curent cu o valoare și mai mare. Se dovedește un fel de circulație a curentului atunci când generatorul este excitat și alimentat în continuare de propriul rotor, pe care sunt instalați poli electromagnetici. Generatorul asamblat trebuie testat și trebuie făcute măsurători ale datelor de ieșire obținute. Dacă unitatea la 300 rpm produce aproximativ 30 volți, atunci acesta este considerat un rezultat normal.

Ce mori de vânt să alegi

Ei bine, pentru cei care locuiesc departe de substații și VL-0.4kv, merită să achiziționați cele mai puternice modele de morii de vânt pe care vi le puteți permite.Deoarece din puterea care este indicată în imagini, nu veți obține mai mult de 15%.

O altă categorie de consumatori, destul de meritat, face o alegere nu în favoarea modelelor din fabrică chinezească, ci, dimpotrivă, preferă morile de vânt de casă de la maeștri autodidacți. Are și beneficiile sale.

În cea mai mare parte, inventatorii unor astfel de dispozitive sunt băieți competenți și responsabili. Și în aproape 100% din cazuri, fără probleme, pot returna instalația dacă ceva a mers prost, sau trebuie reparată. Acest lucru cu siguranță nu va fi o problemă.

În morile de vânt industriale din China, aspectul este cu siguranță mai frumos. Și dacă tot decideți să-l cumpărați, imediat după ce îl verificați cu un burghiu electric, faceți întreținere preventivă și înlocuiți fier vechi chinezesc cu rulmenți lubrifiați de înaltă calitate.

Dacă în apropierea dvs. există cuiburi mari de păsări, nu strica să cumpărați un set suplimentar de lame.

Puii se încadrează uneori sub distribuția unei „mini morii” de filare. Lamele din plastic se rup, iar cele metalice se îndoaie.

Și aș dori să închei cu înțelepciunea acelor utilizatori care nu au ascultat toate argumentele și au dat peste toate problemele descrise mai sus. Amintiți-vă, cea mai scumpă giruetă pentru o casă este o turbină eoliană!

Alegerea materialului

Lamele pentru un dispozitiv eolian pot fi realizate din orice material mai mult sau mai puțin adecvat, de exemplu:

Din teava PVC

Este probabil cel mai ușor lucru să construiești lame din acest material. Țevi din PVC pot fi găsite în fiecare magazin de hardware. Conductele ar trebui alese cele care sunt proiectate pentru canalizare cu presiune sau o conductă de gaz. În caz contrar, fluxul de aer în cazul vântului puternic poate distorsiona palele și le poate deteriora împotriva catargului generatorului.

Paletele unei turbine eoliene sunt supuse unor sarcini severe din cauza forței centrifuge, iar cu cât palele sunt mai lungi, cu atât sarcina este mai mare.

Marginea lamei unei roți cu două lame a unui generator eolian de acasă se rotește cu o viteză de sute de metri pe secundă, așa este viteza unui glonț care zboară dintr-un pistol. Această viteză poate duce la ruperea țevilor din PVC. Acest lucru este deosebit de periculos deoarece fragmentele de țeavă care zboară pot ucide sau răni grav oameni.

Puteți ieși din situație prin scurtarea lamelor la maxim și creșterea numărului acestora. Roata eoliană cu mai multe lame este mai ușor de echilibrat și mai puțin zgomotos

De importanță nu mică este grosimea pereților țevilor. De exemplu, pentru o roată de vânt cu șase lame din țeavă PVC, de doi metri în diametru, grosimea lor nu trebuie să fie mai mică de 4 milimetri. Pentru a calcula designul lamelor pentru un meșter de acasă, puteți utiliza tabele și șabloane gata făcute

Pentru a calcula designul lamelor pentru un meșter de acasă, puteți utiliza tabele și șabloane gata făcute.

Șablonul trebuie făcut din hârtie, atașat de țeavă și încercuit. Acest lucru ar trebui făcut de câte ori există palete pe turbina eoliană. Folosind un ferăstrău, țeava trebuie tăiată conform semnelor - lamele sunt aproape gata. Marginile țevilor sunt lustruite, colțurile și capetele sunt rotunjite, astfel încât moara de vânt să arate frumos și să facă mai puțin zgomot.

Din oțel ar trebui realizat un disc cu șase dungi, care va juca rolul unei structuri care combină paletele și fixează roata de turbină.

Dimensiunile și forma structurii de legătură trebuie să corespundă tipului de generator și curent continuu care va fi utilizat în parcul eolian.Otelul trebuie ales atat de gros incat sa nu se deformeze la bataile vantului.

aluminiu

În comparație cu țevile din PVC, țevile de aluminiu sunt mai rezistente atât la îndoire, cât și la rupere. Dezavantajul lor constă în greutatea mare, care necesită măsuri care să asigure stabilitatea întregii structuri în ansamblu. În plus, ar trebui să echilibrați roata cât mai atent posibil.

Luați în considerare caracteristicile execuției palelor de aluminiu pentru o roată eoliană cu șase lame.

Conform șablonului, ar trebui făcut un model de placaj. Deja conform șablonului dintr-o foaie de aluminiu, tăiați semifabricate de lame în cantitate de șase bucăți. Viitoarea lamă este rulată într-un jgheab de 10 milimetri adâncime, în timp ce axa de rulare ar trebui să formeze un unghi de 10 grade cu axa longitudinală a piesei de prelucrat. Aceste manipulări vor dota paletele cu parametri aerodinamici acceptabili. Pe partea interioară a lamei este atașat un manșon filetat.

Mecanismul de conectare al unei roți de vânt cu lame de aluminiu, spre deosebire de o roată cu lame din țevi PVC, nu are benzi pe disc, ci știfturi, care sunt bucăți dintr-o tijă de oțel cu filet potrivit pentru filetul bucșelor.

fibra de sticla

Lamele din fibră de sticlă specifică fibrei de sticlă sunt cele mai impecabile, având în vedere parametrii aerodinamici, rezistență, greutate. Aceste lame sunt cele mai dificil de construit, deoarece trebuie să poți prelucra lemnul și fibra de sticlă.

Vom lua în considerare implementarea lamelor din fibră de sticlă pentru o roată cu un diametru de doi metri.

Cea mai scrupuloasă abordare ar trebui luată pentru implementarea matricei de lemn.Este prelucrat din bare conform șablonului finit și servește ca model de lamă. După ce ați terminat de lucrat la matrice, puteți începe să faceți lame, care vor consta din două părți.

În primul rând, matricea trebuie tratată cu ceară, una dintre părțile sale trebuie acoperită cu rășină epoxidică și fibra de sticlă trebuie răspândită pe ea. Aplicați din nou epoxid pe el și din nou un strat de fibră de sticlă. Numărul de straturi poate fi trei sau patru.

Apoi trebuie să păstrați puful rezultat chiar pe matrice timp de aproximativ o zi până când se usucă complet. Deci o parte a lamei este gata. Pe cealaltă parte a matricei, se realizează aceeași secvență de acțiuni.

Părțile finite ale lamelor trebuie conectate cu epoxid. În interior, puteți pune un dop de lemn, îl puteți fixa cu lipici, acest lucru va fixa lamele de butucul roții. O bucșă filetată trebuie introdusă în dop. Nodul de conectare va deveni hub în același mod ca în exemplele anterioare.

Fabricarea statorului

După cum puteți vedea în fotografie, bobinele au forma unei picături alungite de apă. Acest lucru se face astfel încât direcția de mișcare a magneților să fie perpendiculară pe secțiunile laterale lungi ale bobinei (aici este indusă EMF maximă).

Dacă se folosesc magneți rotunzi, diametrul interior al bobinei ar trebui să se potrivească aproximativ cu diametrul magnetului. Dacă se folosesc magneți pătrați, înfășurările bobinei trebuie configurate astfel încât magneții să se suprapună pe lungimile drepte ale înfășurărilor. Instalarea magneților mai lungi nu are prea mult sens, deoarece valorile EMF maxime apar numai în acele secțiuni ale conductorului care sunt situate perpendicular pe direcția câmpului magnetic.

Fabricarea statorului începe cu înfășurarea bobinelor.Bobinele sunt cel mai ușor de bobinat conform unui șablon pre-preparat. Șabloanele sunt foarte diferite: de la unelte de mână mici la mașini de casă în miniatură.

Bobinele fiecărei faze individuale sunt conectate între ele în serie: sfârșitul primei bobine este conectat la începutul celei de-a patra, sfârșitul celei de-a patra la începutul celei de-a șaptea etc.

Amintiți-vă că atunci când fazele sunt conectate conform schemei „stea”, capetele înfășurărilor (fazelor) dispozitivului sunt conectate într-un singur nod comun, care va fi neutrul generatorului. În acest caz, trei fire libere (începutul fiecărei faze) sunt conectate la o punte de diode trifazate.

Când toate bobinele sunt asamblate într-un singur circuit, puteți pregăti o matriță pentru turnarea statorului. După aceea, scufundăm întreaga componentă electrică în matriță și o umplem cu epoxid.

Aleksei2011

În continuare, postez o fotografie cu statorul terminat. Umplut cu epoxid obișnuit. Am pus fibra de sticla deasupra si jos. Diametrul exterior al statorului este de 280 mm, orificiul interior este de 70 mm.

Cum să faci singur un generator eolian de tip vertical

Auto-fabricarea unui generator eolian este destul de posibilă, deși nu atât de simplă pe cât ar părea la prima vedere. Va trebui fie să asamblați întregul set de echipamente, care este foarte dificil, fie să achiziționați unele dintre elementele sale, care este destul de scump. Setul poate include:

• generator eolian
• invertor
• controlor
• acumulator
• fire, cabluri, accesorii

Cea mai bună opțiune ar fi achiziționarea parțială a echipamentului finit, parțial Fabricare bricolaj. Cert este că prețurile pentru noduri și elemente sunt foarte mari, nu sunt accesibile tuturor.În plus, investiția mare unică face să ne întrebăm dacă aceste fonduri ar putea fi cheltuite într-un mod mai eficient.

Sistemul funcționează astfel:

• moara de vânt se rotește și transmite cuplul generatorului
• se generează un curent electric care încarcă bateria
• bateria este conectată la un invertor care transformă curentul continuu în curent alternativ de 220 V 50 Hz.

Asamblarea începe de obicei cu un generator. Cea mai de succes opțiune este asamblarea unui design trifazat pe magneți de neodim, care vă permite să generați curentul corespunzător.

Piesele rotative sunt realizate pe baza unuia dintre cele mai accesibile sisteme de recreare cu propriile mâini. Lamele sunt realizate din secțiuni de țeavă, butoaie metalice tăiate în jumătate sau tablă îndoită într-un anumit fel.

Catargul este sudat pe sol si instalat in pozitie verticala deja terminat. Opțional, este fabricat din lemn imediat la locul de instalare al generatorului. Pentru o instalare solidă și fiabilă, trebuie făcută o fundație pentru suporturi, iar catargul să fie fixat cu ancore. La o înălțime mare, ar trebui să fie asigurat suplimentar cu vergeturi.

Toate componentele și părțile sistemului necesită ajustare între ele în ceea ce privește puterea, setările de performanță. Este imposibil să spunem în avans cât de eficientă va fi o turbină eoliană, deoarece prea mulți parametri necunoscuți nu ne vor permite să calculăm caracteristicile sistemului. În același timp, dacă așezați inițial sistemul sub o anumită putere, atunci ieșirea este întotdeauna valori destul de apropiate. Cerința principală este rezistența și precizia fabricării nodurilor, astfel încât funcționarea generatorului să fie suficient de stabilă și de încredere.

Generator eolian vertical DIY

Materiale si echipamente folosite

Dimensiunile turbinei pot fi alese în mod arbitrar - cu cât este mai mare, cu atât mai puternică. În exemplu, diametrul produsului este de 60 cm.

Pentru a face o turbină verticală veți avea nevoie de:

1. Teava Ø 60 cm (preferabil otel inoxidabil - galvanizat, duraluminiu etc.).
2. Plastic rezistent (două discuri cu diametrul de 60 cm).
3. Colțuri pentru fixarea lamelor (6 buc. pentru fiecare) - 36 buc.
4. Pentru bază - un butuc de mașină.
5. Piulițe, șaibe șuruburi pentru fixare.

Echipamente și unelte:

1. Jigsaw.
2. Bulgară.
3. Burghiu.
4. Şurubelniţă.
5. Chei.
6. Mănuși, mască.

Pentru a echilibra lamele, puteți folosi o placă mică de metal, magneți, iar cu un ușor dezechilibru, puteți pur și simplu să găuriți.

Desenul unui dispozitiv eolian

Realizarea unei moară de vânt verticală

1. Conducta metalica se taie pe lungime astfel incat sa se obtina 6 lame identice.
2. Două cercuri identice sunt tăiate din plastic (diametru 60 cm). Acesta va fi suportul superior și inferior al turbinei.
3. Pentru a ușura puțin construcția, puteți tăia un cerc Ø 30 cm în centrul suportului superior.
4. În funcție de câte găuri sunt pe butucul automobilului, exact aceleași găuri sunt marcate pe ele pentru montarea în suportul inferior de plastic. Găurit cu un burghiu.
5. Conform șablonului, trebuie să marcați locația lamelor (două triunghiuri care formează o stea). Locurile de fixare a colțurilor sunt marcate. Pe două suporturi ar trebui să iasă identic.
6. Este mai bine să tăiați lamele nu una câte una, ci toate deodată (se folosește o râșniță).
7. Punctele de atașare ale colțurilor trebuie notate și pe lame. Apoi găuriți.
8. Cu ajutorul colțurilor, lamele sunt atașate de cercurile de bază cu șuruburi și piulițe prin șaibe.

Cu cât palele sunt mai lungi, cu atât unitatea va fi mai puternică, dar cu atât va fi mai dificil să o echilibrați, într-un vânt puternic structura se va „slăbi”.

Generator de bricolaj

Pentru o moară de vânt, trebuie să selectați un generator autoexcitat cu magneți permanenți (aceștia au fost utilizați la tractoarele T-4, MTZ, T-16, T-25).

Dacă puneți un generator de mașină convențional, înfășurarea lor de tensiune este alimentată de o baterie, adică: fără tensiune - fără excitare.

Aceasta înseamnă că dacă instalați un autogenerator + baterie și va fi un vânt slab pentru o lungă perioadă de timp, bateria se va descărca pur și simplu și când vântul va apărea din nou, sistemul nu va porni.

Sau faceți un generator eolian pe magneți de neodim cu propriile mâini. O astfel de unitate va ceda cu un vânt slab de 1,5 kW, maxim, cu un vânt puternic de 3,5 kW. Instrucțiunea pasului:

Se fac două clătite metalice, cu diametrul de 50 cm.

12 magneți de neodim pe fiecare (aproximativ 50 x 25 x 1,2 mm) sunt atașați de ei în jurul perimetrului cu super-clei. Magneții alternează: „nord” - „sud”.

Clătitele sunt așezate unul față de celălalt, polii sunt de asemenea orientați „nord” - „sud”.

Între ele este un stator de casă. Acestea sunt 9 bobine de sârmă de cupru cu o secțiune transversală de 3 mm. 70 de ture fiecare. Între ele, acestea sunt conectate conform schemei „stea” și umplute cu rășină polimerică. Bobinele sunt înfăşurate într-o singură direcţie. Pentru comoditate, începutul și sfârșitul înfășurării trebuie marcate (de exemplu, cu bandă electrică de diferite culori).

Generator de moara de vant de casa din magneti de neodim

Grosimea statorului este de aproximativ 15 - 20 mm. La fabricarea sa, este necesar să se asigure ieșirile înfășurărilor din bobine prin șuruburi cu piulițe.Ei vor alimenta generatorul.

Distanța dintre stator și rotor este de 2 mm.

Esența lucrării este că nordul și sudul magneților sunt inversate, ceea ce face ca curentul electric să „curgă” prin bobină.

Magneții rotorului vor fi atrași foarte puternic. Pentru a conecta ușor piesele, trebuie să găuriți în ele și să tăiați firele pentru știfturi. Rotoarele se aliniază imediat între ele și, treptat, cu ajutorul cheilor, cea de sus coboară spre cea de jos. La urma urmei, acurile de păr temporare sunt îndepărtate.

Acest generator poate fi utilizat atât pe modelele verticale, cât și pe cele orizontale.

proces de asamblare

• Pe catarg este instalat un suport pentru montarea statorului (poate fi cu trei sau șase lame).
• Un butuc este fixat deasupra lui cu piulițe.
• Există 4 știfturi în butuc. Ei pornesc generatorul.
• Statorul generatorului este conectat la un suport fixat pe catarg.
• O turbină cu palete este fixată pe a doua placă a rotorului.
• De la stator, firele sunt conectate prin borne la regulatorul de tensiune.

Principalele caracteristici

Performanța unui generator eolian depinde de numărul și dimensiunea palelor instalate pe acesta, ceea ce se vede clar din formula:

N=pSV3/2, unde

N este puterea fluxului de aer, care determină puterea dispozitivului;

р – densitatea aerului;

S este zona măturată de generatorul eolian;

V este viteza vântului.

Principalele caracteristici ale acestui element de dispozitive tehnice de acest tip sunt:

Dimensiuni geometrice.

Conform diagramei de mai jos:

R este raza care determină aria măturată a dispozitivului;

b - lățimea, determină viteza unui anumit model;

c - grosimea, depinde de materialul din care este realizat și de caracteristicile de proiectare;

φ - unghiul de instalare determină amplasarea planului de rotație al lamei față de axa acesteia;

r este raza secțiunii sau raza interioară de rotație.

• Rezistența mecanică - determină capacitatea elementului de a rezista la sarcinile aplicate acestuia și depinde de materialul utilizat la fabricație și de proiectarea acestuia.
• Eficiența aerodinamică - determină capacitatea de a converti mișcarea de translație a energiei eoliene în mișcare de rotație a arborelui generatorului eolian.
• Parametri aeroacustici - caracterizează nivelul de zgomot produs în timpul funcționării turbinei eoliene.

Lame de țeavă din PVC

La fel de importantă este alegerea materialului pentru fabricarea palelor turbinelor eoliene. Cel mai simplu mod de a face palete de turbine eoliene este dintr-o țeavă de plastic. Țevile din PVC, care pot fi achiziționate de la orice magazin de hardware, sunt poate cel mai potrivit material. Este necesar să se folosească țevi cu grosimea necesară a peretelui (proiectate pentru conducte de canalizare sau gaz sub presiune), altfel fluxul de aer care intră cu un vânt suficient de puternic poate îndoi palele, ceea ce va duce la distrugerea lor împotriva catargului generatorului.

tevi pvc cu marcaje pentru taiere

Trebuie amintit că paleta unui generator eolian suferă sarcini considerabile din cauza forței centrifuge, cu cât lama este mai mare, cu atât este mai lungă. Viteza de mișcare a părții de capăt a lamei unei roți cu două lame a unui generator eolian de uz casnic este de sute de metri pe secundă, ceea ce este comparabilă cu viteza unui glonț de pistol (vârful lamei unui generator eolian industrial roata poate atinge viteze supersonice).

O lamă din PVC poate să nu reziste la sarcina de tracțiune la viteze atât de mari, iar fragmentele de schije care zboară cu viteza unui glonț reprezintă o amenințare reală pentru viața și sănătatea umană. Concluzia este evidentă - reducem lungimea lamei prin creșterea numărului de lame. În plus, o roată de vânt cu un număr mare de lame este mult mai ușor de echilibrat și creează mai puțin zgomot.

Luați în considerare fabricarea de lame pentru o roată eoliană cu șase lame cu un diametru de 2 m din conducta din PVC. Pentru a asigura rezistența necesară la tracțiune și încovoiere, grosimea peretelui țevii trebuie să fie de cel puțin 4 mm. Calculul profilului palelor unei roți de turbină eoliană este un proces complex și consumator de timp, care necesită cunoștințe foarte specializate, așa că ar fi mai rațional ca un maestru amator să folosească un șablon gata făcut.

Sablon lama din teava PVC cu diametrul de 160 mm

Șablonul trebuie tăiat din hârtie, atașat de peretele țevii și încercuit cu un marker. Repetați procedura de încă cinci ori - dintr-o țeavă ar trebui să se obțină șase lame. Tăiem țeava pe liniile obținute cu un ferăstrău electric și obținem șase lame aproape terminate. Rămâne doar să șlefuim tăieturile și să rotunjim colțurile și marginile. Acest lucru va oferi roții eoliene un aspect îngrijit și va reduce zgomotul de funcționare.

Pentru a conecta palele între ele și pentru a atașa roata la turbină, este necesar să se realizeze o unitate de conectare, care este un disc tăiat din oțel cu șase benzi de oțel sudate sau tăiate în același timp. Dimensiunile specifice și configurația nodului de conectare depind de generatorul sau motorul de curent continuu care va servi drept inima mini-parcului eolian.Menționăm doar că oțelul din care este realizată unitatea de legătură trebuie să aibă o grosime suficientă pentru ca roata să nu se îndoaie sub presiunea vântului.

Facem o moară de vânt cu propriile noastre mâini

1. Pale de turbine eoliene

Roata vântului este cel mai important element structural al dispozitivului. El transformă forța vântului în energie mecanică. Astfel, selecția tuturor celorlalte elemente depinde de structura sa.

Cele mai comune și eficiente tipuri de lame sunt vele și palete. Pentru fabricarea primei opțiuni, este necesar să fixați o foaie de material pe axă, plasând-o într-un unghi față de fluxul vântului. Cu toate acestea, în timpul mișcărilor de rotație, o astfel de lamă va avea o rezistență aerodinamică semnificativă. În plus, va crește odată cu creșterea unghiului de atac, ceea ce reduce eficacitatea funcționării acestora.

Al doilea tip de lame funcționează cu productivitate mai mare - cele cu aripi. În contururile lor, ele seamănă cu aripa unui avion, iar costurile forței de frecare sunt reduse la minimum. Acest tip de turbină eoliană are o utilizare ridicată a energiei eoliene la costuri reduse ale materialelor.

Lamele pot fi realizate din țeavă de plastic sau plastic, deoarece va fi mai productivă decât lemnul. Cea mai eficientă este structura roții eoliene cu un diametru de doi metri și șase pale.

2. Generator turbină eoliană

Cea mai acceptabilă opțiune pentru echipamentele de generare eoliană este un mecanism generator de conversie asincron cu curent alternativ.Principalele sale avantaje sunt costul redus, ușurința de achiziție și amploarea distribuției modelelor, posibilitatea de reechipare și funcționarea excelentă la viteze mici.

Poate fi transformat într-un generator cu magnet permanent. Studiile au arătat că un astfel de dispozitiv poate fi operat la viteze mici, dar își pierde rapid eficiența la viteze mari.

3. Suport turbină eoliană

Pentru a fixa palele de carcasa generatorului, este necesar să folosiți capul turbinei eoliene, care este un disc de oțel cu o grosime de până la 10 mm. Pe el sunt sudate șase benzi metalice cu găuri pentru atașarea lamelor de ele. Discul în sine este atașat la mecanismul generator folosind șuruburi cu piulițe de blocare.

Deoarece dispozitivul generator este capabil să reziste la sarcini maxime, inclusiv de la forțele giroscopice, acesta trebuie să fie bine fixat. Pe dispozitiv, generatorul este instalat pe o parte, pentru aceasta arborele trebuie conectat la carcasă, care arată ca un element de oțel cu găuri filetate pentru înșurubare pe axa generatorului de același diametru.

Pentru producerea unui cadru de susținere pentru echipamentele generatoare de vânt, pe care vor fi amplasate toate celelalte elemente, este necesar să se folosească o placă metalică cu o grosime de până la 10 mm sau o bucată dintr-o grindă de aceleași dimensiuni.

4. Pivot turbină eoliană

Mecanismul rotativ asigură mișcări de rotație ale morii de vânt în jurul unei axe verticale. Astfel, face posibilă întoarcerea dispozitivului în direcția vântului.Pentru fabricarea sa, este mai bine să folosiți rulmenți cu role, care percep mai eficient sarcinile axiale.

5. Receptor curent

Pantograful funcționează pentru a reduce probabilitatea de răsucire și rupere a firelor care provin de la generatorul de pe moara de vânt. Conține în design un manșon din material izolator, contacte și perii. Pentru a crea protecție împotriva fenomenelor meteorologice, nodurile de contact ale receptorului curent trebuie să fie închise.

Principiul de funcționare al turbinei eoliene

Un generator eolian sau o centrală eoliană (WPP) este un dispozitiv care este utilizat pentru a converti energia cinetică a unui curent de vânt în energie mecanică. Energia mecanică rezultată rotește rotorul și este transformată în forma electrică de care avem nevoie.

Principiul de funcționare și dispozitivul unei mori de vânt cinetice sunt descrise în detaliu în articol, pe care vă recomandăm să-l citiți.

Structura WUE include:

• pale care formează o elice,
• rotorul turbinei rotative
• axa generatorului și generatorul însuși,
• un invertor care convertește curentul alternativ în curent continuu utilizat pentru încărcarea bateriilor,
• baterie.

Esența turbinelor eoliene este simplă. În timpul rotației rotorului, se generează un curent alternativ trifazat, care trece apoi prin controler și încarcă bateria DC. Apoi, invertorul convertește curentul astfel încât să poată fi consumat, alimentează iluminatul, un radio, un televizor, un cuptor cu microunde și așa mai departe.

Dispunerea detaliată a unui generator eolian cu o axă orizontală de rotație vă permite să vă imaginați bine ce elemente contribuie la conversia energiei cinetice în energie mecanică și apoi în energie electrică.

În general, principiul de funcționare al unui generator eolian de orice tip și design este următorul: în procesul de rotație, există trei tipuri de forță care acționează asupra palelor: frânare, impuls și ridicare.

Această schemă de funcționare a unei turbine eoliene vă permite să înțelegeți ce se întâmplă cu electricitatea produsă de munca unui generator eolian: o parte din aceasta este acumulată, iar cealaltă este consumată.

Ultimele două forțe depășesc forța de frânare și pun volantul în mișcare. Pe partea staționară a generatorului, rotorul formează un câmp magnetic, astfel încât curentul electric trece prin fire.

Caracteristici ale producției de lame pentru un generator eolian cu propriile mâini din diverse materiale

Forma paletei și randamentul turbinei eoliene determină în mare măsură materialele folosite. Printre cele mai frecvente:

Conducte PVC

Prezentat spre vânzare într-o gamă largă, care vă permite să alegeți cea mai bună opțiune, ținând cont de dimensiunea viitorului design. Ar trebui să se acorde preferință produselor pentru o conductă de gaz sau canalizare - densitatea lor va face mai ușor să reziste chiar și la rafale puternice de vânt. Dar merită luat în considerare faptul că forța centrifugă crește sarcina asupra lamelor proporțional cu creșterea lungimii acestora. Marginile turbinei eoliene se rotesc cu o viteză de câteva sute de metri pe secundă. Și o ruptură accidentală a conductei poate provoca rănirea persoanelor din apropiere.

Soluția problemei poate fi reducerea lungimii structurii cu o creștere simultană a numărului acestora. Acest design funcționează cu mai puțin zgomot și se rotește cu încredere chiar și pe vânt ușor. Atunci când alegeți un material, este necesar să țineți cont de grosimea țevii, de care depinde densitatea lamei.Desenul pentru palete de turbine eoliene se realizează folosind tabele speciale dezvoltate pe baza experienței practice. Ele vă vor ajuta să determinați cu ușurință parametrii materialului dorit în funcție de numărul dorit de piese și lungimea acestora.

Prelucrarea și formarea lamelor țevii din PVC va dura un timp minim. Conform marcajului, segmentele de lungimea dorită sunt tăiate, după care sunt tăiate de-a lungul și ușor deschise. Slefuirea marginilor confera produsului un aspect mai estetic si mai ingrijit si, de asemenea, ajuta la reducerea nivelului de zgomot. Părțile finisate ale structurii sunt instalate pe o bază de oțel, a cărei grosime este calculată ținând cont de sarcina viitoare a vântului.

Aluminiu

Principalul avantaj al aluminiului, spre deosebire de alte materiale pentru palele turbinelor eoliene, este rezistența crescută și rezistența la îndoire și rupere. Dar greutatea crescută a metalului, în comparație cu plasticul, face necesară luarea unor măsuri speciale pentru a întări structura și a echilibra cu grijă roata.

Lamele sunt realizate în următoarea ordine. În primul rând, din foaia de placaj este decupat un model, conform căruia se decupează spațiile de construcție. Turnarea într-un jgheab adânc de 10 mm conferă produselor o formă înaripată cu caracteristici aerodinamice excelente. La fiecare lamă este atașat un manșon filetat, cu ajutorul căruia toate piesele sunt asamblate într-o singură structură.

Fibra de sticla

Potrivit experților, acest material este combinația optimă de caracteristici pentru fabricarea palelor de turbine eoliene de tip „do-it-yourself”. Greutatea ușoară, rezistența ridicată și aerodinamica excelentă sunt principalele avantaje ale materialului. Dar procesarea sa acasă este oarecum dificilă. În primul rând, o matrice este proiectată și tăiată din lemn.Pe una dintre suprafețe se aplică un strat de rășină epoxidică și deasupra se așează o bucată de fibră de sticlă de dimensiuni adecvate. Apoi stratul de rășină și fibră de sticlă este așezat din nou și această secvență se repetă de trei sau patru ori. Piesa de prelucrat rezultată este uscată în timpul zilei. Doar jumătate din piesă este făcută astfel.

Procedura descrisă trebuie repetată de câte ori se plănuiește instalarea palelor pe turbina eoliană. Elementele finisate sunt legate cu rasina epoxidica si in interior se pune un dop de lemn cu bucsa filetata si se lipeste pentru montare pe baza metalica a structurii.

alternativă electronică chineză

Realizarea unui controler de turbină eoliană cu propriile mâini este o afacere prestigioasă. Dar, având în vedere viteza de dezvoltare a tehnologiilor electronice, sensul auto-asamblarii își pierde adesea relevanța. În plus, majoritatea schemelor propuse sunt deja învechite.

Se dovedește mai ieftin să cumperi un produs gata făcut, realizat profesional, cu instalare de înaltă calitate, pe componente electronice moderne. De exemplu, puteți achiziționa un dispozitiv potrivit la un cost rezonabil de pe Aliexpress.

Deci, de exemplu, printre ofertele portalului chinez există un model pentru o moară de vânt de 600 de wați. Un dispozitiv în valoare de 1070 de ruble. potrivit pentru baterii de 12/24 volți, curent de funcționare până la 30 A.

Destul de decent, conceput pentru un generator eolian de 600 de wați, un regulator de încărcare fabricat în China. Un astfel de dispozitiv poate fi comandat din China și primit prin poștă în aproximativ o lună și jumătate.

O carcasă de control pentru orice vreme de înaltă calitate, cu dimensiunile 100x90 mm, este echipată cu un radiator de răcire puternic. Designul carcasei corespunde clasei de protecție IP67.Gama de temperaturi exterioare este de la - 35 la + 75ºС. Pe carcasă este afișată o indicație ușoară a modurilor de stare a generatorului eolian.

Întrebarea este, care este motivul pentru a petrece timp și efort pentru asamblarea unei structuri simple cu propriile mâini, dacă există o oportunitate reală de a cumpăra ceva similar și serios din punct de vedere tehnic?

Ei bine, dacă acest model nu este suficient, chinezii au opțiuni foarte „mișto”. Așadar, printre noii sosiți s-a remarcat un model cu o putere de 2 kW pentru o tensiune de funcționare de 96 volți.

Produs chinezesc din lista de noi sosiri. Oferă controlul încărcării bateriei, lucrând în tandem cu un generator eolian de 2 kW. Acceptă tensiune de intrare de până la 96 volți

Adevărat, costul acestui controler este deja de cinci ori mai scump decât dezvoltarea anterioară. Dar, din nou, dacă comparați costurile de a produce ceva similar cu propriile mâini, achiziția pare o decizie rațională.

Singurul lucru care derutează la produsele chinezești este că acestea tind să înceteze brusc să funcționeze în cele mai inoportune cazuri. Prin urmare, dispozitivul achiziționat trebuie adesea adus în minte - în mod natural, cu propriile mâini. Dar este mult mai ușor și mai simplu decât să faci un controler de încărcare pentru turbine eoliene de la zero.

Pentru iubitorii de produse de casă pe site-ul nostru există o serie de articole dedicate fabricării de turbine eoliene:

1. Generator eolian de la un generator auto: tehnologie de asamblare a morii de vânt și analiza erorilor
2. Cum să construiți lame pentru un generator eolian cu propriile mâini: exemple de lame făcute singur pentru o moară de vânt
3. Generator eolian bricolaj de la o mașină de spălat: instrucțiuni pentru asamblarea unei mori de vânt
4. Cum se calculează o turbină eoliană: formule + exemplu practic de calcul