Kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü için kanatlar nasıl yapılır: kendi kendine yapılan rüzgar türbini kanatlarının örnekleri

Alternatif enerji kaynaklarının kullanımı çağımızın ana trendlerinden biridir.Temiz, uygun fiyatlı rüzgar enerjisi, evinizde bile bir rüzgar türbini inşa edip onu bir jeneratöre bağlayarak elektriğe dönüştürülebilir.

Özel ekipman kullanmadan, sıradan malzemelerden kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü için kanatlar oluşturabilirsiniz. Size hangi kanat şeklinin daha verimli olduğunu söyleyeceğiz ve rüzgar enerjisi santrali için uygun çizimi seçmenize yardımcı olacağız.

Basit bir rüzgar jeneratörü nasıl çalışır?

Rüzgar jeneratörü, rüzgar enerjisini elektriğe dönüştürmenizi sağlayan bir cihazdır.

Çalışma prensibi, rüzgarın kanatları döndürmesi, şaftı harekete geçirmesi, bunun aracılığıyla jeneratöre bir dişli kutusu aracılığıyla dönüşün sağlanması ve bu da hızın artmasıdır.

Bir rüzgar enerjisi santralinin işletimi KIEV - rüzgar enerjisi kullanım faktörü ile değerlendirilir. Rüzgar çarkı hızla döndüğünde daha fazla rüzgarla etkileşime girer, bu da ondan daha fazla enerji aldığı anlamına gelir.

İki ana tip rüzgar jeneratörü vardır:

• dikey;
• yatay.

Dikey yönelimli modeller, pervane ekseni yere dik olacak şekilde inşa edilmiştir. Böylece hava kütlelerinin yönü ne olursa olsun herhangi bir hareketi yapıyı harekete geçirir.

Bu çok yönlülük, bu tür rüzgar türbinlerinin bir avantajıdır, ancak üretkenlik ve işletme verimliliği açısından yatay modellere göre daha düşüktürler.

Yatay bir rüzgar jeneratörü rüzgar gülüne benzer. Kanatların dönebilmesi için hava hareketinin yönüne bağlı olarak yapının istenilen yöne döndürülmesi gerekir.

Rüzgar yönündeki değişiklikleri izlemek ve yakalamak için özel cihazlar kurulur. Bu vida düzenlemesinin verimliliği, dikey yönlendirmeye göre önemli ölçüde daha yüksektir. Evsel kullanım için bu tip rüzgar jeneratörlerinin kullanılması daha akılcıdır.

Hangi bıçak şekli en uygunudur?

Rüzgar jeneratörünün ana elemanlarından biri bir dizi kanattır.

Bu parçalarla ilgili, yel değirmeninin verimliliğini etkileyen bir dizi faktör vardır:

• ağırlık;
• boyut;
• biçim;
• malzeme;
• miktar.

Ev yapımı bir yel değirmeni için kanat tasarlamaya karar verirseniz, tüm bu parametreleri dikkate almalısınız. Bazıları jeneratör pervanesinde ne kadar çok kanat varsa o kadar fazla rüzgar enerjisi üretilebileceğine inanıyor. Başka bir deyişle, ne kadar çoksa o kadar neşeli.

Ancak durum böyle değil. Her bir parça hava direncine karşı hareket eder. Bu nedenle, bir pervane üzerindeki çok sayıda kanat, bir dönüşü tamamlamak için daha fazla rüzgar kuvveti gerektirir.

Ayrıca çok fazla geniş kanat, hava akışının yel değirmeninin içinden geçmeyip etrafından dolaştığı pervanenin önünde "hava başlığı" adı verilen bir oluşumun oluşmasına neden olabilir.

Biçim çok önemlidir. Pervanenin hızı buna bağlıdır. Zayıf akış, rüzgar çarkını yavaşlatan girdapların oluşmasına neden olur

En verimli olanı tek kanatlı rüzgar jeneratörüdür. Ancak bunu kendi ellerinizle inşa etmek ve dengelemek çok zordur. Yüksek verimliliğe rağmen tasarımın güvenilmez olduğu ortaya çıkıyor. Birçok rüzgar türbini kullanıcısı ve üreticisinin deneyimine göre en uygun model üç kanatlıdır.

Bıçağın ağırlığı, boyutuna ve yapılacağı malzemeye bağlıdır. Boyut, hesaplama formüllerinin rehberliğinde dikkatlice seçilmelidir. Bir tarafta yuvarlama, diğer tarafta keskin kenar olacak şekilde kenarları işlemek daha iyidir.

Bir rüzgar jeneratörü için doğru seçilmiş kanat şekli, jeneratörün iyi çalışmasının temelidir.

Aşağıdaki seçenekler ev üretimi için uygundur:

• yelken tipi;
• kanat tipi.

Yelken tipi kanatlar, yel değirmenindekiler gibi basit, geniş şeritlerdir.Bu model en belirgin ve yapımı en kolay olanıdır. Ancak verimliliği o kadar düşüktür ki bu form modern rüzgar jeneratörlerinde pratikte kullanılmaz. Bu durumda verimlilik yaklaşık% 10-12'dir.

Çok daha etkili bir form kanatlı profilin bıçaklarıdır. Devasa uçakları havaya kaldıran aerodinamik ilkelerini içerir. Bu şekle sahip bir vidanın harekete geçirilmesi daha kolaydır ve daha hızlı döner. Hava akışı, yel değirmeninin yolu boyunca karşılaştığı direnci önemli ölçüde azaltır.

Doğru profil bir uçak kanadına benzemelidir. Bıçağın bir tarafında kalınlaşma, diğer tarafında ise hafif bir eğim vardır. Hava kütleleri bu şeklin bir kısmı etrafında çok düzgün bir şekilde akar

Bu modelin verimliliği% 30-35'e ulaşıyor. İyi haber şu ki, minimum sayıda alet kullanarak kanatlı bir bıçağı kendiniz oluşturabilirsiniz. Tüm temel hesaplamalar ve çizimler kolaylıkla rüzgar değirmeninize uyarlanabilir ve özgür ve temiz rüzgar enerjisini kısıtlama olmaksızın kullanabilirsiniz.

Evde bıçaklar nelerden yapılır?

Rüzgar jeneratörünün yapımına uygun malzemeler öncelikle plastik, hafif metaller, ahşap ve modern bir çözüm olan fiberglastır. Asıl soru, bir yel değirmeni yapmak için ne kadar emek ve zaman harcamak istediğinizdir.

PVC kanalizasyon boruları

Rüzgar jeneratörleri için plastik kanat yapımında en popüler ve yaygın malzeme sıradan bir PVC kanalizasyon borusudur. Vida çapı 2 m'ye kadar olan çoğu ev jeneratörü için 160 mm'lik bir boru yeterlidir.

Bu yöntemin avantajları şunları içerir:

• Düşük fiyat;
• herhangi bir bölgedeki kullanılabilirlik;
• kullanım kolaylığı;
• İnternette çok sayıda diyagram ve çizim, kullanımda geniş deneyim.

Borular farklıdır. Bu sadece ev yapımı rüzgar santralleri yapanlar tarafından değil, kanalizasyon veya su temini tesisatıyla karşılaşan herkes tarafından da bilinmektedir. Kalınlık, bileşim ve üretici bakımından farklılık gösterirler. Boru ucuzdur, dolayısıyla PVC borulardan tasarruf ederek yel değirmeninizi daha da ucuz hale getirmeye çalışmanıza gerek yoktur.

Plastik boruların kalitesiz malzemesi, ilk test sırasında bıçakların çatlamasına ve tüm işlerin boşuna yapılmasına neden olabilir

İlk önce desene karar vermelisiniz. Pek çok seçenek var, her formun kendine göre dezavantajları ve avantajları var. Son versiyonu kesmeden önce denemeye değer olabilir.

Boruların fiyatı düşük olduğundan ve bunları herhangi bir hırdavatçıda bulabileceğinizden, bu malzeme bıçak modellemenin ilk adımları için mükemmeldir. Bir şeyler ters giderse, her zaman başka bir pipo alıp tekrar deneyebilirsiniz; cüzdanınız bu tür deneylerden fazla zarar görmeyecektir.

Deneyimli rüzgar enerjisi kullanıcıları, rüzgar türbini kanatları yapımında gri borular yerine turuncu boru kullanmanın daha iyi olduğunu fark etmişlerdir. Şekillerini daha iyi korurlar, kanat oluştuktan sonra bükülmezler ve daha uzun süre dayanırlar

Amatör tasarımcılar PVC'yi tercih ediyor, çünkü test sırasında kırılan bir bıçak, uygun bir desen mevcutsa, 15 dakika içinde yerinde yapılan yenisiyle değiştirilebilir. Basit, hızlı ve en önemlisi uygun fiyatlı.

Polimer borulardan yel değirmeni kanatlarının yapımına ilişkin fotoğraf talimatları, işlemin adımlarına ve sırasına görsel olarak hakim olmanıza yardımcı olacaktır:

Tüm hazırlık adımları tamamlandı, artık rüzgarla dönen parçaya bıçakların takılması gerekiyor:

Alüminyum - ince, hafif ve pahalı

Alüminyum hafif ve dayanıklı bir metaldir. Geleneksel olarak rüzgar türbinleri için kanat yapımında kullanılır. Düşük ağırlığından dolayı plakaya istenilen şekli verirseniz pervanenin aerodinamik özellikleri mükemmel olacaktır.

Bir yel değirmeninin dönme sırasında maruz kaldığı ana yükler, bıçağın bükülmesine ve kırılmasına yöneliktir. Böyle bir çalışma sırasında plastik hızla çatlar ve arızalanırsa, alüminyum vidaya çok daha uzun süre güvenebilirsiniz.

Ancak alüminyum ve PVC boruları karşılaştırırsanız metal plakalar yine de daha ağır olacaktır. Yüksek dönüş hızlarında bıçağın kendisine değil bağlantı noktasındaki vidaya zarar verme riski yüksektir

Alüminyum parçaların bir diğer dezavantajı ise imalatın karmaşıklığıdır. PVC borunun bıçağa aerodinamik özellikler kazandırmak için kullanılacak bir kıvrımı varsa, o zaman alüminyum kural olarak bir tabaka şeklinde alınır.

Kendi başına plastikle çalışmaktan çok daha zor olan parçayı desene göre kestikten sonra, ortaya çıkan iş parçasının yine de yuvarlanması ve doğru bükülmenin verilmesi gerekecektir. Bunu evde ve aletsiz yapmak o kadar kolay olmayacak.

Pahalı alüminyum yerine, çatı kaplama levhası artıklarını veya kurulumdan sonra kalan oluklu levha parçalarını kullanabilirsiniz:

Fiberglas veya fiberglas - profesyoneller için

Bir bıçak oluşturma konusuna bilinçli olarak yaklaşmaya karar verirseniz ve bunun için çok fazla çaba ve sinir harcamaya hazırsanız, fiberglas işe yarayacaktır.Daha önce rüzgar jeneratörleriyle ilgilenmediyseniz, fiberglastan yapılmış bir yel değirmeninin modellenmesiyle tanışmaya başlamak en iyi fikir değildir. Yine de bu süreç deneyim ve pratik beceri gerektirir.

Epoksi yapıştırıcı ile yapıştırılmış birkaç kat cam elyafından yapılmış bir bıçak güçlü, hafif ve güvenilir olacaktır. Geniş yüzey alanıyla parçanın içi boş ve neredeyse ağırlıksız olduğu ortaya çıkıyor

İmalat için, rulo halinde üretilen ince ve dayanıklı bir malzeme olan fiberglas kullanılır. Fiberglasın yanı sıra epoksi yapıştırıcı da katmanların sabitlenmesi için kullanışlıdır.

İş bir matris oluşturarak başlar. Bu, gelecekteki bir parça için kalıbı temsil eden bir boşluktur.

Matris ahşaptan yapılabilir: kereste, tahtalar veya kütükler. Bıçağın yarısının hacimsel silueti doğrudan masiften kesilir. Diğer bir seçenek ise plastik kalıptır.

Kendiniz bir boşluk yapmak çok zordur, gözlerinizin önünde ahşap veya başka bir malzemeden yapılmış bir bıçağın hazır bir modeline sahip olmanız gerekir ve ancak o zaman bu modelden parça için bir matris kesilir. Bu tür matrislerden en az 2 tanesine ihtiyacınız var, ancak bir kez başarılı bir şekil verdikten sonra birçok kez kullanılabilir ve bu şekilde birden fazla yel değirmeni inşa edebilirsiniz.

Kalıbın tabanı balmumu ile iyice yağlanır. Bu, bitmiş bıçağın daha sonra kolayca çıkarılabilmesi için yapılır. Bir fiberglas tabakası döşeyin ve epoksi yapıştırıcıyla kaplayın. İş parçası istenilen kalınlığa ulaşana kadar işlem birkaç kez tekrarlanır.

Daha sonra tutkal kurumalıdır. Bazıları kalıbın vakumlu bir torbaya konulmasını ve havanın dışarı pompalanmasını önerir. Bu şekilde tutkal, fiberglasın tüm katmanlarına daha iyi nüfuz eder ve emprenye edilmemiş alan kalmaz.

Epoksi yapıştırıcı kuruduğunda parçanın yarısı matristen dikkatlice çıkarılır. Aynısını ikinci yarıda da yapıyorlar.Parçalar, içi boş üç boyutlu bir parça oluşturacak şekilde birbirine yapıştırılır. Hafif, dayanıklı ve aerodinamik şekilli fiberglas kanat, ev tipi rüzgar santrali meraklıları için mükemmelliğin zirvesidir.

Ana dezavantajı, ideal matris elde edilene ve oluşturma algoritması mükemmelleşene kadar fikrin uygulanmasının zorluğu ve ilk başta çok sayıda kusurdur.

Ucuz ve neşeli: Rüzgar çarkı için ahşap parça

Tahta bıçak, uygulaması kolay, ancak günümüzün elektrik tüketimi düzeyinde etkisiz olan eski moda bir yöntemdir. Parça, çam gibi hafif ahşaptan yapılmış masif bir tahtadan yapılabilir. İyi kurutulmuş bir odun parçası seçmek önemlidir.

Ahşap nemliyse, kurutma işlemi sırasında vida "önleyebilir" ve deforme olabilir. Ve ıslak ahşabın ağırlığı kurudan önemli ölçüde daha yüksektir

Uygun bir şekil seçmeniz gerekiyor ancak ahşap bıçağın alüminyum veya plastik gibi ince bir plaka değil, üç boyutlu bir yapı olacağı gerçeğini hesaba katmalısınız. Bu nedenle iş parçasına şekil vermek yeterli değildir, aerodinamiğin ilkelerini anlamanız ve bıçağın ana hatlarını üç boyutta da hayal etmeniz gerekir.

Ahşaba son görünümü vermek için bir düzlem, tercihen elektrikli bir düzlem kullanmanız gerekecektir. Dayanıklılık için ahşap antiseptik koruyucu vernik veya boya ile işlenir

Bu tasarımın ana dezavantajı vidanın büyük ağırlığıdır. Bu devi hareket ettirmek için rüzgarın yeterince güçlü olması gerekir ki bunu prensipte başarmak zordur. Ancak ahşap uygun fiyatlı bir malzemedir. Rüzgar türbini pervanesi oluşturmaya uygun tahtaları bir kuruş bile harcamadan bahçenizde bulabilirsiniz. Ve bu durumda ahşabın ana avantajı budur.

Tahta bir bıçağın verimliliği sıfıra düşme eğilimindedir.Kural olarak, böyle bir yel değirmeni yaratmak için harcanan zaman ve çaba, elde edilen, watt cinsinden ifade edilen sonuca değmez. Ancak eğitim modeli veya test parçası olarak ahşap parçanın da yeri vardır. Ve ahşap kanatlı bir rüzgar gülü sahada etkileyici görünüyor.

Aşağıdaki fotoğraf seçkisi, kontrplaktan kesilmiş bıçaklarla bir yel değirmeni yapma adımlarını size tanıtacaktır:

Çalışma parçası hazırdır ve işlevsellik açısından test edilmiştir; bu, geriye kalan tek şeyin onu boyamak ve direğe vidalamak olduğu anlamına gelir:

Bıçak çizimleri ve örnekleri

Formülde gösterilen temel parametreleri bilmeden ve bu parametrelerin rüzgar türbininin çalışmasını nasıl etkilediğini bilmeden bir rüzgar jeneratörü pervanesinin doğru hesaplamasını yapmak oldukça zordur.

Aerodinamiğin temellerine dalmak istemiyorsanız zamanınızı boşa harcamamak daha iyidir. Belirtilen göstergelere sahip hazır çizimler ve diyagramlar, bir rüzgar enerjisi santrali için uygun bir kanat seçmenize yardımcı olacaktır.

İki kanatlı bir pervane için bir kanadın çizimi. 110 çaplı kanalizasyon borusundan yapılmıştır. Bu hesaplamalarda yel değirmeni pervanesinin çapı 1 m'dir.

Bu kadar küçük bir rüzgar jeneratörü size yüksek güç sağlayamayacaktır.Büyük olasılıkla, bu tasarımdan 50 W'tan fazlasını sıkmanız pek mümkün değildir. Ancak hafif ve ince bir PVC borudan yapılmış iki kanatlı bir pervane, yüksek dönüş hızı verecek ve yel değirmeninin hafif rüzgarlarda bile çalışmasını sağlayacaktır.

160 mm çaplı bir borudan yapılmış üç kanatlı bir rüzgar jeneratörü pervanesi için bir kanadın çizimi. Bu seçenekte tahmini hız 5 m/s rüzgarda 5'tir.

Bu şekle sahip üç kanatlı bir pervane, daha güçlü üniteler için kullanılabilir, yaklaşık 12 V'de 150 W. Bu modeldeki tüm pervanenin çapı 1,5 m'ye ulaşır Rüzgar çarkı hızlı bir şekilde dönecek ve kolayca çalıştırılacaktır. Üç kanatlı yel değirmeni çoğunlukla evdeki enerji santrallerinde bulunur.

5 kanatlı rüzgar jeneratörü pervanesi için ev yapımı bir bıçağın çizimi. 160 mm çapında PVC borudan yapılmıştır. Tahmini hız – 4

Böyle bir beş kanatlı pervane, tahmini 5 m/s rüzgar hızıyla dakikada 225 devir üretebilecek. Önerilen çizimlere göre bir kanat oluşturmak için, her noktanın koordinatlarını “Ön/arka desen koordinatları” sütunlarından plastik kanalizasyon borusunun yüzeyine aktarmanız gerekir.

Aşağıdaki tabloyu kullanarak 2-16 kanatlı bir yel değirmeninin çapını hesaplayabilirsiniz. Bu durumda istenilen çıkış gücünü dikkate alarak boyutu seçebilirsiniz.

Tablo, bir rüzgar jeneratörünün kanatları ne kadar fazlaysa, aynı güçte bir akım üretmek için uzunluklarının da o kadar kısa olması gerektiğini göstermektedir.

Uygulamada görüldüğü gibi çapı 2 metreden büyük bir rüzgar jeneratörünün bakımı oldukça zordur. Tabloya göre daha büyük bir yel değirmenine ihtiyacınız varsa kanat sayısını artırmayı düşünün.

Kural ve ilkelerle rüzgar jeneratörü hesaplaması Hesaplamaları adım adım gerçekleştirme sürecini özetleyen makaleyi okuyun.

Rüzgar türbininin dengelenmesi

Bir rüzgar jeneratörünün kanatlarının dengelenmesi, onun mümkün olduğu kadar verimli çalışmasına yardımcı olacaktır. Dengelemeyi gerçekleştirmek için rüzgarın veya hava akımının olmadığı bir oda bulmanız gerekir. Elbette çapı 2 m'den büyük bir rüzgar çarkı için böyle bir oda bulmak zor olacaktır.

Bıçaklar bitmiş bir yapıya monte edilir ve çalışma pozisyonuna monte edilir. Eksen kesinlikle yatay ve düz bir şekilde konumlandırılmalıdır. Pervanenin döneceği düzlem kesinlikle dikey, eksene ve zemin seviyesine dik olarak ayarlanmalıdır.

Hareket etmeyen bir pervanenin 360/x derece döndürülmesi gerekir; burada x = kanat sayısıdır. İdeal olarak dengeli bir yel değirmeni 1 derece sapmayacak, hareketsiz kalacaktır. Bıçak kendi ağırlığı altında dönmüşse, biraz ayarlanması, bir taraftaki ağırlığın azaltılması ve eksenden sapmanın ortadan kaldırılması gerekir.

Vida herhangi bir pozisyonda tamamen hareketsiz kalana kadar işlem tekrarlanır. Dengeleme sırasında rüzgar olmaması önemlidir. Bu test sonuçlarını çarpıtabilir.

Tüm parçaların kesinlikle aynı düzlemde döndüğünü kontrol etmek de önemlidir. Kontrol etmek için, kanatlardan birinin her iki tarafına 2 mm mesafeye kontrol plakaları monte edilir. Hareket sırasında vidanın hiçbir kısmı plakaya temas etmemelidir.

Üretilen kanatlara sahip bir rüzgar jeneratörünü çalıştırmak için, alınan enerjiyi biriktiren, depolayan ve tüketiciye ileten bir sistem kurmanız gerekecektir. Sistem bileşenlerinden biri denetleyicidir. Nasıl yapılacağı hakkında rüzgar türbini kontrolörü, önerilen makalemizi okuyarak öğreneceksiniz.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Hurda malzemelerden kendi ellerinizle bir yel değirmeni inşa etmek oldukça mümkün. Daha basit modellerle başlarsanız ilk denemeniz muhtemelen başarılı olacaktır. Tecrübe kazandıkça, en verimli ve güçlü rüzgar jeneratörünü elde etmek için daha karmaşık fikirleri ele alın.

Video #1. PVC borulardan yel değirmeni nasıl yapılır:

2. video. DIY rüzgar jeneratörü:

Video #3. Galvanizli çelikten yapılmış rüzgar türbini:

Ev ihtiyaçlarınız için temiz ve güvenli rüzgar enerjisi kullanmak istiyorsanız ve pahalı ekipmanlara çok fazla para harcamayı planlamıyorsanız, sıradan malzemelerden yapılmış ev yapımı bıçaklar uygun bir fikir olacaktır. Denemekten korkmayın; mevcut yel değirmeni pervanesi modellerini daha da geliştirebileceksiniz.

Yazlığınıza elektrik sağlayan yel değirmeninin kanatlarını kendi ellerinizle nasıl yaptığınızı bize anlatmak ister misiniz? Yararlı bilgileri site ziyaretçileriyle paylaşmak veya bir soru sormak ister misiniz? Lütfen aşağıdaki bloğa yorumlarınızı yazın.