Zelf bladen bouwen voor een windgenerator: voorbeelden van zelfgemaakte bladen voor een windturbine

Het gebruik van alternatieve energiebronnen is een van de belangrijkste trends van onze tijd. Schone en betaalbare windenergie kan zelfs in uw huis worden omgezet in elektriciteit als u een windmolen bouwt en deze aansluit op een generator.

U kunt bladen voor een windgenerator met uw eigen handen bouwen van gewone materialen, zonder speciale apparatuur te gebruiken. We vertellen je welke vorm van de bladen effectiever is en helpen je bij het kiezen van de juiste tekening voor een windpark.

Hoe werkt een simpele windgenerator?

Een windgenerator is een apparaat waarmee je windenergie kunt omzetten in elektriciteit.

Het principe van de werking ligt in het feit dat de wind de bladen roteert, een as in beweging zet waarlangs de rotatie de generator binnenkomt via een versnellingsbak die de snelheid verhoogt.

De werking van een windenergiecentrale wordt geschat door KIEV - de gebruikscoëfficiënt van windenergie. Wanneer het windwiel snel draait, werkt het samen met een grote hoeveelheid wind, waardoor het er meer energie van afneemt.

Er zijn twee hoofdtypen windgeneratoren verdeeld:

• veterinair;
• horizontaal.

Verticaal georiënteerde modellen zijn zo gebouwd dat de schroefas loodrecht op de grond staat. Dus elke beweging van luchtmassa's, ongeacht de richting, zet de structuur in beweging.

Een dergelijke veelzijdigheid is een pluspunt van dit type windmolens, maar ze verliezen aan horizontale modellen in termen van productiviteit en werkefficiëntie

De horizontale windgenerator lijkt op een windwijzer. Om de bladen te laten draaien, moet de structuur in de juiste richting worden gedraaid, afhankelijk van de richting van de luchtbeweging.

Om veranderingen in windrichting te beheersen en vast te leggen, zijn speciale apparaten geïnstalleerd.Het rendement bij deze opstelling van de schroef is veel hoger dan bij een verticale oriëntatie. Bij huishoudelijk gebruik is het rationeler om windgeneratoren van dit type te gebruiken.

Welke bladvorm is optimaal?

Een van de belangrijkste elementen van een windgenerator is een set bladen.

Aan deze details zijn een aantal factoren verbonden die van invloed zijn op de efficiëntie van de windmolen:

• gewicht
• maat
• vorm;
• materiaal
• hoeveelheid.

Als u besluit bladen te ontwerpen voor een geïmproviseerde windmolen, moet u rekening houden met al deze parameters. Sommigen zijn van mening dat hoe meer vleugels er op de generatorschroef zitten, hoe meer windenergie kan worden verkregen. Met andere woorden, hoe meer hoe beter.

Dit is echter verre van het geval. Elk afzonderlijk onderdeel beweegt de luchtweerstand overwinnen. Een groot aantal bladen op de schroef vereist dus meer windkracht om één omwenteling te voltooien.

Bovendien kunnen te veel brede vleugels de vorming van de zogenaamde "luchtkap" voor de propeller veroorzaken, wanneer de luchtstroom niet door de windturbine gaat, maar er omheen buigt.

Vorm is van groot belang. De bewegingssnelheid van de schroef hangt ervan af. Een slechte stroming resulteert in wervelingen die het windwiel remmen.

Het meest effectief is een windgenerator met één blad. Maar het zelf bouwen en balanceren is erg moeilijk. Het ontwerp is onbetrouwbaar, zij het met een hoog rendement. Volgens de ervaring van veel gebruikers en fabrikanten van windmolens is het meest optimale model een driebladig.

Het gewicht van het mes hangt af van de grootte en het materiaal waaruit het zal worden gemaakt. De maat moet zorgvuldig worden geselecteerd, geleid door de formules voor de berekeningen. Randafwerking kunt u het beste doen zodat er aan één kant een afronding is en de andere kant scherp is

Een goed geselecteerde bladvorm voor een windgenerator is de basis van zijn goede werk.

Voor thuisproductie zijn de volgende opties geschikt:

• zeiltype;
• vleugel type.

De wieken van het zeiltype zijn simpele brede strepen, zoals bij een windmolen. Dit model is het meest voor de hand liggend en gemakkelijk te vervaardigen. De efficiëntie is echter zo klein dat deze vorm praktisch niet wordt gebruikt in moderne windgeneratoren. De efficiëntie is in dit geval ongeveer 10-12%.

Een veel effectievere vorm zijn de vleugelprofielbladen. Hierbij zijn de principes van aerodynamica betrokken, die enorme vliegtuigen de lucht in vliegen. Een schroef met deze vorm is gemakkelijker in beweging te zetten en draait sneller. Luchtstroom vermindert aanzienlijk de weerstand die een windturbine op zijn pad tegenkomt.

Het juiste profiel moet op een vliegtuigvleugel lijken. Aan de ene kant heeft het lemmet een verdikking en aan de andere kant een lichte helling. Luchtmassa's stromen heel soepel rond een deel van deze vorm

De efficiëntie van dit model bereikt een waarde van 30-35%. Het goede nieuws is dat je met een minimum aan gereedschap een vleugelmes met je eigen handen kunt bouwen.Alle basisberekeningen en tekeningen kunnen eenvoudig worden aangepast aan uw windmolen en zonder beperkingen gratis en schone windenergie gebruiken.

Waar zijn de messen thuis van gemaakt?

De materialen die geschikt zijn voor de constructie van een windgenerator zijn in de eerste plaats kunststof, lichte metalen, hout en een moderne oplossing - glasvezel. De belangrijkste vraag is hoeveel arbeid en tijd je wilt besteden aan het maken van een windmolen.

PVC rioolbuizen

Het meest populaire en wijdverbreide materiaal voor de vervaardiging van kunststof bladen voor een windgenerator is een gewone PVC-rioolbuis. Voor de meeste huisgeneratoren met schroefdiameters tot 2 m zijn buizen van 160 mm voldoende.

De voordelen van deze methode zijn onder meer:

• lage prijs;
• beschikbaarheid in elke regio;
• eenvoud van werk;
• een groot aantal diagrammen en tekeningen op internet, een brede gebruikservaring.

Buizen zijn anders. Dit is niet alleen bekend bij degenen die zelfgemaakte windenergiecentrales maken, maar bij iedereen die de aanleg van een riool- of watervoorzieningssysteem is tegengekomen. Ze verschillen in dikte, samenstelling, fabrikant. De buis is goedkoop, dus u hoeft niet te proberen de kosten van uw windmolen verder te verlagen, u bespaart op PVC-buizen.

Slecht materiaal in plastic buizen kan ervoor zorgen dat de bladen tijdens de eerste test scheuren en al het werk gaat verloren

Eerst moet je beslissen over het patroon. Er zijn veel opties, elk formulier heeft zijn voor- en nadelen. Misschien is het logisch om eerst te experimenteren voordat je de definitieve versie verwijdert.

Omdat de prijs van de pijpen laag is en je ze in elke bouwmarkt kunt vinden, is dit materiaal perfect voor de eerste stappen in het modelleren van de bladen. Als er iets misgaat, kun je altijd een andere pijp kopen en het opnieuw proberen, de portemonnee zal niet veel last hebben van dergelijke experimenten.

Ervaren gebruikers van windenergie hebben gemerkt dat het beter is om oranje dan grijze buizen te gebruiken om de bladen voor de windgenerator te maken. Ze houden hun vorm beter vast, buigen niet na vleugelvorming en dienen langer

Amateurontwerpers geven de voorkeur aan PVC, omdat tijdens de test een gebroken mes kan worden vervangen door een nieuw mes dat in 15 minuten ter plekke is gemaakt met een geschikt stuk. Eenvoudig en snel, en vooral - betaalbaar.

Foto-instructies voor de vervaardiging van bladen van een windmolen uit polymeerpijpen zullen de stappen en de volgorde van het proces visueel beheersen:

Alle voorbereidende stappen zijn voltooid, nu moeten de bladen worden bevestigd aan het deel dat draait na de wind:

Aluminium - dun, licht en duur

Aluminium is een licht en duurzaam metaal. Het wordt traditioneel gebruikt voor de vervaardiging van bladen voor windgeneratoren. Door het lichte gewicht, als je de plaat de gewenste vorm geeft, zullen de aerodynamische eigenschappen van de schroef op hoogte zijn.

De belangrijkste belastingen die de windmolen tijdens rotatie ervaart, zijn gericht op het buigen en breken van het blad. Als kunststof tijdens dergelijke werkzaamheden snel scheurt en faalt, kunt u veel langer rekenen op een aluminium schroef.

Als u echter aluminium- en PVC-buizen vergelijkt, zullen metalen platen nog steeds zwaarder zijn. Bij hoge snelheden is er een groot risico op beschadiging, niet aan het mes zelf, maar aan de schroef op het bevestigingspunt

Een ander nadeel van aluminium onderdelen is de complexiteit van de fabricage. Als de PVC-buis een bocht heeft die wordt gebruikt om de aerodynamische eigenschappen van het blad te geven, wordt aluminium meestal in de vorm van een plaat genomen.

Na het snijden van het onderdeel volgens het patroon, dat op zichzelf veel ingewikkelder is dan het werken met plastic, zal het resulterende werkstuk nog steeds moeten worden gerold en de juiste bocht moeten krijgen. Thuis en zonder gereedschap zal dit niet zo eenvoudig zijn.

In plaats van duur aluminium, kunt u stukjes dakbedekking gebruiken of stukjes golfkarton die overblijven na installatie:

Glasvezel of glasvezel - voor professionals

Als u besluit om de kwestie van het maken van een mes bewust te benaderen en klaar bent om er veel moeite en zenuwen aan te besteden, zal glasvezel het doen. Als je nog niet eerder met windgeneratoren te maken hebt gehad, is het geen goed idee om kennis te maken met het modelleren van een glasvezelmolen. Toch vereist dit proces ervaring en praktische vaardigheden.

Het lemmet van meerdere lagen glasvezel, gebonden met epoxylijm, is sterk, licht en betrouwbaar. Met een groot oppervlak is het onderdeel hol en bijna gewichtloos

Voor de vervaardiging van glasvezel wordt genomen - een dun en duurzaam materiaal dat op rollen wordt geproduceerd. Naast glasvezel is epoxylijm handig voor het bevestigen van lagen.

Begin met het maken van een matrix. Dit is zo'n werkstuk, dat een vorm is voor een toekomstig onderdeel.

De matrix kan van hout zijn: balken, planken of boomstammen. Het massieve silhouet van de helft van het blad wordt rechtstreeks uit het massief gesneden. Een andere optie is een plastic mal

Het is heel moeilijk om zelf een blanco te maken, je moet een kant-en-klaar model van een mes van hout of ander materiaal voor je ogen hebben, en pas dan wordt uit dit model een matrix voor het onderdeel gesneden. Dergelijke matrices hebben er minstens 2 nodig. Maar omdat het eenmaal een succesvolle vorm heeft gekregen, kan het vele malen worden gebruikt en dus meer dan één windmolen worden gebouwd.

De onderkant van de mal wordt grondig ingevet met was. Dit wordt gedaan zodat het afgewerkte mes achteraf eenvoudig kan worden verwijderd. Leg een laag glasvezel en smeer deze in met epoxylijm. Het proces wordt verschillende keren herhaald totdat het werkstuk de gewenste dikte heeft bereikt.

Vervolgens moet de lijm drogen. Sommigen raden aan om de mal in een vacuümzak te plaatsen en lucht te pompen. Lijm dringt dus beter door in alle lagen glasvezel en laat geen geïmpregneerde plekken achter

Wanneer de epoxylijm opdroogt, wordt de helft van het onderdeel voorzichtig uit de matrix verwijderd. Doe hetzelfde met de tweede helft. De delen zijn aan elkaar gelijmd tot een hol volumetrisch deel. Een lichtgewicht, duurzaam, aerodynamisch gevormd blad van glasvezel is het toppunt van excellentie voor een huisliefhebber van windparken.

Het grootste nadeel is de moeilijkheid om het idee en een grote hoeveelheid huwelijk in het begin uit te voeren, totdat de ideale matrix is ​​verkregen en het scheppingsalgoritme niet is verfijnd.

Goedkoop en vrolijk: een houten onderdeel voor een windwiel

Een houten mes is een ouderwetse methode die gemakkelijk te implementeren is, maar niet effectief is bij het huidige elektriciteitsverbruik. Je kunt een detail maken van een massief bord van licht hout, zoals grenen. Het is belangrijk om een ​​goed gedroogde houten blanco te kiezen.

Als de boom vochtig is, kan de schroef tijdens het drogen "leiden" en wordt hij vervormd. En het gewicht van een natte boom is aanzienlijk hoger dan droog

Het is noodzakelijk om een ​​geschikte vorm te kiezen, maar houd er rekening mee dat het houten blad geen dunne plaat zal zijn, zoals aluminium of plastic, maar een driedimensionale structuur. Daarom, om het werkstuk een beetje vorm te geven, moet u de principes van aerodynamica begrijpen en de vorm van het mes in alle drie dimensies voorstellen.

Het uiteindelijke uiterlijk van de boom zal een vliegtuig hebben, bij voorkeur electro. Voor duurzaamheid is het hout behandeld met een antiseptische beschermende lak of verf.

Het grootste nadeel van dit ontwerp is het grote gewicht van de schroef. Om deze kolos te laten wijken, moet de wind sterk genoeg zijn, wat in principe moeilijk is. Hout is echter een toegankelijk materiaal. Borden die geschikt zijn voor het maken van een windturbineschroef, bevinden zich in uw tuin zonder een cent uit te geven. En dit is in dit geval het belangrijkste voordeel van hout.

De efficiëntie van een houten mes neigt naar nul. In de regel is de tijd en moeite die nodig is om zo'n windmolen te maken het resultaat niet waard, uitgedrukt in watt. Als oefenmodel of als proefexemplaar is het houten deel echter de juiste plek. En de windwijzer met houten bladen ziet er spectaculair uit op de site.

De volgende selectie foto's introduceert de stappen voor het maken van een windmolen met bladen uit multiplex:

Het werkende deel is klaar en getest op bruikbaarheid, wat betekent dat het alleen blijft om het te schilderen en aan de mast te bevestigen:

Tekeningen en voorbeelden van messen

Het is erg moeilijk om de juiste berekening van de windgeneratorschroef te maken zonder de belangrijkste parameters die in de formule worden weergegeven te kennen, en zonder te weten hoe deze parameters de werking van de windturbine beïnvloeden.

Het is beter om uw tijd niet te verspillen als u niet in de basis van aerodynamica wilt duiken. Kant-en-klare blauwdrukken met vooraf ingestelde indicatoren helpen u bij het kiezen van het juiste blad voor een windpark.

Tekening van een blad voor een tweebladige propeller. Het is gemaakt van een rioolbuis met een diameter van 110. De diameter van de windturbineschroef in deze berekeningen is 1 m

Zo'n kleine windgenerator kan u niet van een hoog vermogen voorzien. Hoogstwaarschijnlijk kun je uit dit ontwerp nauwelijks meer dan 50 watt persen. Een tweebladige propeller gemaakt van lichte en dunne PVC-buis zal echter een hoge rotatiesnelheid geven en de werking van de windmolen garanderen, zelfs bij een kleine wind.

Tekening van een blad voor een driebladige propeller van een windgenerator uit een buis met een diameter van 160 mm. De geschatte snelheid in deze versie is 5 met een wind van 5 m / s

Een driebladige propeller van deze vorm kan worden gebruikt voor krachtigere eenheden, ongeveer 150 W bij 12 V. De diameter van de hele propeller in dit model bereikt 1,5 m. Het windwiel zal snel draaien en gemakkelijk beginnen te bewegen. Drie-vleugelige windmolens komen het meest voor in thuiscentrales.

Tekening van een zelfgemaakt blad voor een 5-bladige propeller van een windgenerator. Het is gemaakt van PVC-buis met een diameter van 160 mm. Geschatte snelheid - 4

Zo'n vijfbladige propeller kan tot 225 omwentelingen per minuut produceren bij een ontwerpwindsnelheid van 5 m / s. Om een ​​blad te bouwen volgens de voorgestelde tekeningen, moet u de coördinaten van elk punt overbrengen van de kolommen "Patrooncoördinaten voor / achter" naar het oppervlak van de kunststof rioolbuis.

Volgens onderstaande tabel kun je met 2-16 wieken de diameter van de windmolen berekenen. In dit geval kunt u de grootte selecteren rekening houdend met het gewenste uitgangsvermogen.

De tabel laat zien dat hoe meer vleugels de windgenerator heeft, hoe kleiner hun lengte moet zijn om een ​​stroom van hetzelfde vermogen te verkrijgen

Zoals de praktijk laat zien, is het onderhoud van een windgenerator met een diameter van meer dan 2 meter vrij moeilijk. Als u volgens de tabel een grotere windmolen nodig heeft, overweeg dan om het aantal wieken te vergroten.

Met regels en principes het berekenen van een windgenerator Introduceert het artikel, dat stap voor stap het computerproces schetst.

Balanceren van windturbines uitvoeren

Door de bladen van een windgenerator in evenwicht te brengen, wordt de werking zo efficiënt mogelijk gemaakt. Om in evenwicht te blijven, moet je een kamer vinden waar geen wind of tocht is. Natuurlijk zal het voor een windwiel met een diameter van meer dan 2 m moeilijk zijn om zo'n kamer te vinden.

De bladen worden geassembleerd tot een afgewerkte structuur en geïnstalleerd in werkstand. De as moet zich strikt horizontaal en horizontaal bevinden. Het vlak waarin de schroef gaat draaien moet strikt verticaal worden ingesteld, loodrecht op de as en het maaiveld.

De schroef, die niet beweegt, moet 360 / x graden worden gedraaid, waarbij x = het aantal messen. Idealiter wijkt een gebalanceerde windmolen niet met 1 graad af, maar blijft roerloos staan. Als het mes onder zijn eigen gewicht draait, moet het enigszins worden gecorrigeerd, het gewicht aan één kant verminderen, afwijking van de as elimineren.

Het proces wordt herhaald totdat de schroef in elke positie volledig onbeweeglijk is. Het is belangrijk dat er tijdens het balanceren geen wind is. Dit kan de testresultaten verstoren.

Het is ook belangrijk om ervoor te zorgen dat alle onderdelen strikt in hetzelfde vlak draaien.Om te controleren op een afstand van 2 mm aan beide zijden van een van de messen, plaatst u de bedieningsplaat. Tijdens beweging mag geen enkel deel van de schroef de plaat raken.

Om een ​​windgenerator met gefabriceerde bladen te laten werken, is het nodig om een ​​systeem samen te stellen dat de ontvangen energie verzamelt, opslaat en overdraagt ​​aan de consument. Een van de componenten van het systeem is de controller. Hoe te doen windmolen controller, kom je erachter door ons aanbevolen artikel te lezen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Het is heel goed mogelijk om met eigen handen een windmolen te bouwen van geïmproviseerde materialen. Als u begint met eenvoudigere modellen, is de eerste poging waarschijnlijk succesvol. Neem met ervaring meer complexe ideeën op om de meest efficiënte en krachtige windgenerator te krijgen.

Video # 1. Hoe maak je een windmolen van PVC-buizen:

Video # 2. DIY windgenerator:

Video # 3. Gegalvaniseerde stalen windmolen:

Als u schone en veilige windenergie wilt gebruiken voor huishoudelijke behoeften en niet van plan bent veel geld uit te geven aan de aanschaf van dure apparatuur, dan zijn zelfgemaakte messen gemaakt van gewone materialen een goed idee. Wees niet bang voor experimenten en je zult in staat zijn om bestaande modellen van propellers van een windmolen verder te verbeteren.

Wil je vertellen hoe je zelf messen hebt gemaakt voor een windmolen, die het land van elektriciteit voorziet? Wilt u nuttige informatie delen met sitebezoekers of een vraag stellen? Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok.