איך לבנות להבים לגנרטור רוח במו ידיך: דוגמאות של להבי טורבינות רוח מתוצרת עצמית

השימוש במקורות אנרגיה חלופיים הוא אחד הטרנדים המרכזיים של זמננו.ניתן להמיר אנרגיית רוח נקייה ובמחיר סביר לחשמל גם בביתכם על ידי בניית טורבינת רוח וחיבורה לגנרטור.

אתה יכול לבנות להבים עבור גנרטור רוח במו ידיך מחומרים רגילים, ללא שימוש בציוד מיוחד. אנו נספר לכם איזו צורת להב יעילה יותר ונעזור לכם לבחור את השרטוט המתאים לתחנת כוח רוח.

כיצד פועל גנרטור רוח פשוט?

גנרטור רוח הוא מכשיר המאפשר להמיר אנרגיית רוח לחשמל.

עיקרון פעולתו הוא שהרוח מסובבת את הלהבים, מפעילה את הציר, דרכו מסופקת הסיבוב לגנרטור דרך תיבת הילוכים, מה שמגביר את המהירות.

הפעלת תחנת כוח רוח מוערכת על ידי KIEV - גורם ניצול אנרגיית הרוח. כאשר גלגל רוח מסתובב במהירות, הוא יוצר אינטראקציה עם יותר רוח, מה שאומר שהוא לוקח ממנו יותר אנרגיה.

ישנם שני סוגים עיקריים של גנרטורים רוח:

• אֲנָכִי;
• אופקי.

מודלים בעלי אוריינטציה אנכית בנויים כך שציר המדחף מאונך לקרקע. לפיכך, כל תנועה של מסות אוויר, ללא קשר לכיוון, מפעילה את המבנה.

הרבגוניות הזו היא יתרון של סוג זה של טורבינות רוח, אך הן נחותות מדגמים אופקיים מבחינת פרודוקטיביות ויעילות תפעול.

מחולל רוח אופקי דומה לבשבת מזג אוויר. על מנת שהלהבים יסתובו, יש לסובב את המבנה לכיוון הרצוי, בהתאם לכיוון תנועת האוויר.

כדי לנטר וללכוד שינויים בכיוון הרוח, מותקנים מכשירים מיוחדים. היעילות עם סידור בורג זה גבוהה משמעותית מאשר עם כיוון אנכי. לשימוש ביתי, זה יותר רציונלי להשתמש בגנראטורים רוח מסוג זה.

איזו צורת להב היא האופטימלית?

אחד המרכיבים העיקריים של מחולל רוח הוא סט של להבים.

ישנם מספר גורמים הקשורים לחלקים אלה המשפיעים על היעילות של טחנת הרוח:

• מִשׁקָל;
• גודל;
• טופס;
• חוֹמֶר;
• כַּמוּת.

אם תחליטו לעצב להבים לטחנת רוח תוצרת בית, עליכם לקחת את כל הפרמטרים הללו בחשבון. יש הסבורים שככל שיש יותר כנפיים על מדחף גנרטור, כך ניתן להפיק יותר אנרגיית רוח. במילים אחרות, כמה שיותר יותר טוב.

אולם, אין זה המקרה. כל חלק בודד נע נגד התנגדות האוויר. לפיכך, מספר רב של להבים על מדחף דורש כוח רוח רב יותר כדי להשלים מהפכה אחת.

בנוסף, יותר מדי כנפיים רחבות עלולות לגרום להיווצרות של מה שנקרא "כובע אוויר" מול המדחף, כאשר זרימת האוויר אינה עוברת דרך טחנת הרוח, אלא מסתובבת סביבה.

לצורה יש חשיבות רבה. מהירות המדחף תלויה בזה. זרימה לקויה גורמת להיווצרות מערבולות שמאטות את גלגל הרוח

היעיל ביותר הוא גנרטור רוח בעל להב אחד. אבל לבנות ולאזן אותו במו ידיך קשה מאוד. העיצוב מתברר כלא אמין, אם כי עם יעילות גבוהה. על פי הניסיון של משתמשים ויצרנים רבים של טורבינות רוח, הדגם האופטימלי ביותר הוא בעל שלושה להבים.

משקל הלהב תלוי בגודלו ובחומר ממנו הוא עשוי. יש לבחור את הגודל בקפידה, בהנחיית נוסחאות חישוב. עדיף לעבד את הקצוות כך שיהיה עיגול בצד אחד וקצה חד בצד הנגדי.

צורת הלהב שנבחרה נכון עבור מחולל רוח היא הבסיס לפעולתו הטובה.

האפשרויות הבאות מתאימות לייצור ביתי:

• סוג הפלגה;
• סוג כנף.

להבי סוג המפרש הם פסים רחבים פשוטים, כמו אלה בטחנת רוח.דגם זה הוא הברור והקל ביותר להכנה. עם זאת, היעילות שלו כל כך נמוכה שצורה זו כמעט ואינה משמשת במחוללי רוח מודרניים. היעילות במקרה זה היא כ 10-12%.

צורה יעילה הרבה יותר היא הלהבים של פרופיל מכונף. זה כרוך בעקרונות האווירודינמיקה שמעלים מטוסים ענקיים לאוויר. קל יותר להפעיל בורג מסוג זה ומסתובב מהר יותר. זרימת האוויר מפחיתה משמעותית את ההתנגדות שבה נתקלת טחנת הרוח לאורך דרכה.

הפרופיל הנכון צריך להידמות לכנף של מטוס. מצד אחד ללהב יש עיבוי, ומצד שני יש שיפוע מתון. מסות אוויר זורמות סביב חלק מהצורה הזו בצורה חלקה מאוד

היעילות של מודל זה מגיעה ל-30-35%. החדשות הטובות הן שאתה יכול לבנות להב מכונף בעצמך באמצעות מינימום כלים. ניתן להתאים בקלות את כל החישובים והשרטוטים הבסיסיים לטחנת הרוח שלך ולהשתמש באנרגיית רוח חופשית ונקייה ללא הגבלות.

ממה עשויים להבים בבית?

חומרים המתאימים לבניית גנרטור רוח הם קודם כל פלסטיק, מתכות קלות, עץ ופתרון מודרני - פיברגלס. השאלה העיקרית היא כמה עבודה וזמן אתה מוכן להשקיע ביצירת טחנת רוח.

צינורות ביוב PVC

החומר הפופולרי והנפוץ ביותר לייצור להבי פלסטיק למחוללי רוח הוא צינור ביוב רגיל של PVC. לרוב הגנרטורים הביתיים בקוטר בורג של עד 2 מ', מספיק צינור של 160 מ"מ.

היתרונות של שיטה זו כוללים:

• מחיר נמוך;
• זמינות בכל אזור;
• קלות תפעול;
• מספר רב של דיאגרמות וציורים באינטרנט, ניסיון רב בשימוש.

צינורות שונים. זה ידוע לא רק למי שמייצר תחנות כוח רוח תוצרת בית, אלא לכל מי שנתקל בהתקנת ביוב או אספקת מים. הם שונים בעובי, בהרכב וביצרן. הצינור זול, כך שאין צורך לנסות להוזיל עוד יותר את טחנת הרוח על ידי חיסכון בצינורות PVC.

חומר לא איכותי של צינורות פלסטיק יכול להוביל לכך שהלהבים יסדקו במהלך הבדיקה הראשונה וכל העבודה תיעשה לשווא

ראשית אתה צריך להחליט על הדפוס. ישנן אפשרויות רבות, לכל טופס יש חסרונות ויתרונות משלה. אולי כדאי להתנסות תחילה לפני שחותכים את הגרסה הסופית.

מכיוון שמחיר הצינורות נמוך, ותוכלו למצוא אותם בכל חנות לחומרי בניין, החומר הזה מושלם לשלבים הראשונים בדוגמנות להבים. אם משהו משתבש, אתה תמיד יכול לקנות עוד צינור ולנסות שוב; הארנק שלך לא יסבול הרבה מניסויים כאלה.

משתמשי אנרגיית רוח מנוסים שמו לב שעדיף להשתמש בצינורות כתומים ולא אפורים לייצור להבי טורבינות רוח. הם מחזיקים טוב יותר בצורתם, אינם מתכופפים לאחר יצירת הכנף ומחזיקים מעמד זמן רב יותר

מעצבים חובבים מעדיפים PVC, שכן במהלך הבדיקה ניתן להחליף להב שבור בחדש, שנעשה תוך 15 דקות ממש במקום אם קיימת דפוס מתאים. פשוט ומהיר, והכי חשוב - במחיר סביר.

הוראות תמונה להכנת להבי טחנת רוח מצינורות פולימר יעזרו לך לשלוט חזותית בשלבים וברצף של התהליך:

כל שלבי ההכנה הושלמו, כעת יש לחבר את הלהבים לחלק המסתובב עם הרוח:

אלומיניום - דק, קל ויקר

אלומיניום היא מתכת קלת משקל ועמידה. הוא משמש באופן מסורתי לייצור להבים עבור טורבינות רוח. בשל משקלו הנמוך, אם נותנים לצלחת את הצורה הרצויה, התכונות האווירודינמיות של המדחף יהיו מצוינות.

העומסים העיקריים שחווה טחנת רוח במהלך הסיבוב מכוונים לכיפוף ושבירת הלהב. אם הפלסטיק נסדק במהירות ונכשל במהלך עבודה כזו, אתה יכול לסמוך על בורג אלומיניום להרבה יותר זמן.

עם זאת, אם אתה משווה צינורות אלומיניום ו-PVC, לוחות מתכת עדיין יהיו כבדים יותר. במהירויות סיבוב גבוהות, קיים סיכון גבוה לפגיעה לא בלהב עצמו, אלא בבורג בנקודת החיבור

חסרון נוסף של חלקי אלומיניום הוא מורכבות הייצור. אם לצינור PVC יש עיקול שישמש להקניית תכונות אווירודינמיות ללהב, אז אלומיניום, ככלל, נלקח בצורה של יריעה.

לאחר חיתוך החלק על פי הדפוס, וזה כשלעצמו הרבה יותר קשה מאשר עבודה עם פלסטיק, עדיין יהיה צורך לגלגל את חומר העבודה המתקבל ולתת לו את העיקול הנכון. זה לא יהיה כל כך קל לעשות את זה בבית וללא כלים.

במקום אלומיניום יקר, אתה יכול להשתמש בשאריות של יריעות קירוי או חתיכות של יריעות גלי שנותרו לאחר ההתקנה:

פיברגלס או פיברגלס - למקצוענים

אם תחליט לגשת לסוגיית יצירת להב במודע ותהיה מוכן להשקיע בו מאמצים ועצבים רבים, פיברגלס יתאים.אם לא עסקתם בעבר במחוללי רוח, התחלת היכרותכם עם דוגמנות טחנת רוח מפיברגלס היא לא הרעיון הטוב ביותר. ובכל זאת, תהליך זה דורש ניסיון ומיומנויות מעשיות.

להב העשוי ממספר שכבות פיברגלס המחוברות בדבק אפוקסי יהיה חזק, קל ואמין. עם שטח פנים גדול, החלק מתגלה כחלול וכמעט חסר משקל

לייצור משתמשים בפיברגלס - חומר דק ועמיד המיוצר בגלילים. בנוסף לפיברגלס, דבק אפוקסי שימושי לאבטחת השכבות.

העבודה מתחילה ביצירת מטריצה. זהו ריק המייצג תבנית לחלק עתידי.

המטריצה ​​יכולה להיות עשויה מעץ: עץ, לוחות או בולי עץ. הצללית הנפחית של מחצית הלהב נחתכת ישירות מהגוש. אפשרות נוספת היא תבנית פלסטיק.

קשה מאוד לעשות ריק בעצמך; אתה צריך שיהיה לך מול העיניים דגם מוכן של להב עשוי עץ או חומר אחר, ורק אז נחתכת מטריצה ​​לחלק מהדגם הזה. אתה צריך לפחות 2 מטריצות כאלה, אבל, לאחר יצירת צורה מוצלחת פעם אחת, ניתן להשתמש בה פעמים רבות וכך ניתן לבנות יותר מטחנת רוח אחת.

תחתית התבנית משומנת היטב בשעווה. זה נעשה כך שניתן להסיר בקלות את הלהב המוגמר מאוחר יותר. מניחים שכבת פיברגלס ומצפים אותה בדבק אפוקסי. התהליך חוזר על עצמו מספר פעמים עד שחומר העבודה מגיע לעובי הרצוי.

ואז הדבק אמור להתייבש. יש אנשים שממליצים להניח את התבנית בשקית ואקום ולשאוב את האוויר. כך הדבק חודר טוב יותר לתוך כל שכבות הפיברגלס, ולא משאיר אזורים לא ספוגים.

כאשר דבק האפוקסי התייבש, מחצית מהחלק מוסר בזהירות מהמטריצה. הם עושים את אותו הדבר במחצית השנייה.החלקים מודבקים יחד ליצירת חלק תלת מימדי חלול. קל משקל, עמיד ובעל צורה אווירודינמית, להב הפיברגלס הוא פסגת המצוינות עבור חובב חוות הרוח הביתית.

החיסרון העיקרי שלו הוא הקושי ליישם את הרעיון ומספר רב של פגמים בהתחלה, עד שמתקבלת המטריצה ​​האידיאלית ושכלול אלגוריתם היצירה.

זול ועליז: חלק עץ לגלגל רוח

להב עץ היא שיטה מיושנת שקל ליישם, אך לא יעילה ברמת צריכת החשמל של היום. ניתן להכין את החלק מלוח מלא מעץ בהיר, כמו אורן. חשוב לבחור חתיכת עץ מיובשת היטב.

אם העץ לח, במהלך תהליך הייבוש הבורג עלול "להוביל" ולהתעוות. ומשקל העץ הרטוב גבוה משמעותית מאשר היבש

אתה צריך לבחור צורה מתאימה, אבל לקחת בחשבון את העובדה שלהב העץ לא יהיה צלחת דקה, כמו אלומיניום או פלסטיק, אלא מבנה תלת מימדי. לכן, זה לא מספיק לתת לחומר העבודה צורה; אתה צריך להבין את עקרונות האווירודינמיקה ולדמיין את קווי המתאר של הלהב בכל שלושת הממדים.

תצטרך להשתמש במטוס כדי לתת את המראה הסופי לעץ, רצוי חשמלי. לקבלת עמידות, העץ מטופל בלכה או צבע מגן חיטוי

החיסרון העיקרי של עיצוב זה הוא המשקל הגדול של הבורג. כדי להזיז את הקולוסוס הזה, הרוח חייבת להיות חזקה מספיק, מה שקשה להשיג באופן עקרוני. עם זאת, עץ הוא חומר סביר. את הלוחות המתאימים ליצירת מדחף של טורבינת רוח תוכלו למצוא ממש בחצר שלכם מבלי להוציא אגורה. וזה היתרון העיקרי של עץ במקרה זה.

היעילות של להב עץ שואפת לאפס.ככלל, הזמן והמאמץ שהושקעו ביצירת טחנת רוח כזו אינם שווים את התוצאה המתקבלת, המתבטאת בוואטים. עם זאת, כמודל אימון או כחתיכת מבחן, לחלק העץ יש את מקומו. ושבשבת מזג אוויר עם להבי עץ נראית מרשימה באתר.

מבחר התמונות הבא יכיר את שלבי הכנת טחנת רוח עם להבים חתוכים מדיקט:

החלק העובד מוכן ונבדק לפונקציונליות, מה שאומר שכל מה שנותר הוא לצבוע אותו ולהבריג אותו לתורן:

ציורים ודוגמאות של להבים

קשה מאוד לבצע חישוב נכון של מדחף מחולל רוח מבלי לדעת את הפרמטרים הבסיסיים המוצגים בנוסחה, כמו גם שאין לי מושג כיצד פרמטרים אלו משפיעים על פעולת טחנת הרוח.

עדיף לא לבזבז את הזמן שלך אם אתה לא רוצה להתעמק ביסודות האווירודינמיקה. שרטוטים ודיאגרמות מוכנות עם אינדיקטורים שצוינו יעזרו לך לבחור להב מתאים לתחנת כוח רוח.

ציור של להב למדחף דו-להב. עשוי מצינור ביוב בקוטר 110. קוטר מדחף טחנת הרוח בחישובים אלה הוא 1 מ'

גנרטור רוח קטן כזה לא יוכל לספק לכם הספק גבוה.סביר להניח שלא תצליחו לסחוט יותר מ-50 W מהעיצוב הזה. עם זאת, מדחף דו-להב העשוי מצינור PVC קל ודק יעניק מהירות סיבוב גבוהה ויבטיח את פעולת טחנת הרוח גם ברוחות קלות.

ציור להב למדחף מחולל רוח תלת להבים עשוי מצינור בקוטר 160 מ"מ. המהירות המשוערת באופציה זו היא 5 עם רוח של 5 מ' לשנייה

מדחף בעל שלושה להבים בצורה זו יכול לשמש ליחידות חזקות יותר, כ-150 W ב-12 V. קוטר המדחף כולו בדגם זה מגיע ל-1.5 מ'. גלגל הרוח יסתובב במהירות ויופעל בקלות. טחנת הרוח בעלת שלוש הכנפיים נמצאת לרוב בתחנות כוח ביתיות.

ציור של להב תוצרת בית למדחף מחולל רוח 5 להבים. עשוי מצינור PVC בקוטר 160 מ"מ. מהירות משוערת - 4

מדחף כזה בעל חמישה להבים יוכל להפיק עד 225 סיבובים לדקה עם מהירות רוח משוערת של 5 מ' לשנייה. כדי לבנות להב לפי השרטוטים המוצעים, עליך להעביר את הקואורדינטות של כל נקודה מעמודות "קואורדינטות הדפוס הקדמי/אחורי" אל פני השטח של צינור הביוב מפלסטיק.

באמצעות הטבלה שלהלן, אתה יכול לחשב את הקוטר של טחנת רוח עם 2-16 להבים. במקרה זה, אתה יכול לבחור את הגודל תוך התחשבות בהספק המוצא הרצוי.

הטבלה מראה שככל שלגנרטור רוח יש יותר כנפיים, אורכם חייב להיות קצר יותר כדי להפיק זרם באותו הספק

כפי שמראה בפועל, די קשה לשמור על מחולל רוח בקוטר של יותר מ-2 מטרים. אם אתה צריך טחנת רוח גדולה יותר לפי הטבלה, שקול להגדיל את מספר הלהבים.

עם כללים ועקרונות חישוב מחולל רוח קראו את המאמר, המתאר את תהליך ביצוע החישובים שלב אחר שלב.

איזון טורבינת רוח

איזון הלהבים של גנרטור רוח יעזור לו לעבוד בצורה יעילה ככל האפשר. כדי לבצע איזון, אתה צריך למצוא חדר שבו אין רוח או טיוטה. כמובן שעבור גלגל רוח בקוטר גדול מ-2 מ' יהיה קשה למצוא חדר כזה.

הלהבים מורכבים למבנה מוגמר ומותקנים במצב עבודה. הציר חייב להיות ממוקם בצורה אופקית לחלוטין, ברמה. המישור שבו יסתובב המדחף חייב להיות מוגדר בצורה אנכית בהחלט, בניצב לציר ולמפלס הקרקע.

מדחף שאינו זז חייב להיות מסובב 360/x מעלות, כאשר x = מספר הלהבים. באופן אידיאלי, טחנת רוח מאוזנת לא תסטה במעלה אחת, אלא תישאר ללא תנועה. אם הלהב הסתובב תחת משקלו, יש להתאים אותו מעט, להפחית את המשקל בצד אחד ולבטל את הסטייה מהציר.

התהליך חוזר על עצמו עד שהבורג חסר תנועה לחלוטין בכל עמדה. חשוב שלא תהיה רוח במהלך האיזון. זה עלול להטות את תוצאות הבדיקה.

חשוב גם לבדוק שכל החלקים מסתובבים בקפדנות באותו מישור. לבדיקה מותקנות לוחות בקרה במרחק של 2 מ"מ משני הצדדים של אחד הלהבים. במהלך התנועה, אף חלק מהבורג לא אמור לגעת בצלחת.

כדי להפעיל גנרטור רוח עם להבים מיוצרים, תצטרכו להרכיב מערכת שצוברת את האנרגיה המתקבלת, אוגרת אותה ומעבירה אותה לצרכן. אחד ממרכיבי המערכת הוא הבקר. על איך לעשות בקר טורבינות רוח, תגלו על ידי קריאת המאמר המומלץ שלנו.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

זה בהחלט אפשרי לבנות טחנת רוח במו ידיך מחומרי גרוטאות. אם תתחיל עם דגמים פשוטים יותר, כנראה שהניסיון הראשון שלך יצליח. עם ניסיון, קח על עצמך רעיונות מורכבים יותר כדי לקבל את מחולל הרוח היעיל והחזק ביותר.

סרטון מס' 1. כיצד להכין טחנת רוח מצינורות PVC:

סרטון מס' 2. מחולל רוח עשה זאת בעצמך:

סרטון מס' 3. טורבינת רוח עשויה פלדה מגולוונת:

אם אתה רוצה להשתמש באנרגיית רוח נקייה ובטוחה לצרכי הבית שלך ולא מתכננים להוציא הרבה כסף על קניית ציוד יקר, להבים תוצרת בית מחומרים רגילים יהיו רעיון מתאים. אל תפחדו להתנסות, ותוכלו לשפר עוד יותר את הדגמים הקיימים של מדחפי טחנות רוח.

האם תרצה לספר לנו איך יצרת במו ידיך את הלהבים לטחנת רוח המספקת חשמל לדאצ'ה שלך? האם תרצה לשתף מידע שימושי עם מבקרים באתר או לשאול שאלה? נא לכתוב הערות בבלוק למטה.