טורבינת רוח Lenz2: 12 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מדריך זה יראה לך כיצד לבנות טורבינת רוח Lenz2 מחומרים שיש לך ברחבי הבית. העיצוב פותח ונבדק על ידי אד לנץ מ- Windstuffnow.com:https://www.windstuffnow.com/main/lenz2_turbine.htm Lenz2 VAWT (אנכי Axix Wind Turbine) גובהו 4 רגל וקוטר 3 רגל. מדובר בעצם בטורבינה בסגנון סבוניוס אך עם העידון ששלוש הכנפיים מעוצבות לספק גם מעלית בגלל או תצורת הדמעות שלהן. בקישור לעיל מתאר לנץ כיצד הניח אנאנומטר בתוך הטורבינה הסטציונלית והראה שמהירות הרוח הלכה וחולפת על פני החלק המוצק של הכנפיים. טורבינה זו יעילה יותר מסאבוניוס טהור בכך שהיא סיפקה גם גרירה וגם הרמה. בעיצובי הורדתי את הקוטר לכ -18 אינץ 'והגובה ל -21 אינץ'. (בדיעבד, הייתי צריך להפוך את הגובה ל -18 סנטימטרים כך שיהיה יותר מהציר המרכזי פנוי משני קצותיו לגמישות בהרכבה.) הצלחתי להשתמש בחומרים שהיו בידיי לבניית הטורבינה. כשבדקתי אותו ברוח של 15 קמ"ש, הוא עבד כל כך טוב שפחדתי לעצור אותו מחשש להיפצע. החיסרון היחיד של מה שהפקתי הוא שנראה שהוא מייצר מעט מאוד חשמל. זה לא נובע מהעיצוב של הטורבינה אלא מאופיו של מנוע ה- DC שאליו חיברתי אותו. הדגש במדריך זה יהיה על אופן בניית הטורבינה עצמה. קרדיט מלא לעיצוב וחלק מההוראות מגיע לאד לנץ. [הערה: מאחר שפורסם הוראה זו, למדתי עוד כיצד צריך לעצב את הכנפיים. פרטי הבנייה עבור ה- lenz2 המסופקים במדריך זה עדיין קיימים אך יש להחליף את מידות הכנף בשלב 2 לאלה שניתנו בשלב 3. שהוכנס לאחרונה.]

שלב 1: חומרים דרושים

החומרים שתזדקק להם מפורטים להלן. החלף חלופות באופן חופשי אם אתה חושב שהם יעבדו. חומרים דיקט (רבע או חצי אינץ ') רצועת פלדה עם חורים בתוכה (אפשריות חלופות אחרות) אגוזים וברגים מוט כל חוט 24 אינץ' (קוטר חצי אינץ '). (כ -6 מהם) גג מהבהב, מתכת דקה, או אפילו סוג של פלסטיק גמיש 9 חתיכות עץ,.5 "x 1" x 18 "חומרה להרכבת הטורבינה שלך (תצטרך לעצב זאת) כלים מקדחה וקידוחים פח צלפים פאזל מפתחות

שלב 2: חותכים את חתיכות קצה האגף

[הערה: עיצוב הכנף בשלב זה לא ייתן את ההרמה הטובה ביותר. אנא עיין בשלב 3 לעיצוב טוב יותר. זה יראה שצידי הכנף אינם סימטריים. שלב 3 ייתן גם הליך לגודל הכנף על בסיס קוטר ה- lenz2. (נוסף 1 ביוני 2008). '' '] חתיכות קצה הדמעות יספקו את הצורה האווירודינמית של הכנפיים. אתה תבנה שלושה אגפים כך שתצטרך 6 חתיכות קצה. הגודל שהשתמשתי בו היה חצי מהגודל מחתיכות הסיום שתיאר אד לנץ. הם בעצם נראים כמו חרוטי גלידה. אני ממליץ לך לחתוך תבנית קרטון ולצייר בה שש תמונות על דיקט בגודל חצי אינץ '. כך מציירים אותו: 1. חותכים מלבן של קרטון בגודל 3.5 "x 7.5" 2. צייר קו מרכז לאורך הציר הארוך 3. ציינו בקו זה 1.75 אינץ 'מאחד הקצוות (בואו נקרא לזה הקצה העליון) 4. ציירו קו אופקי דרך סימן זה עד לקצוות הצד כך שיחצה את הקו האנכי ב 90 מעלות.5 באמצעות מצפן, צייר חצי עיגול בגודל 1.75 אינץ 'בצד העליון של אותו סימן. זה צריך לחתוך את שני קצוות הצד ואת הקצה העליון.6. מהמקום בו קו האמצע חותך את הקצה התחתון מציירים קווים לנקודות שבהן חצי העיגול חותך את הקצוות הצדדיים. 7. גזרו את התבנית. השתמשו בתבנית הקרטון כדי לצייר שש תמונות על דיקט חצי אינץ '. אתה יכול לקנן אותם בצורה כזו שלא תבזבז את הדיקט. השתמש בפאזל כדי לחתוך את חתיכות הסיום.

שלב 3: עדכון: שינוי בצורת האגף

צורת הכנף המקורית המוצגת במדריך זה איננה תואמת את התוכנית שפורסמה עבור Lenz2. לאחר התייעצות עם אד לנץ, גיליתי את הטעות שעשיתי בפרשנות תוכניותיו. העיצוב החדש מתואר בשלב זה. שימו לב שהזווית שכותרתה "זווית A" היא 90 מעלות. צד A נמצא בזווית ישרה לקו הקוטר של הקצה המעוגל של הכנף. בעיצוב המקורי שהצגתי במדריך זה, שני הקווים היוצרים את קצה המחודד של האורך היו באורך שווה וזוויותיהם לקו הקוטר היו זהות. חרוט זה היה סימטרי ואילו בשינוי המוצג כאן החרוט אינו סימטרי. הפיכת זווית A ל- 90 מעלות תעניק לכנף יותר הרמה. שיניתי את גודל העיצוב כך שאוכל להניע גנרטור מיניגן שנמכר באתר windstuffnow.com (אך אינו זמין יותר). השלבים הבסיסיים בייצור ה- lenz2 עדיין תקפים.חישוב בסיסי: כעת אני מבין טוב יותר כיצד לקבוע את גודל הפרופורציות והכנף. תחילה אתה קובע מה יהיה הקוטר של lenz2. הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא להחליט מה יהיה המרחק מהציר המרכזי של ה- lenz2 לקצה החיצוני של כנף. זה יהיה הרדיוס של lenz2. אתה מכפיל את זה כדי לקבל את הקוטר. בעיצוב החדש שלי, הנחתי שקוטר ה- lenz2 יהיה 16 אינץ '(כלומר, המרחק מהציר המרכזי לקצה החיצוני של כנף יהיה 8 אינץ'). לקבוע את קוטר הכנף, להכפיל את קוטר ה- lenz פי 2.1875. בדוגמה שלי, 16 אינץ ' *.1875 = 3.0 אינץ'. כדי לקבוע את אורך הכנף, הכפל את קוטר ה- lenz פי 2.4. במקרה זה, 16 אינץ ' *.4 = 6.4 אינץ'. אורך צד A הוא 6.4 מינוס 1.5 או 4.9 אינץ '. אצור מדריך חדש שיכלול עיצוב זה ב- lenz2 שמניע גנרטור מיניגן.

שלב 4: חותכים את הצלעות

יהיה עליך לשלוש צלעות כדי לחבר את שתי חתיכות הקצה של כל כנף. אורך הצלעות הללו ייקבע על פי גובה הגובה שאתה רוצה שהכנפיים יהיו. בחרתי 21 אינץ 'כי זה מה שחשבתי שאני יכול להרכיב על ציר האורך כולו של הציר האנכי.

הצלעות צריכות להיות ברוחב 2.5 אינץ 'ו 1 אינץ' ובכל אורך שתבחר (21 אינץ 'בעיצוב שלי). אתה תחתוך חריצים בגודל 5 "x 1" בחתיכות הסיום שבהן תעגון את הצלעות. אני מציע. שתעקוב אחר קצה הקצה של אחת הצלעות על פיסת נייר שאפשר להשתמש בה כתבנית לציור על חתיכות הקצה. תוכל למדוד את המלבן אך על ידי התחקות אחריה תוכל להיות בטוח שהחריצים יהיה פשוט גדול מספיק.

שלב 5: הכינו את חתיכות הסיום

השתמש בתבנית הקרטון בגודל 5 "x 1" עבור חריצי הצלעות כדי לצייר שלושה חריצים על כל פיסת קצה. שני חריצים יהיו בצד אחד ואחד בצד השני.

יהיה חריץ בכל צד של חתיכת הסיום בנקודה הרחבה ביותר שלה. מכיוון שזה יהיה על עקומה, ודא שהעומק של כל צד של התבנית מלא מתאים לחתיכת הסיום. זה יוודא שהצלע תהיה מיושרת עם הקצה החיצוני של חתיכת הסיום. בצד אחד של חתיכת הסיום ליד הקצה המחודד ציירו תבנית שנמצאת במרחק של סנטימטר אחד מהנקודה. המלבן יהיה מקביל לצד האלכסוני. הצד עם שני חריצים יהיה הצד האחורי של הכנף (הצד שפונה למרכז הטורבינה.) חותך את החריצים בעזרת פאזל.

שלב 6: תכנן את זווית הכנף

הקצה המחודד של כל כנף יסתובב 9 מעלות אחורה לכיוון מרכז הטורבינה ב 9 מעלות הנחה במקביל למרכז הטורבינה. מדידה זו נקבעה אמפירית על ידי אד לנץ. בחרתי בזווית הזו ונראה שהטורבינה עובדת מצוין. תהיה לך את היכולת להתאים את הזווית לאחר הרכבה של הכנפיים אם אתה מרגיש שאתה רוצה להוכיח זאת לעצמך.

ראשית קודחים חור במרכז חלק החרוט של חתיכת הסיום. זו תהיה הנקודה שבה הקווים האנכיים והאופקיים נפגשים. גודל החור יהיה קוטר הבורג בו תשתמש כדי לחבר אותו לתמוכת המובילה מהציר המרכזי. ממקום כלשהו לאורך החלק היציב של הקצה האחורי של חתיכת הסיום (הצד עם שני חריצי הצלעות), צייר קו לרוחב חתיכת הסיום הנמצא בזווית ישרה לצד. מהמקום בו קו זה חוצה את הקצה האחורי של חתיכת הסיום, צייר קו 9 מעלות מימין לקו של 90 מעלות (זה יהיה בצד הקרוב יותר לחור). קו זה יהיה קו שהקו המחבר את הכנף לציר המרכזי מסתדר איתו. אם אין לך מד זווית, עיין בשלב 8 לקישור שבו תוכל להוריד תמונת מד זווית. עשו זאת עם כל שש חלקי הקצה.

שלב 7: הרכבת מסגרת הכנף

כדי להרכיב כל כנף תחדיר צלע לחריצים תואמים על חתיכות הקצה העליון והתחתון. וודא כי הצלע אינה בולטת מעבר לחתיכות העליונות והתחתיות. הם צריכים להיות סומקים.

כאשר הצלע במקומה, מקדחים מראש חור יחיד דרך הצלע ולתוך הדיקט. הברג את הצלע למקומה בעזרת בורג עץ בגודל 1 אינץ '. תוכל להדביק את הצלעות הללו במקומן אך אין צורך בכך אלא אם אתה בונה טורבינה שבאמת אתה מתכוון להשתמש בה כדי לייצר חשמל. צרף את שתי הצלעות הנוספות ליצירת הכנף.

שלב 8: צרף את עור הכנפיים

החלק העגול של הכנף והצד האחורי (הצד עם שתי הצלעות) מכוסה בעור כלשהו. בחרתי להשתמש בחומר מהבהב מאלומיניום שנותר לי. יכול להיות שיש לך סוג אחר של חומר שעשוי לעבוד.

רוחב המהבהבים שלי היה ברוחב 6 סנטימטרים. גיליתי שאם אני חותך שני חתיכות בגודל 6 אינץ ', אני יכול לכסות את הקצה הקדמי ואת החלק האחורי של כל כנף. הצלחתי לצרף פיסת הבזק אחת מצלע אחת לשנייה סביב הקצה המוביל. עיצבתי כל חלק בעזרת כמה ברגי מתכת. חלק מאלה נכנסו לצלעות ואחרות לקצה חתיכת הסיום של דיקט. אחר כך הצמדתי את פיסת ההבזק השנייה לחלק האחורי של הכנף, הם הוברגו בצלעות האחוריות. פיסת הבזקים זו יכולה לחפוף מעט עם זה שחוצה את הקצה המוביל. עשה זאת עבור כל שלוש האגפים. כעת אתה מוכן להצמיד את הכנפיים לציר המרכזי.

שלב 9: הכינו את תמוכות הדיסקים והמרכזים

הכנפיים יוצמדו לציר המרכזי (מוט כל החוטים) באמצעות שני עיגולים של דיקט ותמוכות המחברים אותם לחלק העליון והתחתון של הכנפיים. חותכים שני עיגולים של 8 אינץ 'של דיקט חצי אינץ'. בעזרת מד זווית במעגל מלא (הורדתי אחד מ https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/0/0f/Protractor1.svg/531px-Protractor1.svg.png), סימנתי שורות בכל מעגל שהיו בהפרש של 120 מעלות. אלה יהיו הקווים שהסטוטים עוקבים אל הכנפיים. מקדח חור במרכז כל אחד מהעיגולים. חור זה יהיה באותו קוטר כמו סרגל כל החוטים. עבור תמוכות המחברות את העיגולים לכנפיים, יש לך מגוון אפשרויות. הכי קל יכול להיות פשוט להכין אותם מעץ. בחרתי להשתמש בעץ לתמוכות התחתונות (כי לא הייתי בטוח שרצועת המתכת שקניתי תתמוך במשקל. בחלק העליון קניתי פיסת מתכת מצופה אבץ בגודל 4 רגל שהיתה לה חורים לאורך המרכז. קו של רצועת המתכת. חתכתי את התמוכות באורך 11 סנטימטרים. לאחר מכן הנחתי את קצה כל תמוכה 1 סנטימטר ממרכז העיגול לאורך אחד מקווי ה -120 מעלות. קידחתי שני חורים בתליל ואחד דרך מעגל הדיקט. הברגתי אותם היטב. כסנטימטר אחד מהקצה השני של התמוכת קדחתי חור בקוטר זהה של החור בחתיכת הסיום.

שלב 10: הרכיבו את הכנפיים לציר המרכזי

השחיל אגוז.5 אינץ 'לחלק התחתון של הציר (מוט כל החוטים) כך שהוא יהיה בערך 2.5 אינץ' מהקצה. החליקו את אחד מדיסקי הלקט למעלה מתחתית הציר למקום בו הוא פוגש את האום. לאחר מכן השחיל אגוז נוסף במעלה המוט עד למקום בו הוא פוגש את הדיסק. סובב את שני האומים אחד כלפי השני כך שהדיסק יושב היטב על הציר.

חבר את הדיסק השני לקצה השני של הציר. ייתכן שיהיה עליך להתאים את מיקום הדיסקים כך שיתאימו לגובה הכנפיים וגם ישאירו מקום לחיבור הציר לגנרטור או מבנה אחר. שים לב שיש מעט מאוד ציר שנדבק מעל החלק העליון של הדיסק המרכזי. החלטתי לעשות את הכנפיים בגודל 21 אינץ 'על מוט ציר 24 אינץ'. זו הייתה טעות. במבט לאחור, אני מציע שתקצר את הכנפיים כך שיהיה לך הרבה יותר מהציר מבצבץ החלק התחתון והחלק העליון לגמישות בהרכבת הטורבינה כולה לגנרטור או מבנה אחר. כנראה שהייתי הולך עם 18 אינץ '. עכשיו אתה יכול להרכיב את הכנפיים. כשהצד המכוסה של כנף פונה לכיוון הציר, בורג את התמוכות לחתיכות הקצה. אלה יכולים להיות צמודים למדי אך רופפים מספיק כדי לסובב אותם. עמדו בקו התור העליון בקו 9 מעלות שציירתם ואז הדקו את האומים העליונים והתחתונים. זווית זו של הכנפיים לכיוון הציר המרכזי במידה הנכונה. עשו זאת עם שתי הכנפיים האחרות. הטורבינה מוכנה להתקנה בגנרטור או במבנה אחר.

שלב 11: הרכיב את הטורבינה לגנרטור

איכשהו תצטרך להרכיב את הטורבינה לגנרטור או אולי איזשהו מסגרת תמיכה שתאפשר לה להסתובב בחופשיות. בפרויקט זה הרכבתי אותו למנוע 24 וולט DC ששמרתי ממכסחת דשא המופעלת על ידי סוללה. המנוע שימש לסובב את הלהב של מכסחת הדשא. המנוע כולל מחברי פלאד ומינוס בקצה אחד ופיר בולט מהקצה השני. לרוע המזל הפיר היה בקוטר חצי סנטימטר עם חוט דק. זה מקשה מאוד להזדווג עם משהו כמו מוט חוט עם חוט גס בגודל חצי אינץ '. הדרך שבה פתרתי את הבעיה היא הברגת סוגר בצורת L לפיר המנוע. אחר כך השתמשתי בחתיכת מתכת ששמרתי מכורם ישן. הוא בצורת U ויש לו חורים בצד וחור מושחל בחלקו העליון. ההברגה היא חוט בגודל חצי אינץ ', פשוט מושלם להרכבת מוט הברגה. לבסוף, הברג את המחבר בצורת U לתושבת L. חתכתי חור בפיסת דיקט גדולה מספיק כדי להכניס את המנוע. לאחר שהכנסתי את המנוע לדיקט, הברגתי אותו. כדי לנסות את הטורבינה, הנחתי את כל הפרשה על קופסת עץ כבדה.

שלב 12: הפגנת הטורבינה

אפשר לראות בסרטונים שהטורבינה מסתובבת טוב מאוד ברוח החזקה למדי שנשבה. הייתי מעריך שזה בערך 15 קמ ש. זה עבד כל כך טוב שהייתי צריך לקשור את הטורבינה זמנית לקופסה כדי שלא תיפול. אתה יכול לראות בבירור שזה מסתובב מהר מאוד אבל גם קופץ. הסיבה לכך היא הרכבה של הטורבינה למנוע אינה מושלמת. זה מעט לא מעוגל וזה לעולם לא יכול להשתפר עם ההתקנה הזו. האם זה מייצר חשמל? עצוב לומר, לא הרבה. הבעיה היא המנוע. אין לי מושג לגבי עיצוב המנוע. תוכלו להבחין בחוט המוביל מהטורבינה אל מחוץ לתמונה. זהו כבל מאריך עם קצה הגבר מנותק ומחובר למנוע. בעזרת התקנה זו אני יכול להכניס את הגששים ממולטימטר לקצה הנשי. מסתבר שאני בקושי מייצר 1 וולט כשהטורבינה פועלת מהר מאוד. זו הנקודה שבה צריך להתחיל פרויקט אחר. ישנם דיונים רבים באינטרנט כיצד לבנות גנרטור משלך. אפשר גם להשתמש בסוג הנכון של מחולל מכוניות או משהו ממכונת כביסה. אם אין לך מחשבה על גנרטור, הייתי מציע לך לבדוק את עבודת היד שלך על ידי הרכבת הטורבינה על מבנה כלשהו שבו הרוח תתפוס אותה. זו יכולה להיות מסגרת עץ או משהו עשוי צינור PVC. כך תוכלו לראות אם העיצוב עובד ואם עליכם לבצע התאמות בזווית הכנפיים. אתה יכול גם למדוד את מהירות הרוח הדרושה להפעלת הטורבינה. אם אתה מתעניין מה הרוח הממוצעת באזור שלך, תוכל לבקר ביישום שיש לי באתר שלי שיאפשר לך לבחור תחנת מזג אוויר NOAA בקרבתך. וראו עלילת רוח, טמפרטורה ולחץ במשך 24 השעות האחרונות. היישום שלי משרטט את הנתונים האלה ונותן אותם בטבלה. מה שאתה רוצה הוא מהירות הרוח הממוצעת במהלך 24 השעות האחרונות. אם אתה מבקר את המיקום המועדף עליך מדי פעם, תוכל לשים לב כיצד הממוצע משתנה. הקישור הוא: