Jak własnoręcznie zbudować łopaty do generatora wiatrowego: przykłady samodzielnie wykonanych łopat do wiatraka © Geostart

Jak zbudować ostrza do generatora wiatrowego własnymi rękami: przykłady samodzielnie wykonanych ostrzy do wiatraka

Wykorzystanie alternatywnych źródeł energii to jeden z głównych trendów naszych czasów. Czystą i niedrogą energię wiatrową można przekształcić w energię elektryczną nawet w domu, jeśli zbudujesz wiatrak i podłączysz go do generatora.

Możesz budować ostrza do generatora wiatrowego własnymi rękami ze zwykłych materiałów bez użycia specjalnego sprzętu. Podpowiemy Ci, który kształt łopat jest bardziej wydajny i pomożemy dobrać odpowiedni rysunek do farmy wiatrowej.

Jak działa prosty generator wiatrowy?

Turbina wiatrowa to urządzenie, które zamienia energię wiatru na energię elektryczną.

Zasada jego działania polega na tym, że wiatr obraca łopaty, napędza wał, przez który obrót wchodzi do generatora przez skrzynię biegów, która zwiększa prędkość.

Funkcjonowanie farmy wiatrowej jest oceniane przez KIJÓW – współczynnik wykorzystania energii wiatru. Kiedy koło wiatrowe obraca się szybko, oddziałuje z większą ilością wiatru, co oznacza, że ​​pobiera z niego więcej energii.

Istnieją dwa główne typy generatorów wiatrowych:

Modele zorientowane pionowo są zbudowane tak, aby oś śmigła była prostopadła do podłoża. Zatem każdy ruch mas powietrza, niezależnie od kierunku, wprawia konstrukcję w ruch.

Taka wszechstronność jest plusem tego typu wiatraków, ale przegrywają z modelami poziomymi pod względem wydajności i wydajności.

Poziomy generator wiatrowy przypomina wiatrowskaz. Aby łopaty mogły się obracać, konstrukcja musi być obrócona we właściwym kierunku, w zależności od kierunku ruchu powietrza.

Aby kontrolować i rejestrować zmiany kierunku wiatru, instalowane są specjalne urządzenia. Wydajność przy takim rozmieszczeniu śruby jest znacznie wyższa niż przy orientacji pionowej. W użytku domowym bardziej racjonalne jest stosowanie turbin wiatrowych tego typu.

Jaki kształt ostrza jest optymalny?

Jednym z głównych elementów turbiny wiatrowej jest zestaw łopat.

Istnieje szereg czynników związanych z tymi szczegółami, które wpływają na wydajność wiatraka:

  • waga;
  • rozmiar;
  • forma;
  • materialny;
  • ilość.

Jeśli zdecydujesz się zaprojektować łopaty do domowego wiatraka, pamiętaj o rozważeniu wszystkich tych parametrów. Niektórzy uważają, że im więcej skrzydeł na śmigle generatora, tym więcej energii wiatru można uzyskać. Innymi słowy, im więcej, tym lepiej.

Tak jednak nie jest. Każda pojedyncza część porusza się wbrew oporowi powietrza. W związku z tym duża liczba łopat śmigła wymaga większej siły wiatru, aby wykonać jeden obrót.

Forma ma duże znaczenie. To zależy od prędkości śruby. Słaby przepływ powoduje zawirowania, które spowalniają koło wiatrowe

Najbardziej wydajna jest turbina wiatrowa z pojedynczą łopatą. Ale budowanie i balansowanie własnymi rękami jest bardzo trudne. Projekt jest zawodny, aczkolwiek o wysokiej wydajności. Zgodnie z doświadczeniem wielu użytkowników i producentów wiatraków model trójłopatowy jest najbardziej optymalnym modelem.

Waga ostrza uzależniona jest od jego rozmiaru oraz materiału, z którego zostanie wykonane. Rozmiar należy starannie dobrać, kierując się wzorami do obliczeń. Krawędzie najlepiej obrobić tak, aby z jednej strony było zaokrąglenie, a strona przeciwna była ostra

Odpowiednio dobrany kształt łopat turbiny wiatrowej to podstawa jej dobrej pracy.

W przypadku domowej roboty odpowiednie są następujące opcje:

  • typ żagla;
  • typ skrzydła.

Łopaty typu żaglowego to proste szerokie paski, jak na wiatraku. Ten model jest najbardziej oczywisty i łatwy w produkcji. Jednak jego sprawność jest tak niska, że ​​ta forma praktycznie nie jest stosowana w nowoczesnych turbinach wiatrowych. Wydajność w tym przypadku wynosi około 10-12%.

Dużo wydajniejszą formą są łopatki o profilu łopatkowym. W grę wchodzą zasady aerodynamiki, które unoszą w powietrze ogromne samoloty. Śruba o takim kształcie łatwiej jest wprawić w ruch i szybciej się obraca. Przepływ powietrza znacznie zmniejsza opór, jaki wiatrak napotyka na swojej drodze.

Prawidłowy profil powinien przypominać skrzydło samolotu. Z jednej strony ostrze ma pogrubienie, z drugiej łagodne zejście. Masy powietrza opływają bardzo płynnie część tego kształtu

Wydajność tego modelu sięga 30-35%. Dobrą wiadomością jest to, że możesz zbudować skrzydlate ostrze własnymi rękami, używając minimum narzędzi. Wszystkie podstawowe obliczenia i rysunki można łatwo dostosować do swojego wiatraka i cieszyć się darmową i czystą energią wiatrową bez ograniczeń.

READ
Jak zrobić pompę ciepła własnymi rękami

Z czego wykonane są ostrza w domu?

Materiały, które nadają się do budowy turbiny wiatrowej to przede wszystkim plastik, metale lekkie, drewno oraz nowoczesne rozwiązanie – włókno szklane. Głównym pytaniem jest, ile pracy i czasu jesteś w stanie poświęcić na budowę wiatraka.

Rury kanalizacyjne z PVC

Najpopularniejszym i najbardziej rozpowszechnionym materiałem do produkcji łopatek turbin wiatrowych z tworzywa sztucznego jest zwykła rura kanalizacyjna z PVC. W przypadku większości domowych generatorów o średnicy ślimaka do 2 m wystarczy rura 160 mm.

Zaletami tej metody są:

  • niska cena;
  • dostępność w dowolnym regionie;
  • Łatwość obsługi;
  • duża ilość schematów i rysunków w Internecie, duże doświadczenie użytkowania.

Rury są różne. Wiadomo o tym nie tylko tym, którzy robią domowe farmy wiatrowe, ale każdemu, kto spotkał się z instalacją kanałów ściekowych lub rur wodociągowych. Różnią się grubością, składem, producentem. Rura jest niedroga, więc nie ma potrzeby, aby jeszcze bardziej obniżyć koszt wiatraka, oszczędzając na rurach PVC.

Słabej jakości plastikowy materiał rury może spowodować pękanie ostrzy podczas pierwszego testu, a cała praca pójdzie na marne.

Najpierw musisz zdecydować o wzorze. Opcji jest wiele, każda forma ma swoje zalety i wady. Warto najpierw poeksperymentować przed wycięciem ostatecznej wersji.

Ponieważ rury są niedrogie i można je znaleźć w każdym sklepie z narzędziami, materiał ten doskonale nadaje się do pierwszych kroków w modelowaniu ostrzy. Jeśli coś pójdzie nie tak, zawsze możesz kupić kolejną fajkę i spróbować ponownie, portfel nie ucierpi zbytnio na takich eksperymentach.

Doświadczeni użytkownicy energii wiatrowej zauważyli, że do produkcji łopat turbin wiatrowych lepiej jest używać rur pomarańczowych niż szarych. Lepiej trzymają swój kształt, nie uginają się po uformowaniu skrzydeł i dłużej utrzymują się.

Projektanci hobbyści wolą PCV, ponieważ podczas testów złamane ostrze można wymienić na nowe, wykonane w 15 minut na miejscu, jeśli jest dostępny odpowiedni szablon. Prosty i szybki, a co najważniejsze – niedrogi.

Instrukcja fotograficzna do robienia łopat wiatraka z rur polimerowych pomoże Ci wizualnie opanować etapy i kolejność procesu:

Wszystkie kroki przygotowawcze zostały zakończone, teraz ostrza muszą być przymocowane do części obracającej się po wietrze:

Aluminium jest cienkie, lekkie i drogie

Aluminium to lekki i wytrzymały metal. Jest tradycyjnie używany do produkcji łopat do turbin wiatrowych. Ze względu na niską wagę, jeśli nadasz płycie pożądany kształt, właściwości aerodynamiczne śmigła będą na wierzchu.

Główne obciążenia wiatraka podczas obrotu mają na celu zgięcie i złamanie łopaty. Jeśli plastik podczas takiej pracy szybko pęknie i ulegnie awarii, można liczyć na aluminiową śrubę na znacznie dłużej.

Jeśli jednak porównasz rury aluminiowe i PCV, metalowe płyty będą nadal cięższe. Przy dużej prędkości obrotowej istnieje duże ryzyko uszkodzenia nie samego ostrza, ale śruby w punkcie mocowania

Kolejną wadą części aluminiowych jest złożoność produkcji. Jeśli rura PVC ma zagięcie, które zostanie użyte do nadania właściwości aerodynamicznych ostrzu, wówczas aluminium jest zwykle przyjmowane w postaci arkusza.

Po wycięciu części zgodnie ze wzorem, co samo w sobie jest znacznie trudniejsze niż praca z tworzywem sztucznym, powstały przedmiot nadal będzie wymagał walcowania i odpowiedniego wygięcia. W domu i bez narzędzia nie będzie to takie proste.

Zamiast drogiego aluminium możesz użyć skrawków blachy dachowej lub kawałków tektury falistej pozostawionych po montażu:

Włókno szklane lub włókno szklane – dla profesjonalistów

Jeśli zdecydujesz się świadomie podejść do kwestii tworzenia ostrza i jesteś gotów poświęcić na to dużo wysiłku i nerwów, włókno szklane wystarczy. Jeśli wcześniej nie miałeś do czynienia z turbinami wiatrowymi, rozpoczęcie modelowania wiatraka z włókna szklanego nie jest dobrym pomysłem. Proces ten wymaga jednak doświadczenia i praktycznych umiejętności.

Ostrze wykonane z kilku warstw włókna szklanego sklejonych klejem epoksydowym będzie mocne, lekkie i niezawodne. Dzięki dużej powierzchni część jest pusta i prawie nieważka

Do produkcji brane jest włókno szklane – cienki i trwały materiał produkowany w rolkach. Oprócz włókna szklanego do zabezpieczenia warstw przydatny jest klej epoksydowy.

Zaczynamy od stworzenia matrycy. To taki blankiet, który jest formą na przyszłą część.

READ
Ogrzewanie geotermalne: co to jest, zasada działania systemu i opcje prywatnego domu ze względu na ciepło ziemi, recenzje właścicieli

Matryca może być wykonana z drewna: tarcicy, desek lub bali. Obszerna sylwetka połowy ostrza jest wycinana bezpośrednio z szyku. Inną opcją jest plastikowa forma.

Bardzo trudno jest samodzielnie wykonać półfabrykat, trzeba mieć przed oczami gotowy model ostrza z drewna lub innego materiału, a dopiero potem z tego modelu wycina się matrycę na część. Potrzebujesz co najmniej 2 takich matryc, ale raz zrobiwszy udaną formę, może być używana wielokrotnie i w ten sposób można zbudować więcej niż jeden wiatrak.

Spód formy jest starannie nasmarowany woskiem. Odbywa się to tak, że gotowe ostrze można później łatwo usunąć. Ułóż warstwę włókna szklanego, pokryj klejem epoksydowym. Proces powtarza się kilka razy, aż obrabiany przedmiot osiągnie pożądaną grubość.

Klej musi następnie wyschnąć. Niektórzy zalecają umieszczenie formy w worku próżniowym i wypompowanie powietrza. Dzięki temu klej lepiej wnika we wszystkie warstwy włókna szklanego, nie pozostawiając niezaimpregnowanych obszarów.

Gdy żywica epoksydowa wyschnie, połowa części jest ostrożnie usuwana z matrycy. Zrób to samo z drugą połową. Części są sklejane, tworząc wydrążoną trójwymiarową część. Lekkie, mocne, aerodynamicznie ukształtowane ostrze z włókna szklanego to szczyt kunsztu dla entuzjastów domowych farm wiatrowych.

Jego główną wadą jest trudność w realizacji pomysłu i początkowo duża liczba małżeństw, aż do uzyskania idealnej matrycy i niedopracowania algorytmu tworzenia.

Tanio i wesoło: drewniana część do turbiny wiatrowej

Drewniane wiosło jest staromodną metodą, która jest łatwa do wdrożenia, ale nieefektywna przy dzisiejszym poziomie zużycia energii elektrycznej. Możesz wykonać część z litej deski z jasnego drewna, takiego jak sosna. Ważne jest, aby wybrać dobrze wysuszony drewniany blank.

Jeśli drewno jest wilgotne, podczas procesu suszenia wkręt może „wspinać się” i odkształcać. Tak, a waga mokrego drzewa jest znacznie wyższa niż suchego.

Musisz wybrać odpowiedni kształt, ale weź pod uwagę fakt, że drewniane ostrze nie będzie cienką płytką, jak aluminium lub plastik, ale trójwymiarową konstrukcją. Dlatego samo kształtowanie blanku nie wystarczy, trzeba zrozumieć zasady aerodynamiki i wyobrazić sobie zarysy pióra we wszystkich trzech wymiarach.

Będziesz musiał nadać drzewu ostateczny wygląd za pomocą strugarki, najlepiej electro. Aby uzyskać trwałość, drewno jest traktowane antyseptycznym lakierem ochronnym lub farbą.

Główną wadą tej konstrukcji jest duża waga śruby. Aby ruszyć tym kolosem, wiatr musi być wystarczająco silny, co w zasadzie jest trudne. Jednak drewno to niedrogi materiał. Deski odpowiednie do stworzenia śmigła turbiny wiatrowej można znaleźć na swoim podwórku bez wydawania ani grosza. I to jest główna zaleta drewna w tym przypadku.

Wydajność drewnianego ostrza ma tendencję do zera. Z reguły czas i wysiłek włożony w stworzenie takiego wiatraka nie są warte wyniku wyrażonego w watach. Jednak jako model treningowy lub kopia testowa, drewniana część jest całkiem dobrym miejscem. A wiatrowskaz z drewnianymi ostrzami wygląda spektakularnie na miejscu.

Poniższy wybór zdjęć zapozna Cię z etapami tworzenia wiatraka z łopatami wyciętymi ze sklejki:

Część robocza jest gotowa i przetestowana pod kątem wydajności, co oznacza, że ​​pozostaje tylko pomalować i przykręcić do masztu:

Rysunki i przykłady ostrzy

Bardzo trudno jest dokonać poprawnego obliczenia śmigła turbiny wiatrowej bez znajomości głównych parametrów, które są wyświetlane we wzorze, a także nie mając pojęcia, jak te parametry wpływają na pracę wiatraka.

Lepiej nie marnować czasu, jeśli nie ma ochoty zagłębiać się w podstawy aerodynamiki. Gotowe rysunki z określonymi wskaźnikami pomogą dobrać odpowiednią łopatę do farmy wiatrowej.

Rysunek łopaty śmigła dwułopatowego. Wykonany jest z rury kanalizacyjnej o średnicy 110. Średnica śruby turbiny wiatrowej w tych obliczeniach wynosi 1 m

Tak mały generator wiatrowy nie będzie w stanie zapewnić Ci dużej mocy. Najprawdopodobniej nie będziesz w stanie wycisnąć z tego projektu więcej niż 50 watów. Natomiast dwułopatowe śmigło wykonane z lekkiej i cienkiej rury PCV da dużą prędkość obrotową i zapewni pracę wiatraka nawet przy lekkim wietrze.

Rysunek łopaty śmigła trójłopatowej turbiny wiatrowej z rury o średnicy 160 mm. Szacowana prędkość w tym wariancie – 5 przy wietrze 5 m/s

READ
Zrób to sam palnik do biokominka: instrukcje i wskazówki dotyczące robienia © Geostart

Śmigło z trzema łopatami o takim kształcie może być używane do mocniejszych jednostek, około 150 W przy 12 V. Średnica całego śmigła w tym modelu sięga 1,5 m. Koło wiatrowe będzie się szybko obracać i łatwo ruszyć. Wiatrak z trzema skrzydłami najczęściej spotykany jest w elektrowniach domowych.

Rysunek domowej roboty łopaty do 5-łopatowego śmigła turbiny wiatrowej. Wykonany jest z rury PCV o średnicy 160 mm. Szacowana prędkość – 4

Takie pięciołopatowe śmigło będzie w stanie wykonać do 225 obrotów na minutę przy szacowanej prędkości wiatru 5 m/s. Aby zbudować łopatę według proponowanych rysunków, należy przenieść współrzędne każdego punktu z kolumn „Współrzędne wzoru przód/tył” na powierzchnię plastikowej rury kanalizacyjnej.

Zgodnie z poniższą tabelą można obliczyć średnicę wiatraka z 2-16 ostrzami. W takim przypadku możesz wybrać rozmiar, biorąc pod uwagę pożądaną moc wyjściową.

Z tabeli wynika, że ​​im więcej skrzydeł ma generator wiatrowy, tym krótsza powinna być ich długość, aby uzyskać prąd o tej samej mocy.

Jak pokazuje praktyka, utrzymanie generatora wiatrowego o średnicy większej niż 2 metry jest dość trudne. Jeśli zgodnie z tabelą potrzebujesz większej turbiny wiatrowej, rozważ zwiększenie liczby łopat.

Wykonywanie wyważania wiatraka

Wyważenie łopat turbiny wiatrowej sprawi, że będzie ona działać tak wydajnie, jak to tylko możliwe. Aby przeprowadzić równoważenie, musisz znaleźć pomieszczenie, w którym nie ma wiatru ani przeciągów. Oczywiście dla turbiny wiatrowej o średnicy większej niż 2 m trudno będzie znaleźć takie pomieszczenie.

Noże są montowane w gotową konstrukcję i instalowane w pozycji roboczej. Oś musi znajdować się ściśle poziomo, zgodnie z poziomem. Płaszczyzna, w której śruba będzie się obracać, musi być ustawiona ściśle pionowo, prostopadle do osi i poziomu gruntu.

Śmigło, które się nie porusza, należy obrócić o 360/x stopni, gdzie x = liczba łopatek. Idealnie zrównoważony wiatrak nie odchyli się nawet o 1 stopień, ale pozostanie nieruchomy. Jeśli ostrze obracało się pod własnym ciężarem, należy je lekko skorygować, zmniejszyć ciężar z jednej strony, wyeliminować odchylenie od osi.

Proces jest powtarzany, aż śruba będzie całkowicie nieruchoma w dowolnej pozycji. Ważne jest, aby podczas balansowania nie było wiatru. Może to zniekształcić wyniki testu.

Ważne jest również, aby sprawdzić, czy wszystkie części obracają się dokładnie w tej samej płaszczyźnie. Aby sprawdzić w odległości 2 mm, po obu stronach jednego z ostrzy zainstalowane są płytki kontrolne. Podczas ruchu żadna część śruby nie powinna dotykać płytki.

Jeśli chcesz wykorzystać czystą i bezpieczną energię wiatru do użytku domowego i nie planujesz wydawać dużych pieniędzy na drogi sprzęt, dobrym pomysłem będą domowe ostrza ze zwykłych materiałów. Nie bój się eksperymentować, a będziesz mógł dalej ulepszać istniejące modele śmigieł wiatraków.

Optymalne ostrza do generatora wiatrowego: rodzaj, kształt, materiały i instrukcje dla majsterkowiczów

łopaty - Optymalne łopaty do turbiny wiatrowej: rodzaj, kształt, materiały i instrukcje dla majsterkowiczów

Istniejący ceny turbin wiatrowych a zwrot nie odpowiada możliwościom większości właścicieli domów wiejskich, domków letniskowych. Mieszkańcom obszarów oddalonych, gdzie nigdy wcześniej nie było prądu, jest jeszcze trudniej kupić taki sprzęt, ponieważ są pozbawieni informacji na jego temat i nie mogą uzyskać wystarczająco szczegółowych informacji o jakości, charakterystyce i innych parametrach sprzętu dla potrzeb wykorzystanie energii wiatru.

Musimy samodzielnie wytwarzać urządzenia wiatrowe w oparciu o wyniki eksperymentów lub fragmentaryczne informacje zebrane z różnych źródeł. Rozważ ważną kwestię, która pojawia się podczas tworzenia wiatraka – urządzenie ostrzy.

Jak działa prosty generator wiatrowy?

Istnieją dwa rodzaje generatorów wiatrowych:

Różnica polega na położeniu osi obrotu. Konstrukcje poziome są uważane za najbardziej produktywne., przypominające ich formy samolotu ze śmigłem. Śruba jest wirnikiem wiatraka, ogon to urządzenie kierujące przepływem wiatru, które automatycznie obraca oś w kierunku ruchu powietrza.

Kiedy wiatr działa na wirnik, generowany jest moment obrotowy, który jest przenoszony na oś generatora. W jego uzwojeniach wzbudzany jest prąd elektryczny, który ładuje akumulatory. One z kolei ładują falownik, który zmienia parametry prądu i dostarcza do urządzeń konsumenckich standardowe napięcie 220 V 50 Hz.

Istnieją prostsze kompleksy, w których konsumenci są natychmiast zasilani z generatora, ale taki system nie jest w żaden sposób chroniony przed przepięciami lub przerwami w dostawie prądu. Opcja służy tylko do oświetlania lub napędzania pomp pompujących wodę.

shema komplekta vetrogeneratora 1 - Optymalne ostrza do generatora wiatrowego: rodzaj, kształt, materiały i instrukcje DIY

Jaki kształt ostrza jest optymalny?

Głównym elementem wiatraka poziomego jest wirnik. Przede wszystkim przypomina śmigło, choć pełni zupełnie odwrotne funkcje. Łopatki przejmują energię przepływu powietrza, zamieniając ją w ruch obrotowy. Sprawność wirnika i całego zestawu jako całości zależy bezpośrednio od ich konfiguracji.

READ
Energia alternatywna | majsterkowanie

Urządzenia poziome posiadają wirniki wyposażone w dużą ilość łopatek. Zwykle jest ich więcej niż 3. W tej kwestii istnieje zależność liczby ostrzy od wydajności. Faktem jest, że wraz ze wzrostem liczby płaszczyzn odbiorczych zmniejsza się moc wirnika, a wraz ze spadkiem czułość. Dlatego wybierają „złoty środek”, biorąc średnią liczbę ostrzy.

Ważne! Duża liczba łopatek zwiększa obciążenie czołowe na urządzenie, tworząc siłę przechylającą na podstawie masztu i silny nacisk osiowy na wirnik, niszcząc łożyska generatora.

W praktyce powstało wiele różnych urządzeń o kształcie wirnika, od prostych wycinków koła, lekko rozłożonych wzdłuż osi promienia, po skomplikowane warianty ze starannie obliczoną aerodynamiką, przetestowaną w różnych warunkach. Wyniki badań wykazały, że optymalnym kształtem jest model zbliżony do śmigła. Takie ostrze wysuwa się nieco ze środka (owiewki) wirnika i stopniowo zwęża się ku końcowi.

Zaletą tego typu jest równomierny rozkład obciążeń na łożysku podporowym, powierzchni łopaty i całym układzie wiatrowym jako całości. Strumień wiatru działa na wszystkie sekcje z taką samą siłą, ale jeśli wysuniesz łopatę do końca, otrzymasz dość długą dźwignię, która przeciąża łożysko i wyłamuje łopaty. Z tego powstała taka forma, z niewielkimi zmianami stosowanymi na prawie wszystkich wiatrakach.

Istnieje kilka opcji lub typów łopat do wiatraków poziomych. Powodem tego jest sama konstrukcja wirnika – po prostu nie ma miejsca na tworzenie skomplikowanych kształtów lub konfiguracji. Niemniej jednak rozwój najbardziej udanej opcji trwa, dziś istnieje kilka typów:

  • wirniki z twardymi łopatkami

Solidne łopaty wykonane są z różnych materiałów jednocześnie w określonej formie, łopaty żagla mają zupełnie inną konstrukcję. Podstawą jest rama, na której gęste płótno jest naciągnięte w taki sposób, aby jeden z boków nie był przymocowany do ramy. Okazuje się, że ostrze w kształcie trójkąta z jedną stroną (od środka do jednego z wierzchołków) nie jest przymocowane do podstawy.

Prąd wiatru wywiera nacisk na żagiel i nadaje mu optymalny kształt do zejścia z samolotu, w wyniku czego koło zaczyna się obracać. Ta opcja ma przewagę pod względem masy i wagi koła, ale wymaga stałego monitorowania stanu tkaniny i wirnika jako całości.

Do samodzielnej produkcji zwykle używa się improwizowanych materiałów. Biorąc pod uwagę złożony profil ostrzy, dobrym rozwiązaniem jest użycie rur z blachy lub tworzywa sztucznego.

4560c772e10c - Optymalne łopaty do turbiny wiatrowej: rodzaj, kształt, materiały i instrukcje dotyczące majsterkowania

Obliczanie ostrza

W praktyce niewiele osób oblicza parametry łopatek, ponieważ wymaga to specjalnego przeszkolenia i danych. Większość wartości potrzebnych do obliczeń należy najpierw znaleźć, niektóre z nich będą znane dopiero po uruchomieniu wiatraka. Ponadto dla większości gatunków wciąż nie ma matematycznego modelu rotacji, co czyni obliczenia bezużytecznymi.

Najczęściej średnicę wirnika dobiera się zgodnie z wymaganą mocą, wykonaną zgodnie z tabelą:

98 - Optymalne ostrza do generatora wiatrowego: rodzaj, kształt, materiały i instrukcje tworzenia własnych rąk

Jako opcja możesz skorzystać z kalkulatora online, który pozwala uzyskać gotowy wynik w kilka sekund, wystarczy podstawić własne dane w oknach programu.

Należy pamiętać, że obliczenia takiego urządzenia jako wirnika nie będą miały wystarczającej dokładności ze względu na dużą liczbę subtelnych efektów i nieznanych wielkości, dlatego najczęściej uciekają się do eksperymentalnego doboru kształtu i wielkości.

Materiał do produkcji

Zanim zaczniesz prace nad stworzeniem wirnika, musisz zdecydować się na materiał. Wybór dokonywany jest z tego, co jest dostępne, lub z materiałów bardziej znanych użytkownikowi i dostępnych do obróbki. Wymagania dotyczące materiału do produkcji ostrzy:

  • siła
  • niska waga
  • łatwość przetwarzania
  • możliwość nadania pożądanego kształtu lub jego obecności w obrabianym przedmiocie
  • dostępność

Ze wszystkich możliwych opcji kilka najbardziej udanych zostało wybranych empirycznie. Rozważmy je bardziej szczegółowo.

Rury PCV

Zastosowanie rur kanalizacyjnych z PVC o dużej średnicy pozwala szybko i niedrogo uzyskać dość wysokiej jakości ostrza. Plastik nie boi się narażenia na wilgoć, jest łatwy w obróbce. Najcenniejszą cechą jest obecność równej rynny w obrabianym przedmiocie, pozostaje tylko prawidłowe odcięcie wszystkiego, co zbędne.

READ
Schemat podłączenia paneli słonecznych: montaż systemu z baterią

Łatwość produkcji i niski koszt materiału w połączeniu z wydajnością plastiku sprawiły, że rury PCV stały się najpopularniejszym materiałem do produkcji domowych wiatraków. Wady materiału to jego kruchość w niskich temperaturach.

FX7HHWJHZS8WGP5 e1415381418674 - Optymalne łopaty do turbiny wiatrowej: typ, kształt, materiały i instrukcje dla majsterkowiczów

aluminium

Ostrza aluminiowe są trwałe, mocne i nie boją się żadnych wpływów zewnętrznych. Jednocześnie są cięższe od plastikowych i wymagają starannego wyważania kół. Ponadto praca z metalem, nawet tak plastycznym jak aluminium, wymaga umiejętności i odpowiedniego narzędzia.

Kształt materiału również komplikuje pracę – najczęściej stosuje się blachę aluminiową, więc nie wystarczy wykonać ostrza, trzeba nadać im odpowiedni profil, do którego trzeba będzie wykonać specjalny szablon. Alternatywnie możesz najpierw zgiąć arkusz wzdłuż trzpienia, a następnie przystąpić do znakowania i cięcia części. Generalnie materiał jest bardziej odporny na stres, nie boi się temperatury czy wpływów atmosferycznych.

Włókno szklane

To wybór dla profesjonalistów. Praca z włóknem szklanym jest złożona, wymagająca umiejętności i znajomości wielu subtelności. Procedura tworzenia ostrza obejmuje kilka operacji:

  • wykonanie drewnianego szablonu, pokrycie jego powierzchni woskiem, mastyksem lub innym materiałem odpychającym klej
  • produkcja jednej połowy ostrza. Na powierzchnię szablonu nakłada się warstwę żywicy epoksydowej, na którą natychmiast kładzie się włókno szklane. Następnie nakłada się ponownie żywicę epoksydową (bez czekania na wyschnięcie poprzedniej warstwy) i ponownie włókno szklane. Tworzy to połowę ostrza o pożądanej grubości.
  • w podobny sposób wykonana jest druga połowa ostrza
  • po stwardnieniu kleju połówki łączy się żywicą epoksydową. Złącza są szlifowane, na koniec wkładana jest tuleja, aby przymocować do piasty

Technologia jest złożona, wymaga czasu i umiejętności pracy z materiałami. Ponadto żywica epoksydowa ma niefortunną właściwość gotowania w dużych ilościach, co stwarza ciągłe zagrożenie zepsucia całej pracy. Dlatego tylko doświadczeni i przeszkoleni użytkownicy powinni wybierać włókno szklane.

Drewno

Praca z drewnem jest dość znana większości użytkowników, ale tworzenie ostrzy to nie lada wyzwanie. Nie tylko sam kształt produktu nie jest prosty, ale konieczne będzie również wykonanie kilku identycznych próbek nie do odróżnienia od siebie.

Rozwiązanie takiego problemu nie jest dla wszystkich. Ponadto gotowe produkty muszą być jakościowo chronione przed wilgocią, impregnowane schnącym olejem lub olejem, malowane itp.

Drewno ma wiele negatywnych cech – ma skłonność do wypaczania, pękania, gnicia. Pochłania i łatwo oddaje wilgoć, co zmienia masę i równowagę wirnika. Wszystkie te właściwości sprawiają, że materiał nie jest najlepszym wyborem dla mistrza domu, ponieważ nikt nie potrzebuje niepotrzebnych komplikacji.

Tworzenie ostrzy etapami

Rozważ najczęstszą opcję produkcji ostrzy. Zastosowany materiał to rura PVC o średnicy ok 110-160 mm:

  • kawałki rur są cięte wzdłuż długości ostrzy
  • wzdłuż odcinka rysowana jest linia, od której w obu kierunkach mierzone są 22 mm. Okazuje się, że 44 mm – szerokość jednego ostrza
  • to samo dzieje się z przeciwnego końca
  • skrajne punkty po jednej stronie linii środkowej są połączone w linii prostej. Na drugiej stronie naniesiony jest rysunek kształtu ostrza.
  • ostrze jest wycięte, wolny koniec starannie zaokrąglony, krawędzie obrobione papierem ściernym lub pilnikiem
  • ostrza są przymocowane do piasty

Kształt ostrzy ma następującą strukturę:

  • części końcowe mają taką samą szerokość – 44 mm
  • w środku szerokość ostrza 55 mm
  • w odległości 0,15 długości szerokość ostrza wynosi 88 mm

Powstałe punkty łączy się linią prostą, następnie wykonuje się je płynniejszymi przejściami, kierując się uzyskanymi konturami. Wykonany jest szablon, według którego wycinane są wszystkie ostrza o tym samym kształcie. Aby przymocować do piasty, musisz wywiercić kilka otworów na śruby (wkręty).

Muszą znajdować się na wszystkich łopatkach w tych samych punktach, aby nie zakłócić równowagi wirnika. Gotowe koło musi być starannie wyważone poprzez zamontowanie go na osi i obracając się swobodnie znaleźć obszar z niewyważeniem. W tym miejscu ostrze należy stopniowo szlifować, aż wirnik zostanie całkowicie wyważony.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: