Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

Домашні вітряні електростанції – незалежний альтернативний спосіб отримання електроенергії.

Установка такого обладнання дозволяє істотно знизити витрати на електрику за умови, що в місцевості присутні вітру хоча б від 4 м/с.

А чим більша швидкість вітру, тим більша кількість енергії виробляється пристроєм.

У цій статті буде розглянуто покроковий план виготовлення лопатей вітрогенератор своїми руками.

Вітряні електростанції

Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовахІснує безліч варіантів конструкції вітрогенераторів, для класифікації яких є базові ознаки:

  • розташування обертальної осі: вертикальне і горизонтальне;
  • кількість лопатей: частіше від 1 до 6, але бувають варіанти і з великою кількістю;
  • тип обертальної лопаті: у вигляді крила або вітрила;
  • матеріал для виготовлення лопаті: дерево, алюміній, ПВХ;
  • конструкція гвинтового колеса: з фіксованим або змінним кроком.

 
Продуктивність роботи вітрогенератора більшою мірою залежить від лопатей: від того, наскільки правильно розраховані їх розміри і кількість, і вдало підібраний матеріал для виготовлення.

Зробити лопаті своїми руками не складе труднощів, але перед тим, як почати роботу, потрібно вивчити деякі факти:

  • Чим довше лопаті, тим легше вони піддаються руху вітру, навіть самого слабкого. Однак велика довжина буде сповільнювати швидкість обертання вітрового колеса.
  • На чуйність вітряного колеса впливає і кількість лопатей: чим їх більше, тим простіше буде запускатися обертання. При цьому показники потужності і швидкості будуть знижуватися, а отже, такий пристрій непридатне для вироблення електроенергії, але відмінно підійде для підйомних робіт.
  • Від діаметра і швидкості обертання вітряного колеса залежить рівень шуму, що виходить від пристрою. Це потрібно враховувати при установці вітрогенератора поблизу житлових будинків.
  • Більша кількість енергії від вітру можна отримати, встановивши вітряк як можна вище над рівнем землі (оптимально від 6 до 15 м). Тому найчастіше установка відбувається на даху будинку або на високій щоглі.
  •  
    Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

    Готові лопаті для вітрогенератора

    Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовахМожливо, Вас також зацікавить стаття піч крапельниця на солярці своїми руками.

    Інструкцію з виготовлення коптильні з бочки містить наступна наша стаття.

    Створення лопатей поетапно

    При самостійному проектуванні лопатей необхідно враховувати наступне:

  • Для початку потрібно визначитися з формою лопаті. Для домашнього горизонтального вітрогенератора більш вдалою вважається форма крила. Завдяки своїй будові вона має менший аеродинамічний опір. Такий ефект створюється за рахунок відмінності площ зовнішньої і внутрішньої поверхонь елемента, і тому з’являється різниця тиску повітря на боку. Форма вітрила має більший опір і тому менш ефективна.
  •  
    Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

    Так виглядає опір вітру з різними моделями лопатей

  • Далі потрібно визначитися з кількістю лопатей. Для місцевості, в якій присутні постійні вітри, можна використовувати швидкохідні вітрогенератори. Таким пристроям досить 2-3 лопатей для максимальної розкручування двигуна.

    При використанні такого пристрою в безвітряну місцевості воно буде неефективним, і буде просто простоювати в спокійну погоду. Ще одним недоліком трилопатевих вітрогенераторів є високий рівень шуму, по звуку нагадує вертоліт. Така установка не рекомендується поблизу густо заселених будинків.

  •  
    Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

    Для наших широт, зі слабкими і помірними вітрами, краще підійдуть п’яти – і шестилопастные вітряки, що дозволить їм вловлювати слабкий потік вітру і підтримувати стабільну роботу двигуна

    Це цікаво: при правильних розрахунках успішно виробляти електроенергію може вітрогенератор як з одного, так і з двома-трьома лопатями. А при наявності лише однієї лопаті пристрій буде працювати за будь-якої, навіть самої незначної швидкості вітру!

  • Розрахунок потужності вітряного пристрою. Неможливо розрахувати точний показник, оскільки потужність напряму залежатиме від погоди і руху вітру. Але існує пряма залежність між діаметром вітряного колеса з кількістю лопатей і потужністю обладнання.
  •  
    Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

    Дані наведені для середньої швидкості вітру 4 м/с (для збільшення натисніть на картинку)

    Розібравшись з даними в таблиці і зрозумівши взаємозв’язок, можна з допомогою створення правильного гвинтового колеса впливати на потужність майбутньої конструкції

  • Вибір матеріалу для створення лопатей. Вибір матеріалів для створення лопатей досить широкий: ПВХ, скловолокно, алюміній і ін Однак кожен з них має свої плюси і мінуси. Зупинимося на виборі матеріалу більш докладно.
  •  
    Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

    Лопаті для вітрогенератора з склопластику

    Лопаті з ПВХ-труби

    Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

    ПВХ лопаті

    При підборі правильного розміру і товщини труб, отримане колесо буде володіти високою міцністю і ефективністю. Слід враховувати, що при сильних поривах вітру, пластик недостатньої товщини може не витримати навантаження, і розлетітися на дрібні шматочки.

    Для того щоб убезпечити конструкцію, краще зменшити довжину лопатей і збільшити їх кількість до 6. Для отримання такої кількості деталей якраз вистачить однієї труби.

    Для створення лопаті потрібно взяти трубу з мінімальною товщиною стінки 4 мм і діаметром 160 мм і нанести за допомогою готового шаблону і маркера розмітку майбутніх елементів.

    Для того щоб не допустити помилки при самостійних розрахунках, краще скористатися готовим шаблоном, який легко можна знайти в інтернеті. Оскільки без спеціальних знань в цій справі не обійтися.

    Після порізки труби отримані елементи потрібно зашліфувати і заокруглити по краях. Щоб з’єднати лопаті, виготовляється саморобний сталевий вузол, з достатньою товщиною і міцністю.

    Алюмінієві лопаті

    Така лопать міцніше і важче, а значить, і вся конструкція, що утримує гвинт, повинна бути могутнішим і стійкіше. До подальшої балансування колеса теж потрібно поставитися з підвищеною увагою.
     
    Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

    Креслення стандартного алюмінієвого елемента для шестилопастного колеса

    За представленим шаблоном з листа алюмінію вирізається 6 однакових елементів, на внутрішній стороні яких потрібно приварити втулки з різьбленням для подальшого кріплення.

    До сполучного вузла потрібно приварити шпильки, які будуть з’єднуватися з підготовленими на лопатях втулками.

    Для того щоб поліпшити аеродинамічні властивості такої лопаті, їй потрібно надати правильну форму. Для цього її потрібно прокатати в неглибокий жолоб так, щоб між віссю прокрутки і поздовжньою віссю заготовки утворився кут 10 градусів.

    Лопаті з скловолокна

    Перевагою цього матеріалу є оптимальне співвідношення ваги і міцності, в сумі з аеродинамічними властивостями. Але робота зі склотканиною вимагає особливої майстерності і великого професіоналізму, тому в домашніх умовах такий виріб створити складно.
    Лопаті для вітрогенератора — виготовляємо самостійно в домашніх умовах

    Лопаті з скловолокна

    Це важливо: для безперебійної роботи вітрогенератора і довгих років служби, йому потрібно грамотний догляд. Завдяки кільком регулярним дій саморобний пристрій може пропрацювати від 10 до 15 років. До таких дій відноситься змазування рухомих елементів, перевірка лопатей і підшипників на предмет пошкоджень, профілактика корозії всіх механізмів, регулювання болтів і фарбування металевих деталей.

    Можна зробити висновок, що найбільш підходящий матеріал для самостійної збірки вітряного колеса – ПВХ-труба. Вона поєднує в собі міцність, легкість і гарні аеродинамічні характеристики. Причому, це дуже доступний матеріал, а з роботою впорається навіть новачок.

    З цього відео Ви дізнаєтеся, як зробити лопаті для вітрогенератор своїми руками:

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
    Залишити відповідь