Читать книгу "Жизнь без проводов. Как изготовить ветроэлектростанцию для электроснабжения дома - Александр Горбунов"

На фото — три готовые собранные ветрогенератора, пока без лопастей.

Собранные ветроэлектростанции, почти полностью готовы, остается сделать перо флюгера, лопасти и покрасить.

Перо флюгера будет установлено на стальные пластины крепления, шириной 25 мм, толщиной 3мм, приваренных к трубе флюгера. Труба флюгера — 20 мм диаметром, 1,5 м длиной. Сама деталь сделана из 10 мм фанеры и имеет площадь около 0,5 кв. м.

Готовое перо флюгера — на фото снизу. Тут, кстати, очень удачно показана вся конструкция ветроэлектростанции.

Так выглядит ветроэлектростанция после зачистки и окраски.

Изготовление лопастей и установка

Ниже приведен эскиз для изготовления лопастей. Все приведенные расчеты на рисунке не являются строго и математически рассчитанными, как должно показаться. На самом деле все обстоит гораздо проще.

Лопасти могут отлично работать при всего при 5 градусах угла атаки (угол между плоской поверхностью лопасти и кривой), относительно основания. Лопасти могут изготовлены и без угла, т. е. иметь прямой профиль. Это могут просто плоские лопасти, установленные под углом 5 градусов. Одна из причин, по которой сделаны лопасти с обработкой профиля — сделать их более привлекательными внешне. Они могут иметь другой угол установки и другой дизайн, но при изготовлении этой ветроэлектростанции и десятка подобных простого решения было вполне достаточно. Нет смысла углубляться в сложные математические расчеты аэродинамических поверхностей, так как изготовленные приведенным выше способом показывают отличные результаты. Эти лопасти изготовлены с целью использования в условиях низких ветров поэтому их диаметр выбран 2,70 м.

Конструкция генератора такова, что он выдает свою номинальную мощность при скорости ветра около 9 м/с. Так как основной диапазон ветров лежит между 4 и 8 м/с, то ветроэлектростанция предназначена для работы именно для этих ветров и нет смысла пытаться учитывать ветры более низкие или более высокие.

Изготовление лопастей начинают с того, что нужно приготовить доски 1,5 м длиной, 19 см шириной и 4 см толщиной. Затем по шаблону вырезать заготовки лопастей.

Толщина лопасти на конце — 1 см, в то время как у основания — полная толщина доски — 4 см, поэтому нужно снять немного материала от начала лопасти, т. е. от места крепления к концу.

На рисунке вверху показан этот процесс обработки на ленточнопильном станке. Следует оставить небольшой запас для подгонки. Далее показан процесс обработки поверхности лопасти, с помощью строгального ножа, наилучшим образом подходящего для этой цели. На эту операцию уходит примерно 15 минут. Строгальный нож позволяет сделать работу быстро и аккуратно. Затем производится шлифовка ручной шлифмашиной.

Отметка кромки для обработки угла атаки.

Сначала с помощью шлифмашины обратная сторона заготовки приводится к одинаковой толщине по всей длине. Затем проводится линия на расстоянии равном 1/3 ширины заготовки от передней, лидирующей кромки. Потом строгальным ножом удаляется древесина до треугольного профиля. Окончательная обработка производится шлифовальной машиной до получения отличной, плавной аэродинамической поверхности.

На фотографии показана окончательно отделанная поверхность лопасти.

На изготовление лопастей затрачивается не так много времени, как кажется на первый взгляд. Возможно, тщательное удаление трещин и вмятин займет больше времени. Обработку проводить лучше пооперационно, т. е. каждая операция обработки производится поочередно с каждой заготовкой лопасти. В работе лучше использовать шаблоны для получения одинаковых результатов. После изготовления лопастей их нужно соединить вместе. Для этого изготавливается ступица лопастей — 2 диска из фанеры толщиной 12 мм дюйма. В нашем случае один — верхний имеет 20 см в диаметре, второй — 25 см. Чем больше диск, тем он крепче.

Сборка лопастей. Для того, чтобы собрать ветроколесо, нужно уложить лопасти на ровную поверхность и измерить тщательно расстояния между вершинами лопастей, края лопастей, которые будут соединяться нужно соединить в центре. Теперь, определив центр, нужно закрепить несколькими винтами диск фанеры. На одну лопасть расходуется 10 штук. Перевернув лопасть, следует закрепить второй диск. Собранное колесо нужно покрасить водостойкой краской. Можно ограничиться пропитыванием горячей олифой.