V zadnjih letih je uporaba alternativnih virov energije za vetrne turbine, vključno s tistimi, ki jih izdelujejo sami, vse bolj priljubljena.Vetrna turbina je sestavljena iz turbine, vremenske zasnove in vetrnega kolesa.Celotna konstrukcija je okrepljena na zadostni višini nad tlemi - na strehi stavbe ali na posebnem drogu.Če je doma težko sestaviti učinkovit generator, je potrebno rezila za vetrno turbino elektrogeneratorja iz ročnih materialov izdelati z rokami večine domačih obrtnikov.
Vetrno kolo s samo-navijanjem
Poglejmo podrobneje postopek izdelave lopatic vetrne turbine.Najprej je treba določiti moč mini elektrarne.Iz tega osnovnega kazalnika bo odvisen premer vetrobranskega kolesa in število lopatic.Odvisnost premera kolesa od zahtevane moči za dano število lopatic je podana v spodnji tabeli.Podatki so pomembni za povprečno hitrost vetra 4 m /s.
Odvisnost premera kolesa od zahtevane moči
Kot je razvidno iz tabele, je konstrukcija vetrnega generatorja z zmogljivostjo do 100 vatov praktično izvedljiva.
Z močjo bodoče elektrarne je treba izbrati material za izdelavo in profil lopatic vetrnega generatorja.
Zdi se, da je najbolj očitna rešitev lopatast tip, tj. Ravno profil, podoben "krilom" vetrnic.Te lopatice so izjemno enostavne za izdelavo in jih je mogoče enostavno izdelati iz katerekolidovolj trdnega materiala - kositer, vezan les, plastika itd. Najočitnejša rešitev pa ni vedno optimalna. Dejstvo je, da pri rotaciji vetrovnega kolesa z jadri jadralnega tipa aerodinamične sile niso vpletene, rotacija se izvaja samo s pritiskom vetrovnega toka. Učinkovitost takšne konstrukcije je izredno nizka, faktor vetrne energije (KVEE) ne presega 0,1-0,12, kar pomeni, da energija ne pretvarja več kot 10-12% energije vetra. Najverjetneje se pri nizkih vetrovih takšno kolo ne bo moglo vrteti, da ne omenjamo nastajanja energije v količini, ki je sprejemljiva za praktično uporabo.
Veliko bolj primerna možnost - vetrno kolo z rezili, tako imenovani krilati profil. Notranja in zunanja stran takega rezila imata drugačno območje, kar ustvarja razliko v zračnem tlaku na nasprotnih straneh krila. Zaradi aerodinamične sile je uporaba vetrnega toka bolj učinkovita, KIEV doseže 0,3-0,4.
PVC ostružki
Nič manj pomembna je izbira materiala za izdelavo rezil vetrne turbine.Preprosteje je izdelati rezila vetrne turbine iz plastične cevi. PVC cevi, ki jih lahko kupite v kateri koli gradbeni trgovini, so verjetno najprimernejši material. Potrebno je uporabiti cevi, ki imajo potrebno debelino stene (namenjene za kanalizacijo ali tlačni plinovod), sicer se lahko dotok zračnega toka pod dovolj močnim vetrom ukrivijo, kar povzroči njihovo uničenje na drogugenerator
PVC cev z oznakami za obrezovanje
Ne smemo pozabiti, da rezilo vetrnega generatorja doživlja precejšnje obremenitve od centrifugalne sile, večji pa je dlje.Hitrost gibanja končnega dela rezila dvokrožnega kolesa domače vetrne turbine se izračuna na stotine metrov na sekundo, kar lahko primerjamo s hitrostjo krogle pištole (rob rezila industrijske vetrne turbine doseže nadzvočne hitrosti).
PVC lopata ne sme prenesti razpočne obremenitve pri tako visokih hitrostih, floorball s hitrostjo krogličnih šrapelov drobcev pa predstavlja resnično grožnjo za življenje in zdravje ljudi.Zaključek je očiten - dolžino rezila zmanjšamo s povečanjem števila rezil.Poleg tega je vetrno kolo z velikim številom rezil veliko lažje pri uravnoteženju in ustvarja manj hrupa.
Upoštevati je treba izdelavo rezil za 6 - navijanje mlin s premerom 2 m od PVC cevi.Za zagotovitev zahtevane natezne in upogibne trdnosti mora biti debelina stene cevi najmanj 4 mm. Izračun rezilnega profila generatorja koles je zapleten in dolgotrajen postopek, ki zahteva visoko specializirano znanje, zato bo racionalnejše za glavno amatersko uporabo pripravljene predloge.
Vzorec plošče PVC 160 mm premera
Vzorec je treba odrezati iz papirja, nanesiti na steno cevi in zaokrožiti oznako.Postopek ponovite še petkrat - iz ene cevi mora izstopiti šest cevi.Električno cev razrežite po ceviPrejeli smo skoraj šest pripravljenih rezil. Ostaja le za poliranje odrezkov in okrog vogalov in robov. To bo vetrnici dalo lep videz in zmanjšalo obseg dela.
Za povezavo lopatic med seboj in za priključitev kolesa na turbino morate izdelati povezovalni nož, ki je jeklena rezana plošča s šestimi jeklenimi trakovi, izrezanimi ali ranjenimi hkrati. Specifične dimenzije in konfiguracija povezovalnega vozlišča so odvisne od generatorja ali enosmernega motorja, ki bo služil kot srce vetrne elektrarne. Upoštevajte samo, da mora biti jeklo, iz katerega je izdelan povezovalni nož, dovolj debelo, da se kolo ne more upogniti pod pritiskom vetra.
Lopate iz aluminija
Druga različica lopatic vetrne turbine domače vetrne turbine je rezilo iz aluminija. Takšna rezila imajo najboljše lastnosti trajanja za rezila PVC, tako za napetost kot za upogibanje. Vendar imajo takšne lopatice večjo maso, kar zahteva dodatne zahteve za trdnost konstrukcije kot celote. Tudi natančneje je treba uravnotežiti kolesa.
Parametri aluminijastega rezila za turbino s šestimi vetrnicami
Sprva je plošča iz vezanega lesa izdelana v skladu z danimi velikostmi. V obliki aluminijaste pločevine se izreže šest kosov bodočih rezil. Nabiranje se zvije v jarek 10 mm globoko, tako da je pomikalna os 10 stopinj z vzdolžno osjo obdelovanca. To naredite, da dodate rezilozahtevane aerodinamične lastnosti.Pritrdilni tulec z navojnim navojem je privarjen na notranji konec rezila
Konstrukcija povezovalne enote kolesa z aluminijastimi rezili je nekoliko drugačna od konstrukcije podobnega kolesnega sklopa iz PVC.Na jekleno ploščo se ne varijo jekleni trakovi, temveč trakovi iz jeklene palice z navojem, ki ustrezajo rezanju puš.
Lopate iz steklenih vlaken
Predloge matrice rezila vetrnice s premerom 2 metra
Najbolj popolne tako glede trdnosti /mase,aerodinamične lastnosti so rezila za vetrno kolo, izdelana iz steklenih vlaken, natančneje iz tkanine iz steklenih vlaken iz steklenih vlaken.Vendar je treba upoštevati, da je izdelava takšnih rezil najbolj delovno intenzivna naštetih možnosti, kar zahteva posebno znanje in izkušnje pri delu z lesom in steklenimi vlakni.
Najhitrejša faza pri sestavi rezila iz steklenih vlaken je izdelava lesene matrice .Matrika predstavlja že pripravljen prototip bodočega rezila, ki se po predlogi razvalja iz lesenega nosilca.
Ko je matrika pripravljena, je mogoče nadaljevati s proizvodnjo rezil.Vsako rezilo bo sestavljeno iz dveh polovic.Najprej je treba matrico skrbno voskati.Nato na eni strani matrike se nanese plast epoksidne smole, ki je list fiberglasa.Nato takoj, brez čakanja na pečat, ponovno uporabite plast epoksi smole, in spet plast fiberglass.Tako se nanese 3-4 pare plasti.Ne da bi odstranili matrico, pustite rezultatGradnja balona je suha približno en dan. Po sušenju smo dobili polovico prihodnjega rezila. Operacija se ponovi na drugi strani matrike.
Polovice lopatic so zlepljene skupaj z epoksidno smolo, leseno pluto, zlepljeno na notranjem koncu, ki bo okrepilo rezilo na pesto kolesa. V vtičnici reže grmovje z navojem. Vozlišče je povezovalno vozlišče, podobno tistemu, ki smo ga pogledali v prejšnjem primeru.
Uravnoteženje vetrnega kolesa
Po izdelavi rezil za vetrno turbino je treba sestaviti kolo in ga držati v ravnotežju . Uravnoteženje vetrnega kolesa poteka v zaprti, dokaj prostorni sobi. Pomembno je, da je zrak v prostoru, ki bo služil kot uravnoteženje "poligona", precej nepremičen: gibanje kolesa pod vplivom gibanja zraka lahko vpliva na rezultate uravnoteženja.
Stojalo za uravnoteženje nožev
Uravnovešanje vetrnega kolesa se izvede na naslednji način. Kolo je obešeno v delovnem položaju na zadostni višini, tako da nič ne preprečuje prostega vrtenja kolesa. Ravnina povezovalnega vozlišča kolesa je bila strogo vzporedna z navpičnim vzmetenjem. Ustavimo kolo do popolne nepremičnine in jo pustimo. Kolo mora ostati nepremično. Kolo vrtimo ročno približno pod kotom, ki je enak 360 /število rezil, ustavimo, spustimo in ponovno ponovimo opazovanje. Ponavljajte, dokler se kolo popolnoma ne obrne okoli svoje osi. Če se ustavi in spusti kolonehote se zavrtite, zato je tisti del kolesa, ki se spušča, težji.Potrebno ga je olajšati, pri tem pa potegniti rob enega od rezil.
Še en preskus na istem stojalu bo pokazal, ali se vsa rezila "prilegajo" v ravnino vrtenja kolesa.V ta namen se kolo popolnoma ustavi in na obeh straneh enega od nožev, ki sta postavljena dva, ne motita vrtenja palice na razdalji 2 mm od rezila.Ko vrtite kolo, se rezila ne smejo dotikati kontrolnih trakov.
Kot lahko vidite, v ročno izdelani vetrnici ni nič nemogoče.Upamo, da so vam nasveti iz tega članka koristili.Poskusite z različnimi možnostmi, preizkusite in vse vam bo pomagalo.Vso srečo!
