Com construir pales per a un generador eòlic amb les vostres pròpies mans: exemples de pales d'aerogeneradors fetes per elles mateixes

L'ús d'energies alternatives és una de les principals tendències del nostre temps.L'energia eòlica neta i assequible es pot convertir en electricitat fins i tot a casa construint una turbina eòlica i connectant-la a un generador.

Podeu construir pales per a un generador eòlic amb les vostres pròpies mans amb materials normals, sense utilitzar equips especials. Us direm quina forma de pala és més eficient i us ajudarem a triar el dibuix adequat per a una central eòlica.

Com funciona un simple generador eòlic?

Un aerogenerador és un dispositiu que permet convertir l'energia eòlica en electricitat.

El principi del seu funcionament és que el vent fa girar les pales, posa en moviment l'eix, a través del qual la rotació es subministra al generador a través d'una caixa de canvis, que augmenta la velocitat.

El funcionament d'una central eòlica s'avalua per KIEV - factor d'utilització de l'energia eòlica. Quan una roda eòlica gira ràpidament, interacciona amb més vent, el que significa que en pren més energia.

Hi ha dos tipus principals de generadors eòlics:

• vertical;
• horitzontal.

Els models orientats verticalment es construeixen de manera que l'eix de l'hèlix sigui perpendicular al terra. Així, qualsevol moviment de masses d'aire, independentment de la direcció, posa l'estructura en moviment.

Aquesta versatilitat és un avantatge d'aquest tipus d'aerogeneradors, però són inferiors als models horitzontals pel que fa a productivitat i eficiència operativa.

Un generador de vent horitzontal s'assembla a una veleta. Perquè les pales girin, l'estructura s'ha de girar en la direcció desitjada, en funció de la direcció del moviment de l'aire.

Per controlar i capturar els canvis en la direcció del vent, s'instal·len dispositius especials. L'eficiència amb aquesta disposició de cargols és significativament més alta que amb una orientació vertical. Per a ús domèstic, és més racional utilitzar aerogeneradors d'aquest tipus.

Quina forma de fulla és òptima?

Un dels elements principals d'un generador eòlic és un conjunt de pales.

Hi ha una sèrie de factors associats a aquestes parts que afecten l'eficiència del molí de vent:

• pes;
• mida;
• forma;
• material;
• quantitat.

Si decidiu dissenyar pales per a un molí de vent casolà, heu de tenir en compte tots aquests paràmetres. Alguns creuen que com més ales hi hagi una hèlix del generador, més energia eòlica es pot produir. En altres paraules, com més, millor.

No obstant això, aquest no és el cas. Cada part individual es mou contra la resistència de l'aire. Per tant, un gran nombre de pales en una hèlix requereix més força del vent per completar una revolució.

A més, un excés d'ales amples pot provocar la formació d'un anomenat "cap d'aire" davant de l'hèlix, quan el flux d'aire no passa pel molí de vent, sinó que l'envolta.

La forma importa molt. La velocitat de l'hèlix depèn d'això. El mal cabal provoca la formació de vòrtexs que frenen la roda del vent

El més eficient és un aerogenerador d'una sola pala. Però construir-lo i equilibrar-lo amb les teves pròpies mans és molt difícil. El disseny resulta poc fiable, encara que amb una alta eficiència. Segons l'experiència de molts usuaris i fabricants d'aerogeneradors, el model més òptim és un de tres pales.

El pes de la fulla depèn de la seva mida i del material del qual estarà feta. La mida s'ha de seleccionar amb cura, guiada per fórmules de càlcul. És millor processar les vores de manera que hi hagi un arrodoniment a un costat i una vora afilada al costat oposat.

La forma de la pala correctament seleccionada per a un generador eòlic és la base del seu bon funcionament.

Les opcions següents són adequades per a la producció casolana:

• tipus de navegació;
• tipus d'ala.

Les aspes tipus vela són simples ratlles amples, com les d'un molí de vent.Aquest model és el més evident i el més fàcil de fer. Tanmateix, la seva eficiència és tan baixa que aquesta forma pràcticament no s'utilitza en els generadors eòlics moderns. L'eficiència en aquest cas és d'un 10-12%.

Una forma molt més eficaç són les fulles del perfil alat. Implica els principis de l'aerodinàmica que aixequen avions enormes a l'aire. Un cargol d'aquesta forma és més fàcil de posar en moviment i gira més ràpidament. El flux d'aire redueix significativament la resistència que troba el molí de vent al seu pas.

El perfil correcte hauria de semblar-se a l'ala d'un avió. Per un costat la fulla té un engrossiment, i per l'altre hi ha un pendent suau. Les masses d'aire flueixen al voltant d'una part d'aquesta forma molt suaument

L'eficiència d'aquest model arriba al 30-35%. La bona notícia és que podeu construir una fulla alada amb un mínim d'eines. Tots els càlculs i dibuixos bàsics es poden adaptar fàcilment al vostre molí de vent i utilitzar energia eòlica gratuïta i neta sense restriccions.

De què es fabriquen les fulles a casa?

Els materials adequats per a la construcció d'un generador eòlic són, en primer lloc, plàstic, metalls lleugers, fusta i una solució moderna: fibra de vidre. La pregunta principal és quanta mà d'obra i temps estàs disposat a dedicar a fer un molí de vent.

Conduccions de clavegueram de PVC

El material més popular i estès per fer pales de plàstic per a generadors eòlics és una canonada de clavegueram de PVC normal. Per a la majoria de generadors domèstics amb un diàmetre de cargol de fins a 2 m, n'hi ha prou amb una canonada de 160 mm.

Els avantatges d'aquest mètode inclouen:

• preu baix;
• disponibilitat a qualsevol regió;
• facilitat d'operació;
• gran nombre d'esquemes i dibuixos a Internet, àmplia experiència en l'ús.

Les canonades són diferents. Això ho saben no només els que fan centrals eòliques casolanes, sinó tots els que s'han trobat amb la instal·lació de clavegueram o subministrament d'aigua. Es diferencien pel gruix, la composició i el fabricant. La canonada és barata, de manera que no cal intentar reduir encara més el cost del vostre molí de vent estalviant en canonades de PVC.

El material de mala qualitat de les canonades de plàstic pot provocar que les fulles s'esquerdin durant la primera prova i tot el treball es farà en va.

Primer heu de decidir el patró. Hi ha moltes opcions, cada forma té els seus propis inconvenients i avantatges. Potser val la pena experimentar primer abans de tallar la versió final.

Com que el preu de les canonades és baix, i les podeu trobar a qualsevol ferreteria, aquest material és perfecte per als primers passos en el modelatge de fulles. Si alguna cosa va malament, sempre podeu comprar una altra canonada i tornar-ho a provar; la vostra cartera no patirà gaire amb aquests experiments.

Els usuaris experimentats d'energia eòlica s'han adonat que és millor utilitzar canonades taronja que no pas grises per fer pales d'aerogeneradors. Aguanten millor la seva forma, no es dobleguen després de formar l'ala i duren més

Els dissenyadors aficionats prefereixen el PVC, ja que durant les proves es pot substituir una fulla trencada per una de nova, feta en 15 minuts al mateix lloc si hi ha un patró adequat. Senzill i ràpid, i el més important: assequible.

Les instruccions fotogràfiques per fer pales de molí de vent a partir de canonades de polímer us ajudaran a dominar visualment els passos i la seqüència del procés:

S'han completat tots els passos preparatoris, ara s'han d'unir les pales a la peça que gira amb el vent:

Alumini - prim, lleuger i car

L'alumini és un metall lleuger i durador. Tradicionalment s'utilitza per fabricar pales per a aerogeneradors. A causa del seu baix pes, si doneu a la placa la forma desitjada, les propietats aerodinàmiques de l'hèlix seran excel·lents.

Les principals càrregues que experimenta un molí de vent durant la rotació estan destinades a doblegar i trencar la pala. Si el plàstic s'esquerda i falla ràpidament durant aquest treball, podeu comptar amb un cargol d'alumini durant molt més temps.

Tanmateix, si compareu canonades d'alumini i PVC, les plaques metàl·liques encara seran més pesades. A altes velocitats de rotació, hi ha un alt risc de danyar no la fulla en si, sinó el cargol al punt de fixació.

Un altre desavantatge de les peces d'alumini és la complexitat de la fabricació. Si la canonada de PVC té una corba que s'utilitzarà per impartir propietats aerodinàmiques a la fulla, l'alumini, per regla general, es pren en forma de làmina.

Després de tallar la peça segons el patró, que en si mateix és molt més difícil que treballar amb plàstic, encara caldrà enrotllar la peça resultant i donar-li la corba correcta. No serà tan fàcil fer-ho a casa i sense eines.

En lloc d'alumini car, podeu utilitzar trossos de xapa de sostre o trossos de làmina ondulada que queden després de la instal·lació:

Fibra de vidre o fibra de vidre - per a professionals

Si decidiu abordar el tema de crear una fulla de manera conscient i esteu disposats a dedicar-hi molts esforços i nervis, la fibra de vidre ho farà.Si no heu tractat anteriorment amb generadors eòlics, començar el vostre coneixement amb el modelatge d'un molí de vent de fibra de vidre no és la millor idea. Tot i així, aquest procés requereix experiència i habilitats pràctiques.

Una fulla feta de diverses capes de fibra de vidre unides amb cola epoxi serà forta, lleugera i fiable. Amb una gran superfície, la peça resulta buida i pràcticament sense pes

Per a la fabricació, s'utilitza fibra de vidre, un material prim i durador que es produeix en rotllos. A més de la fibra de vidre, la cola epoxi és útil per assegurar les capes.

El treball comença creant una matriu. Aquest és un espai en blanc que representa un motlle per a una peça futura.

La matriu pot ser de fusta: fusta, taulers o troncs. La silueta volumètrica de la meitat de la fulla està retallada directament del massís. Una altra opció és un motlle de plàstic.

És molt difícil fer un espai en blanc; cal tenir davant dels ulls un model ja fet d'una fulla de fusta o un altre material, i només llavors es talla una matriu per a la peça d'aquest model. Necessites almenys 2 d'aquestes matrius, però, després d'haver fet una forma reeixida una vegada, es pot utilitzar moltes vegades i d'aquesta manera pots construir més d'un molí de vent.

La part inferior del motlle està ben lubricada amb cera. Això es fa perquè la fulla acabada es pugui treure fàcilment més tard. Col·loqueu una capa de fibra de vidre i recobriu-la amb cola epoxi. El procés es repeteix diverses vegades fins que la peça de treball aconsegueix el gruix desitjat.

Aleshores, la cola s'ha d'assecar. Algunes persones recomanen col·locar el motlle en una bossa de buit i treure l'aire. D'aquesta manera, la cola penetra millor en totes les capes de fibra de vidre, sense deixar zones sense impregnar.

Quan la cola epoxi s'ha assecat, la meitat de la peça s'elimina amb cura de la matriu. Ho fan amb la segona part.Les peces s'enganxen per formar una peça tridimensional buida. Lleugera, duradora i de forma aerodinàmica, la pala de fibra de vidre és el cim de l'excel·lència per a l'aficionat del parc eòlic domèstic.

El seu principal inconvenient és la dificultat d'implementar la idea i un gran nombre de defectes al principi, fins que s'obté la matriu ideal i es perfecciona l'algoritme de creació.

Barat i alegre: peça de fusta per a una roda de vent

Una fulla de fusta és un mètode antiquat que és fàcil d'implementar, però ineficaç al nivell de consum elèctric actual. La peça es pot fer amb un tauler massís de fusta clara, com el pi. És important triar una peça de fusta ben seca.

Si la fusta està humida, durant el procés d'assecat el cargol pot "avançar" i deformar-se. I el pes de la fusta humida és significativament més gran que la seca

Heu de triar una forma adequada, però tingueu en compte el fet que la fulla de fusta no serà una placa prima, com l'alumini o el plàstic, sinó una estructura tridimensional. Per tant, no n'hi ha prou amb donar forma a la peça de treball; cal entendre els principis de l'aerodinàmica i imaginar el contorn de la fulla en les tres dimensions.

Haureu d'utilitzar una raspa per donar l'aspecte final a la fusta, preferiblement elèctrica. Per a la durabilitat, la fusta es tracta amb un vernís o pintura protectora antisèptica

El principal desavantatge d'aquest disseny és el gran pes del cargol. Per moure aquest colós, el vent ha de ser prou fort, cosa que en principi és difícil d'aconseguir. No obstant això, la fusta és un material assequible. Les taules adequades per crear una hèlix d'aerogenerador es poden trobar al vostre jardí sense gastar ni un cèntim. I aquest és el principal avantatge de la fusta en aquest cas.

L'eficiència d'una fulla de fusta tendeix a zero.Per regla general, el temps i l'esforç que es dedica a la creació d'aquest molí de vent no val el resultat obtingut, expressat en watts. Tanmateix, com a model d'entrenament o peça de prova, la peça de fusta té el seu lloc. I una veleta amb fulles de fusta sembla impressionant al lloc.

La següent selecció de fotografies us familiaritzarà amb els passos per fer un molí de vent amb fulles tallades de fusta contraxapada:

La part de treball està preparada i provada per a la seva funcionalitat, el que significa que només queda pintar-la i cargolar-la al pal:

Dibuixos i exemples de fulles

És molt difícil fer el càlcul correcte de l'hèlix d'un aerogenerador sense conèixer els paràmetres bàsics que es mostren a la fórmula, a més de no tenir ni idea de com afecten aquests paràmetres al funcionament del molí de vent.

És millor no perdre el temps si no voleu aprofundir en els conceptes bàsics de l'aerodinàmica. Els dibuixos i diagrames ja fets amb indicadors especificats us ajudaran a triar una pala adequada per a una central eòlica.

Dibuix d'una pala per a una hèlix de dues pales. Fabricat amb canonada de clavegueram de 110 diàmetres. El diàmetre de l'hèlix del molí de vent en aquests càlculs és d'1 m

Un generador eòlic tan petit no us podrà proporcionar una gran potència.Molt probablement, és poc probable que pugueu extreure més de 50 W d'aquest disseny. No obstant això, una hèlix de dues pales feta d'un tub de PVC lleuger i prim donarà una alta velocitat de gir i garantirà el funcionament del molí de vent fins i tot amb vents lleugers.

Dibuix d'una pala per a una hèlix de generador eòlic de tres pales feta a partir d'un tub de 160 mm de diàmetre. La velocitat estimada en aquesta opció és de 5 amb un vent de 5 m/s

Una hèlix de tres pales d'aquesta forma es pot utilitzar per a unitats més potents, aproximadament 150 W a 12 V. El diàmetre de tota l'hèlix en aquest model arriba als 1,5 m. La roda del vent girarà ràpidament i s'engegarà fàcilment. El molí de vent de tres ales es troba més sovint a les centrals elèctriques domèstiques.

Dibuix d'una pala casolana per a una hèlix d'un generador eòlic de 5 pales. Fabricat amb tub de PVC amb un diàmetre de 160 mm. Velocitat estimada - 4

Aquesta hèlix de cinc pales serà capaç de produir fins a 225 revolucions per minut amb una velocitat estimada del vent de 5 m/s. Per construir una fulla d'acord amb els dibuixos proposats, cal transferir les coordenades de cada punt de les columnes "Coordenades del patró davanter / posterior" a la superfície de la canonada de clavegueram de plàstic.

Utilitzant la taula següent, podeu calcular el diàmetre d'un molí de vent amb 2-16 pales. En aquest cas, podeu seleccionar la mida tenint en compte la potència de sortida desitjada.

La taula mostra que com més ales tingui un aerogenerador, més curta ha de ser la seva longitud per produir un corrent de la mateixa potència.

Com mostra la pràctica, és bastant difícil mantenir un aerogenerador de més de 2 metres de diàmetre. Si necessiteu un molí de vent més gran segons la taula, considereu augmentar el nombre de pales.

Amb regles i principis càlcul del generador eòlic Llegiu l'article, que descriu el procés de realització de càlculs pas a pas.

Equilibrar una turbina eòlica

Equilibrar les pales d'un generador eòlic ajudarà a que funcioni de la manera més eficient possible. Per dur a terme l'equilibri, cal trobar una habitació on no hi hagi vent ni corrent d'aire. Per descomptat, per a una roda eòlica de més de 2 m de diàmetre serà difícil trobar una habitació així.

Les fulles es munten en una estructura acabada i s'instal·len a la posició de treball. L'eix s'ha de situar estrictament horitzontal, a nivell. El pla en què girarà l'hèlix s'ha de fixar estrictament verticalment, perpendicular a l'eix i al nivell del terra.

Una hèlix que no es mou s'ha de girar 360/x graus, on x = nombre de pales. Idealment, un molí de vent equilibrat no es desviarà 1 grau, sinó que romandrà immòbil. Si la fulla ha girat pel seu propi pes, cal ajustar-la una mica, reduir el pes d'un costat i eliminar la desviació de l'eix.

El procés es repeteix fins que el cargol estigui absolutament immòbil en qualsevol posició. És important que no hi hagi vent durant l'equilibri. Això pot alterar els resultats de la prova.

També és important comprovar que totes les peces giren estrictament en el mateix pla. Per comprovar-ho, s'instal·len plaques de control a una distància de 2 mm a banda i banda d'una de les fulles. Durant el moviment, cap part del cargol ha de tocar la placa.

Per fer funcionar un aerogenerador amb pales fabricades, caldrà muntar un sistema que acumuli l'energia rebuda, l'emmagatzemi i la transmeti al consumidor. Un dels components del sistema és el controlador. Sobre com fer-ho controlador d'aerogenerador, ho descobrireu llegint el nostre article recomanat.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

És molt possible construir un molí de vent amb les vostres pròpies mans amb materials de ferralla. Si comenceu amb models més senzills, probablement el vostre primer intent tindrà èxit. Amb experiència, agafa idees més complexes per aconseguir el generador eòlic més eficient i potent.

Vídeo #1. Com fer un molí de vent amb canonades de PVC:

Vídeo #2. Generador eòlic de bricolatge:

Vídeo #3. Aerogenerador d'acer galvanitzat:

Si voleu utilitzar energia eòlica neta i segura per a les necessitats domèstiques i no teniu previst gastar molts diners en equips cars, les pales casolanes de materials normals seran una idea adequada. No tingueu por d'experimentar i podreu millorar encara més els models existents d'hèlixs de molí de vent.

Vols explicar-nos com has fet les pales d'un molí de vent que subministra electricitat a la teva casa rural amb les teves pròpies mans? Voleu compartir informació útil amb els visitants del lloc o fer una pregunta? Escriu comentaris al bloc següent.