Сегодня ветряные электростанции являются альтернативой получения электроэнергии

Лопасти для ветрогенератора

О ветряных станциях

Всего существует несколько способов изготовления этого технического устройства. Для их классификации можно обозначить некоторые базовые характеристики:

  • расположение относительно вертикали или горизонтали оси вращения;
  • число проектируемых лопастей варьируется от одной до шести, но возможно и еще большее число;
  • форма – в виде крыла или похожее на парусную конструкцию;
  • применяемый материал для непосредственного изготовления, например, алюминий, дерево или ПВХ;
  • конструктивный элемент колеса – с переменным  либо определенным шагом.

Эффективность работы имеет зависимость от подобранного материала, конструкции и числа устанавливаемых элементов – лопастей.

Ветряные лопасти

Особенности изготовления

Изготовить лопасти ветрогенератора сложно, и для этого необязательно обладать навыками. Но имеются некоторые рекомендации, которые нужно учитывать перед выполнением задачи:

  1. Длина лопастей – это один из важных параметров деталей. Чем длиннее эти элементы, тем легче они будут поддаваться вращению, даже при небольшой скорости ветра.
  2. На контакт с ветровой нагрузкой и чувствительность к ней непосредственное влияние оказывает и количество лопастей. То есть, чем оно больше, тем генератор будет быстрее заводиться и работать более продолжительное время.
  3. От скоростных характеристик при вращении колеса и от размеров его диаметра зависит уровень ощущаемого шума, поэтому его следует как можно дальше держать от жилых массивов.
  4. Наибольшее количество энергии получается при установке генератора на высокой отметке относительно уровня земли. Оптимальной будет высота от 6 до 15 метров. Чтобы добиться эффективности работы, его устанавливают, как правило, на крышах зданий и сооружений.

Проектирование конструкции

Лопасти

Если в домашних условиях проектировать лопасти для ветрогенератора, рекомендуется придерживаться следующих правил:

  1. Изначально следует определиться, какая форма у них  будет. Если генератор предназначен для эксплуатации в быту, то оптимальное решение – форма лопасти в виде крыла. Эта конструкция позволяет как можно меньше поддаваться аэродинамическим нагрузкам. Эффективность такого решения основана на разности площадей внутренней и внешней поверхностей, в связи с чем возникает разница при давлении воздуха на эти стороны. И наоборот, если выбрать форму паруса, то будет создаваться большое сопротивление, и поэтому эффект будет ниже.
  2. Затем следует определиться, какое количество лопастей необходимо изготовить. Расчет лопастей ветрогенератора следует проводить  на основании характеристики местности, в которой он будет использоваться. Если направление ветра постоянное, то есть смысл применять быстроходные ветрогенераторы. Для таких устройств вполне приемлемо проектирование двух или трех элементов – их будет достаточно для обеспечения запуска движка. Если ветра непостоянные, и довольно часто стоит тихая погода, то количество лопастей следует увеличить. Недостатком генератора с малым количеством лопастей являются высокие шумовые характеристики, поэтому рядом с местами проживания установка генератора крайне нежелательна. Если на местности дуют слабые и средние ветра, наиболее подходящим решением будет применение ветрогенератора с пятью или шестью лопастями. Это позволит производить улавливание даже слабого ветряного потока и тем самым обеспечивать поддерживание функционирования двигателя.
  3. При правильно выполненных расчетах выработка электроэнергии может производиться одним, двумя или тремя лопастями.
  4. Затем необходимо произвести расчет показателя мощности генератора. Невозможно правильно определить характеристики мощности без расчета зависимости от погодных условий. Кроме того, имеется прямо пропорциональная зависимость между диаметром колеса и количеством лопастей, что и оказывает влияние на мощность технического устройства. Чем больше диаметр колеса и количество лопастей, тем больше мощность.

Рекомендации по выбору материала. Лопасти для ветрогенератора могут быть изготовлены из следующих материалов:

  • стекловолокно;
  • алюминий;
  • ПВХ;
  • иные.

Разумеется, каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

О материале

  1. Лопасти для ветряка можно изготовить из ПВХ. Для этого следует выбирать толстостенную трубу. При выборе тонкой может получиться, что при первой ветровой нагрузке она разлетится на небольшие кусочки. Чтобы эксплуатация была безопасной, следует изготовить 6 лопастей небольшой длины. Толщина стенки трубы обычно берется 4 мм, а диаметр – 160 мм. После нарезки по размерам следует зачистить заусеницы и зашлифовать острые углы.
  2. Алюминиевый материал, используемый для изготовления, применяется для мощной конструкции. Необходимо вырезать 6 аналогичных элементов, к внутренней стороне лопасти прикрепить втулки с нарезанной метчиком резьбой, чтобы соединить узел. Для придания аэродинамики следует произвести расчет угла крепления между осями относительно прокрутки и основной – он должен составлять 100.
  3. Стекловолокно для изготовления лопастей требует особой внимательности, и лучше всего это доверить профессионалам. Хотя материал считается довольно прочным.

Не менее важно, чтобы техническое устройство работало на протяжении долгих лет. Для этого необходимо обеспечить для него соответствующий уход.

Предыдущая статья: Следующая статья:
На ту же тему
Поделитесь своим мнением
Для оформления сообщений Вы можете использовать следующие тэги:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Наверх