DIY větrný mlýn: jak vyrobit dekorativní větrný mlýn z překližky pro zahradu.

Nedávno mě napadlo vyrábět si vlastní elektřinu pro svůj domov. Nebyla to velká potřeba, ale můj zájem o toto téma vzrostl, když jsem si přečetl článek o sestavení větrného mlýna s motorem z běžícího pásu a PVC trubkami. Po předchozím odhadu nákladů se ukázalo, že je to asi 150-200 $ za větrnou turbínu, která by mohla generovat přibližně 50-250 wattů elektřiny (toto vychází mnohem levněji než použití solárních panelů se stejným výstupním výkonem). A v tomto článku se s vámi podělím o své zkušenosti s výrobou větrného mlýna vlastníma rukama. Video Než budu mluvit o jeho výrobě, podívejte se na video mého větrného mlýna v akci. Video ukazuje různé konfigurace čepele. Konfigurace dlouhé a tenké čepele (nejlepší řešení)

Konfigurace se šesti lopatkami (nízká startovací rychlost a vysoký točivý moment)
Široká konfigurace čepele (dobrý start, ale točí se velmi pomalu)

Neustále fouká vítr.
Korouhvička (ocas větrného mlýna) se otáčí s větrem.
Lopatky spojené s generátorem (přímo nebo přes převodovku) jej nutí otáčet se pod silou větru.
Díky rotaci generátor vyrábí elektřinu.

Nezní to tak složitě, že? Pojďme tedy ke specifikům.

Nástroj

K výrobě větrného mlýna nepotřebujete žádné speciální nástroje. Použil jsem následující nástroje:
– pila na železo
– vrtáky a vrtáky k tomu
– ruleta
– nastavitelný klíč
– plynový klíč
– úhloměr
– brusný papír (různé zrnitosti)

Povinné údaje

Mým úkolem bylo vyrobit větrný mlýn za co nejnižší náklady (jelikož jsem student a mám omezené finance). Vzal jsem tedy hotové řešení na výrobu jednoduchého větrného mlýna z internetu a ještě více ho zjednodušil. Všechny potřebné náhradní díly lze zakoupit na jakémkoli stavebním trhu nebo v obchodě. Mnohé pravděpodobně skončí ve vaší garáži nebo kůlně.

Takže tady je to, co jsem použil:
– plech 25x35cm
— Trubka 1/4″ x 25 cm
— 1/4″ příruba
— 20-25mm čtvercová trubka L=1m
— pilový kotouč (pro náboj)
— kolík (pro připojení disku k ose motoru)
– dvě automobilové svorky
— 8″ x 4″ PVC trubka
— 30″ x 8″ PVC trubka
– DC motor (generátor)
– šrouby, podložky, matice
– šrouby do kovu
– diody pro proud 10-40A (možno i více)

Není problém sehnat tyto náhradní díly, kromě motoru. Z internetu je nejoblíbenější možnost použít motor Ametek ze starých magnetofonů. Při výběru generátoru (motoru) vybírejte ty s největším počtem voltů na otáčku. Například motor Ametek, který používám, vyrábí 30V při 325 ot./min., tzn. je ideální pro použití jako generátor ve větrné turbíně. Mějte také na paměti, že pro nabíjení střídače nebo baterie potřebujete motor s napětím alespoň 12V. V mém provedení při dobrém větru otáčky snadno dosahují 300-400 ot./min.

Výroba čepelí

Nejdůležitější částí větrného mlýna jsou pravděpodobně lopatky. Většina je vyrobena ze dřeva nebo kompozitních materiálů (sklolaminát a epoxid). Ale myslím, že je reálné je vyrobit z obyčejné PVC vodovodní trubky (nebudou o nic horší v účinnosti). Než budeme pokračovat, trochu teorie o lopatkách větrných mlýnů.
– čím delší lopatky, tím snadněji se točí při slabém větru, ale budou mít nízkou rychlost otáčení.
— na koncích lopatek bude rotace větší než na základně, proto je nutné při jejich výrobě vypočítat poměr rychlosti rotace lopatek k rychlosti větru (TSR) (např. staré větrné mlýny otáčejí všechny celoročně při konstantní rychlosti 40 ot./min.)
— výkon, který lze získat z větrné energie, se rovná rychlosti větru třetí mocnině. Tito. P=k*v^3, kde k je konstanta větrného mlýna, v je rychlost větru.
– podle Betzova zákona lze z větru získat pouze ~59.3 % energie. Tito. ve skutečnosti bude mít náš vzorec tvar: . P=0.593*k*v^3, kde k – ztráty ve větrném generátoru v důsledku mechanického tření atd.
– čím výše je větrný mlýn instalován nad úrovní terénu, tím více energie lze čerpat z větrné energie (doporučuje se 6-15 metrů, ale instaloval jsem jej ve výšce 4 metry).

Přečtěte si více

Jaký je rozdíl mezi extrudovanou polystyrenovou pěnou a běžnou polystyrenovou pěnou?

Samotné čepele se velmi snadno vyrábějí z trubek. PVC trubku musíte rozřezat na 3 části: dvě o 150 stupních. a jeden úsek 60 stupňů. (Snažil jsem se to velmi přibližně znázornit na kresbě, v mém oblíbeném CAD programu – MS Paint :) Červené čáry jsou řezné čáry. Aby bylo lépe vidět čáru řezu po celé délce, doporučuji nalepit elektro pásku, lepicí pásku nebo jen papír. Z kusu trubky 150 st. získáte široké lopatky, které se budou snadno otáčet při slabém větru, ale pomalu. Zkušeně si sami můžete zvolit optimální úhel na základě praxe, pohybuje se někde mezi 75-150 stupni. Nejprve vyřízněte široké čepele a v případě potřeby je seřízněte, aby byly užší. A pamatujte: „Dvakrát měř, jednou řež.“

Jakmile bylo vše vyříznuto, zaoblila jsem okraje. Pokud dodržujete aerodynamiku, je potřeba zaoblit hlavní hranu a vyrovnat záda, ale v praxi při použití PVC trubky jsem žádný rozdíl neviděl. V podstatě můžete vyrobit čepele jako tyto (viz obrázek)…

Výroba montážní jednotky čepele (Hub)

Dalším úkolem je výroba montážní jednotky listu (náboj vrtule, náboj). Existuje mnoho různých výrobních metod. Doporučuji vyrobit z pilového kotouče, snadno se shání a snadno se vrtá. Pomocí vrtačky vyvrtejte 3 skupiny otvorů (2 v každé) s odsazením 120 stupňů (zde možná budete potřebovat úhloměr). Vzdálenost ve skupině mezi dvěma otvory je 1 palec (viz obrázek).

Pokud plánujete použít jako náboj i pilový kotouč, pak na něm nezapomeňte obrousit všechny zuby, jinak pokud se z nějakého důvodu utrhne, může to způsobit újmu vám i ostatním.

Poté, co je vše vyvrtáno a jsme si jisti spolehlivostí a bezpečností náboje, můžete k němu připevnit lopatky pomocí šroubů a matic. Nezapomeňte nainstalovat pojistnou podložku nebo použít matici s těsněním.

Zhotovení korouhvičky a pantu pro otáčení

Nyní musíme vyrobit gramofon, na kterém bude náš generátor instalován. K tomu používáme čtvercovou trubku, kus PVC trubky, přírubu a malý plech. Na obrázku níže můžete vidět hrubý náčrt toho, jak to bude vypadat.

Nejprve je třeba odříznout ocas větrného mlýna (korouhvička) z kusu železa. Tvar není příliš důležitý a slouží především k estetickému vzhledu.

Dále uděláme řez podél čtvercové trubky (snáze to uděláme bruskou). Délka není příliš důležitá, doporučuji 20-25 cm. Poté vložíme korouhvičku do štěrbiny a vyvrtáme otvory v trubce a plechu. Zajistěte šrouby.

Pro generátor je také nutné zajistit nějaký kryt, který jej ochrání před nepřízní počasí. K tomu používáme také plastové potrubí. Na obrázku níže je myslím jasné, jak to bude vypadat (boční otvor se používá pro elektrické vodiče).

Poté vše natřeme a poskládáme. Motor a jeho kryt připevníme k potrubí svorkami. Ve spodní části trubky, blíže k motoru, nainstalujeme přírubu a zajistíme ji samořeznými šrouby.

Výroba stožáru

Každý větrný mlýn potřebuje stožár (věž). Vyrobil jsem ho z PVC trubek a různého příslušenství pro plastové trubky. Pro svůj stožár jsem potřeboval: 1” PVC trubku, spojku k ní, 3 T-oblouky.

Přečtěte si více

Jaký čaj pomáhá proti parazitům?

Výroba stožáru je snadná a výsledek je podobný tomuto:

Dále položíme celou naši konstrukci na výsledný stožár.

Větrný mlýn je připraven

Zbývá pouze umístit náš náboj s lopatkami na hřídel motoru a náš domácí větrný mlýn je připraven!

Na obrázku níže můžete vidět experimentální design se šesti lopatkami. Točí se téměř za bezvětří, ale otáčky nepřesahují 100 ot./min.

V prostoru pro baterie je napájení napájeno paralelně se solárními panely. Používám 2 baterie. Můžete použít běžné autobaterie. Nezapomeňte připájet diody mezi bateriemi a generátorem větrného mlýna, jinak půjde proud z baterií do generátoru.

Experimentováním jsem zjistil, že tenčí lopatky fungovaly lépe v mých větrných podmínkách. Použil jsem tedy velké bílé čepele (viz předchozí fotografie) a trochu je seřízl. Výsledkem je zvýšení rychlosti otáčení (viz úplně první video).