Содержание
Как выполнить лопасти для ветрогенератора собственными руками
Бытовые ветроэлектростанции – свободный альтернативный способ получения электрической энергии.
Монтаж такого оборудования дает возможность значительно уменьшить траты на электричество при условиях, что в местности присутствуют ветра хотя бы от четырех метров/с.
А чем больше скорость ветра, тем приличное количество энергии вырабатывается устройством.
В данной статье будет рассмотрен по-шаговый план изготовления лопастей ветрогенератора собственными руками.
Ветроэлектростанции
Есть очень много вариантов конструкции ветрогенераторов, для спецификации которых есть основные признаки:
- расположение вращательной оси: горизонтальное и вертикальное;
- кол-во лопастей: чаще от 1 до 6, но есть варианты и с очень приличным количеством;
- вид вращательной лопасти: в виде крыла или паруса;
- материал для производства лопасти: дерево, алюминий, ПВХ;
- конструкция винтового колеса: с фиксированным или переменным шагом.
Рабочая продуктивность ветрогенератора в большей степени зависит от лопастей: от того, как правильно рассчитаны их размеры и кол-во, и хорошо ли выбран материал для производства.
Сделать лопасти собственными руками не требует большого труда, но прежде чем приступать к работе, необходимо выучить конкретные факты:
- Чем длиннее лопасти, тем легче они поддаются движению ветра, даже очень слабого. Впрочем большая длина будет замедлять частота вращения ветряного колеса.
- На чуткость ветряного колеса оказывает влияние и кол-во лопастей: если их много, тем легче будет запускаться вращение. При этом параметры мощности и скорости будут понижаться, а это означает, данное устройство негодно для выработки электрической энергии, но прекрасно подойдет для подъемных работ.
- От диаметра и частоте вращения ветряного колеса зависит шумовой уровень, исходящего от устройства. Это необходимо брать во внимание во время установки ветрогенератора вблизи домов для жилья.
- Приличное количество энергии от ветра можно получить, установив ветряк повыше над уровнем земли (приемлемо от 6 до 15 м). По этому очень часто установка происходит на крыше строения или на высокой мачте.
Готовые лопасти для ветрогенератора
Инструкцию по изготовлению коптильни из бочки имеет следующая наша публикация.
Создание лопастей постепенно
При самостоятельном планировании лопастей стоит иметь ввиду следующее:
- Для начала необходимо определиться с формой лопасти. Для домашнего горизонтального ветрогенератора более удачной считается форма крыла. Благодаря собственному строению она содержит меньшее аэродинамическое сопротивление. Подобный эффект создается за счёт отличия площадей внутренней и внешней поверхностей элемента, и по этому возникает разница воздушного давления на стороны. Форма паруса имеет большее сопротивление и по этому менее эффективна.
Так смотрится сопротивление ветра с разнообразными моделями лопастей
- Дальше необходимо определиться с количеством лопастей. Для местности, в которой присутствуют частые ветра, можно применять быстроходные ветряные генераторы. Данным устройствам достаточно 2-3 лопастей для самой большой раскрутки мотора.Во время использования подобного устройства в безветренной местности оно будет малоэффективным, и будет просто томиться в безветренную погоду. Очередным минусом трехлопастных ветрогенераторов считается большой уровень шума, по звуку напоминающий вертолет. Данная установка не рекомендуется вблизи густо заселенных домов.
Для наших широт, с не сильными и средними ветрами, лучше подходят пяти- и шестилопастные ветроустановки, что даст возможность им воспринимать слабый поток ветра и поддерживать постоянную работу мотора
- Расчет мощности ветряного устройства. Невозможно высчитать точный критерий, так как мощность конкретно будет зависеть от погодных условий и движения ветра. Но есть прямая зависимость между диаметром ветряного колеса с количеством лопастей и мощностью оборудования.
Данные приведены для средней скорости ветра 4 м/с (для увеличения нажмите на картинку)
Разобравшись с данными в таблице и поняв связь, можно при помощи создания правильного винтового колеса оказывать влияние на мощность будущей конструкции
- Подбор материала для создания лопастей. Выбор материалов для создания лопастей очень широк: ПВХ, стеклохолст, алюминий и др. Однако любой из них имеет собственные преимущества, и недостатки. Остановимся на выборе материала более детально.
Лопасти для ветрогенератора из стеклокомпозита
Лопасти из Поливинилхлоридные трубы
При выборе правильного размера и толщины труб, полученное колесо будет владеть хорошими качествами прочности и эффективностью. Необходимо учесть, что при больших порывах ветра, пластик недостаточной толщины скорее всего не выдержит нагрузку, и разлететься на очень маленькие кусочки.
Для того чтобы уберечь конструкцию, лучше сделать меньше длину лопастей и сделать больше их кол-во до 6. Для получения подобного количества деталей как раз хватит одной трубы.
Для создания лопасти необходимо взять трубу с небольшой толщиной стены 4 мм и диаметром 160 мм, и нанести при помощи готового шаблона и маркера разметку будущих компонентов.
Для того чтобы не сделать ошибки при самостоятельных расчетах, лучше воспользоваться готовым шаблоном, который легко можно найти в сети интернет. Так как без специализированных знаний в данном деле вряд ли можно обойтись.
После порезки трубы полученные детали необходимо отшлифовать и скруглить по краешкам. Чтобы объединить лопасти, делается рукодельный стальной узел, с достаточной толщиной и прочностью.
Металлические лопасти
Такая лопасть крепче и тяжелей, а это означает, и вся система, удерживающая винт, должна быть массивней и устойчивей. К следующей балансировке колеса тоже необходимо отнестись с очень высоким вниманием.
Чертеж типового металлического элемента для шестилопастного колеса
По предоставленному шаблону из листа алюминия вырезается 6 похожих компонентов, к внутренней стороне которых необходимо прикрепить втулки с резьбой для последующего крепления.
К соединительному узлу необходимо прикрепить шпильки, которые будут соединяться с подготовленными на лопастях втулками.
Для того чтобы сделать лучше аэродинамические свойства такой лопасти, ей необходимо дать правильную форму. Для этого ее необходимо прокатить в неглубокий желоб таким образом, чтобы между осью прокрутки и продольной осью заготовки появился угол 10 градусов.
Лопасти из стекловолокна
Преимуществом данного материала считается идеальное сочетание массы и прочности, в сумме с аэродинамическими характеристиками. Но работа со стеклотканью просит особенного мастерства и большого профессиональных навыков, по этому дома такой продукт создать тяжело.
Лопасти из стекловолокна
Делаем вывод, что наиболее материал который подходит для самостоятельной сборки ветряного колеса – Поливинилхлоридная труба. Она в себе совмещает надёжность, легкость и хорошие аэродинамические характеристики. Причем, это довольно дешевый материал, а с работой управится даже новичок.
Из данного видео Вы узнаете, как выполнить лопасти для ветрогенератора собственными руками: