Vetrna turbina Lenz2: 12 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Ta navodila vam bodo pokazala, kako zgraditi vetrno turbino Lenz2 iz materialov, ki jih imate okoli hiše. Zasnovo je razvil in preizkusil Ed Lenz iz podjetja Windstuffnow.com: https://www.windstuffnow.com/main/lenz2_turbine.htm Lenz2 VAWT (vertikalna osna vetrna turbina) je visoka 4 čevlje in ima premer 3 čevlje. To je v bistvu turbina v slogu Savonius, vendar s prefinjenostjo, da so tri krila oblikovana tako, da zagotavljajo dvig tudi zaradi ali njihove konfiguracije solz. Na zgornji povezavi je Lenz opisal, kako je v stacionarno turbino postavil ananometer in pokazal, da se je hitrost vetra dvignila mimo trdnega dela kril. Ta turbina je učinkovitejša od čistega Savoniusa, saj zagotavlja vlečenje in dviganje. (Če pogledam nazaj, bi moral narediti višino 18 centimetrov, da bi bilo več osrednje osi prostih na obeh koncih za prilagodljivost pri montaži.) Za izdelavo turbine sem lahko uporabil materiale, ki sem jih imel pri roki. Ko sem ga preizkusil pri vetru s hitrostjo 15 km / h, je deloval tako dobro, da sem se ga ustrašil, da bi se poškodoval. Edina pomanjkljivost tega, kar sem proizvedel, je, da se je zdelo, da proizvaja zelo malo električne energije. To ni posledica zasnove turbine, ampak zaradi narave enosmernega motorja, na katerega sem jo pritrdil. V tej vadnici bo poudarek na tem, kako zgraditi samo turbino. Za oblikovanje in nekatera navodila gre v celoti zaslužen Ed Lenz. [Opomba: Ker je bilo to navodilo objavljeno, sem izvedel več o tem, kako je treba oblikovati krila. Podrobnosti o konstrukciji lenz2, navedene v tem navodilu, še vedno veljajo, vendar je treba dimenzije krila v 2. koraku nadomestiti s tistimi, ki so navedene v novo vstavljenem koraku 3.]

Korak: Potrebni materiali

Materiali, ki jih boste potrebovali, so navedeni spodaj. Materiale Vezane plošče (četrt ali pol palca) Jekleni jermeni z luknjami (možne so tudi druge možnosti) Prosto zamenjajte alternative. Matice in vijaki 24 -palčna palica z navojem (premer pol palca). (približno 6) Strešna utripajoča, tanka pločevina ali celo nekakšna prožna plastika 9 kosov lesa,.5 "x 1" x 18 "Strojna oprema za montažo vaše turbine (to boste morali oblikovati) OrodjaVrtalnik in svedriTin snipsJigsawKnjige

2. korak: Izrežite končne dele krila

[Opomba: Zasnova krila v tem koraku ne bo dala najboljšega dviga. Prosimo, poglejte korak 3 za boljši dizajn. Pokazal bo, da stranice krila niso simetrične. Korak 3 podaja tudi postopek za določanje velikosti krila glede na premer lenz2. (dodano 1. junija 2008). '' '] Konice kapljic bodo zagotovile aerodinamično obliko kril. Zgradili boste tri krila, zato boste potrebovali 6 končnih kosov. Velikost, ki sem jo uporabil, je bila polovica velikosti končnih kosov, ki jih je opisal Ed Lenz. V bistvu so videti kot korneti za sladoled. Priporočam, da izrežete kartonsko predlogo in z njo narišete šest njenih slik na pol palčne vezane plošče. Tako ga narišete: 1. Izrežite pravokotnik iz kartona 3,5 "x 7,5" 2. Narišite osrednjo črto vzdolž dolge osi3. Na tej črti označite 1,75 palca z enega od koncev (recimo temu zgornji konec) 4. Potegnite vodoravno črto skozi to oznako do stranskih robov, tako da seka navpično črto pod kotom 90 stopinj. kompas, narišite 1,75 -palčni polkrog na zgornji strani te oznake. Preseči morata oba stranska roba in zgornji rob. Od tam, kjer sredinska črta seka spodnji rob, potegnite črte do točk, kjer polkrog seka stranske robove. 7. Izrežite predlogo. S kartonsko predlogo narišite šest slik na vezan les pol palca. Gnezdiš jih lahko tako, da ne zapravljaš vezanega lesa. Izrežite končne kose z vbodno žago.

3. korak: Revizija: sprememba oblike krila

Prvotna oblika krila, predstavljena v tem navodilu, ni povsem v skladu z načrtom, objavljenim za Lenz2. Po posvetovanju z Edom Lenzom sem se zavedel napake, ki sem jo naredil pri razlagi njegovih načrtov. Nova zasnova je prikazana v tem koraku. Upoštevajte, da je kot z oznako "kot A" 90 stopinj. Stran A je pod pravim kotom na črto premera zaobljenega konca krila. V prvotni zasnovi, ki sem jo predstavil v tem navodilu, sta bili dve črti, ki tvorita koničast konec, enake dolžine in njihova kota na črto premera sta bila enaka. Ta stožec je bil simetričen, medtem ko pri prikazani spremembi stožec ni simetričen. Povečanje kota A za 90 stopinj bo povečalo dvig krila. Prilagodil sem zasnovo, tako da lahko vozim generator minigen, ki je bil prodan na spletnem mestu windstuffnow.com (vendar ni več na voljo). Osnovni koraki pri izdelavi lenz2 so še vedno veljavni. Osnovni izračun: Zdaj bolje razumem, kako določiti velikost in deleže krila. Najprej določite, kakšen bo premer lenz2. Najlažji način za to je, da se odločite, kakšna bo razdalja od središčne osi lenz2 do zunanjega roba krila. To bo polmer lenz2. Podvojite ga, da dobite premer. V moji novi zasnovi sem predpostavil, da bo premer lenz2 16 palcev (to je, da bo razdalja od osne os do zunanjega roba krila 8 palcev). določite premer krila, pomnožite premer lenz2 -krat.1875. V mojem primeru je 16 palcev *.1875 = 3,0 palca. Za določitev dolžine krila pomnožite premer lenz2 krat.4. V tem primeru 16 palcev *.4 = 6,4 palca. Dolžina strani A je 6,4 minus 1,5 ali 4,9 palca. Ustvaril bom novo navodilo, ki bo to zasnovo vključilo v lenz2, ki poganja generator minigen

4. korak: Izrežite rebra

Za povezavo dveh končnih delov vsakega krila boste morali imeti tri rebra. Dolžina teh reber bo določena s tem, kako visoka bi morala biti krila. Odločil sem se za 21 , ker sem mislil, da ga lahko namestim na navpično os.

Rebra morajo biti 0,55 "globoka in 1" široka in kakršne koli dolžine, ki jo izberete (21 "v moji zasnovi). Na končnih delih boste izrezali zareze 0,5" x 1 ", kjer boste privezali rebra. da na koncu papirja iz kartona potegnete konec konca enega od reber, ki ga lahko uporabite kot predlogo za risanje končnih kosov. bo dovolj velika.

5. korak: Pripravite končne dele

Uporabite kartonsko predlogo.5 "x 1" za rebrne zareze, da narišete tri zareze na vsakem končnem kosu. Dve zarezi bosta na eni strani in ena na drugi.

Na najširši točki na vsaki strani bo zareza. Ker bo to na krivulji, se prepričajte, da se globina vsake strani predloge popolnoma prilega končnemu kosu. Tako boste zagotovili, da bo rebro poravnano z zunanjim robom končnega dela. Na eni strani končnega dela blizu koničastega konca narišite vzorec, ki je približno en centimeter od točke. Pravokotnik bo vzporeden s poševno stranjo. Stran z dvema zarezama bo zadnja stran krila (stran, ki gleda proti središču turbine.) Zareze izrežite z vbodno žago.

Korak 6: Načrtujte kot krila

Koničast konec vsakega krila se bo za 9 stopinj zasukal nazaj proti središču turbine, vzporedno s središčem turbine. To meritev je empirično določil Ed Lenz. Izbral sem ta kot in zdelo se je, da turbina deluje brezhibno. Ko boste namestili krila, boste imeli možnost prilagoditi kot, če menite, da si to želite dokazati.

Najprej izvrtajte luknjo v središču stožčastega dela končnega dela. To bo točka, kjer se stikata navpična in vodoravna črta. Velikost luknje bo premer vijaka, s katerim ga pritrdite na opornik, ki vodi od osne osi. Od nekje vzdolž stalnega dela zadnjega roba končnega dela (stran z dvema rebrnima zarezama) potegnite črto čez končni del, ki je pravokotno na stran. Od tam, kjer ta črta seka zadnji rob končnega dela, potegnite črto 9 stopinj desno od te črte 90 stopinj (to bo na strani, ki je bližje luknji). Ta črta bo tista, s katero je poravnana palica, ki povezuje krilo s sredinsko osjo. Če nimate kotomera, si oglejte korak 8 za povezavo, kamor lahko prenesete sliko merilnika. To naredite z vsemi šestimi končnimi deli.

7. korak: Sestavite okvir krila

Za sestavljanje vsakega krila vstavite rebro v ustrezne zareze na zgornjem in spodnjem delu. Pazite, da rebro ne štrli čez zgornje in spodnje kose. Morali bi biti poravnani.

Z nameščenim rebrom predhodno izvrtajte eno luknjo skozi rebro in v vezan les. Rebro privijte na mesto z 1 -palčnim vijakom za les. Ta rebra lahko po želji prilepite na svoje mesto, vendar to ni potrebno, razen če gradite turbino, ki jo dejansko nameravate uporabiti zunaj za proizvodnjo električne energije. Pripnite druga dva rebra, da tvorite krilo.

8. korak: Pritrdite kožo kril

Okrogli del krila in zadnja stran (stran z obema rebroma) je prekrita z nekakšno kožo. Odločil sem se za uporabo aluminijastega utripajočega materiala, ki mi je ostal. Morda imate kakšno drugo vrsto materiala, ki bi lahko delovala.

Moj zvitek utripa je bil širok 6 centimetrov. Odkril sem, da lahko, če izrežem dva kosa 6 "x 21", pokrijem sprednji rob in zadnji del vsakega krila. En kos utripanja sem lahko pritrdil z enega rebra na drugo okoli vodilnega roba. Vsak kos sem pritrdil z nekaj kovinskimi vijaki. Nekateri so šli v rebra, drugi pa na rob končnega dela vezanega lesa. Nato sem drugi del bliskavice pritrdil na zadnji del krila, privili so jih v zadnja rebra. Ta utripajoč kos se lahko nekoliko prekriva s tistim, ki gre okoli sprednjega roba. Naredite to za vsa tri krila. Zdaj ste pripravljeni pritrditi krila na os os.

9. korak: Pripravite opornike in osrednje diske

Krila bodo pritrjena na os središča (palica vseh niti) z dvema krogoma vezanega lesa in oporniki, ki ju povežeta z vrhovi in dnom kril. Izrežite dva 8 -palčna kroga vezane plošče pol palca. Z merilnikom za celoten krog (enega sem prenesel s spletnega mesta https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/0/0f/Protractor1.svg/531px-Protractor1.svg.png) sem na vsakem krogu označil vrstice ki sta bila 120 stopinj narazen. To bodo črte, ki jim oporniki sledijo do kril. Na sredini vsakega kroga izvrtajte luknjo. Ta luknja bo enakega premera kot palica z vsemi nitmi. Za opornike, ki povezujejo kroge s krili, imate različne možnosti. Najlažje je, če jih preprosto naredite iz lesa. Odločil sem se, da bom za spodnje opornike uporabil les (ker nisem bil prepričan, da bo kovinski trak, ki sem ga kupil, vzdržal težo. Za zgornji del sem kupil 4 -metrski kos pocinkane kovine, v kateri so bile luknje v sredini po sredini) črte kovinskega traku. Prerezal sem opornike na 11 centimetrov v dolžino. Nato sem konec vsakega opornika postavil 1 cm od središča kroga vzdolž ene od linij 120 stopinj. Izvrtal sem dve luknji v oporniku in eno skozi krog vezanega lesa. Te sem trdno pritrdil. Približno en centimeter od drugega konca opornika sem izvrtal luknjo enakega premera luknje v končnem kosu.

10. korak: Montirajte krila na osno os

Privijte 0,55 -palčno matico na dno osi (palica za vse niti), tako da je približno 2,5 cm od konca. Potisnite enega od plošč vezanega lesa navzgor od dna osi do mesta, kjer se sreča z matico. Nato z matico privijte drugo matico do mesta, kjer se sreča z diskom. Zavrtite dve matici drug proti drugemu, tako da disk trdno leži na osi.

Drugi disk pritrdite na drugi konec osi. Morda boste morali prilagoditi položaj diskov tako, da bodo ustrezali višini kril in pustili tudi prostor za pritrditev osi na generator ali drugo konstrukcijo. Upoštevajte, da se nad vrhom sredinskega diska drži zelo malo osi. Odločil sem se, da bom naredil krila 21 palcev na 24 -palčni osi. To je bila napaka. Če pogledamo nazaj, predlagam, da skrajšate krila, da boste imeli veliko več osi, ki štrlijo spodaj in zgoraj, da prilagodite montažo celotne turbine na generator ali drugo konstrukcijo. Verjetno bi šel z 18 palcev. Zdaj lahko pritrdite krila. S pokrito stranjo krila obrnjeno proti osi pritrdite opornike na končne dele. Te so lahko precej tesne, vendar dovolj ohlapne, da se vrtijo. Zdaj poravnajte zgornji opornik s črto 9 stopinj, ki ste jo narisali, nato pa privijte zgornje in spodnje matice. Ta krila nagnejo krila proti osni osi pravo količino. Naredite to z drugimi dvema kriloma. Turbina je pripravljena za montažo na generator ali drugo konstrukcijo.

11. korak: Turbino namestite na generator

Nekako boste morali turbino namestiti na generator ali morda na kakšen podporni okvir, ki ji bo omogočil prosto vrtenje. V tem projektu sem ga namestil na 24-voltni enosmerni motor, ki sem ga shranil iz kosilnice na baterije. Motor je bil uporabljen za vrtenje rezila kosilnice. Motor ima na enem koncu priključke za lopatice plus in minus, na drugem pa štrli gred. Žal je bil premer pol palca s finim navojem. Zaradi tega je zelo težko pariti se z nečim, kot je palica za vse niti, s pol palčnim grobim navojem. Problem sem rešil tako, da pritrdim nosilec v obliki črke L na gred motorja. Nato sem uporabil kos kovine, ki sem ga rešil iz starega krmila. Je v obliki črke U in ima na strani luknje, na vrhu pa luknjo z navojem. Navoj je pol palčnega grobega navoja, ki je kot nalašč za pritrditev prečke. Na koncu sem privijal priključek v obliki črke U na nosilec L. Izrezal sem luknjo v kosu vezanega lesa, ki je dovolj velik, da vstavim motor. Po vstavitvi motorja na vezan les sem ga privijal. Da bi preizkusil turbino, sem celotno zadevo postavil na težko leseno škatlo.

12. korak: Predstavitev turbine

V videoposnetkih lahko vidite, da se turbina ob dokaj močnem vetru, ki je pihal, zelo dobro vrti. Ocenjujem, da je približno 15 km / h. Deloval je tako dobro, da sem moral turbino začasno privezati na škatlo, da ne bi padla. Jasno vidite, da se zelo hitro vrti, a tudi premetava. Razlog za to je, da pritrditev turbine na motor ni popolna. Je rahlo nejasen in tega s to nastavitvijo nikoli ne moremo izboljšati. Ali proizvaja električno energijo? Žalostno povedano, ne veliko. Težava je v motorju. Pojma nimam o zasnovi motorja. Opazili boste žico, ki vodi od turbine do fotografije. To je podaljšek z odrezanim moškim koncem in pritrjenim na motor. S to nastavitvijo lahko vstavim sonde iz multimetra v ženski konec. Izkazalo se je, da komaj ustvarjam 1 volt pri zelo hitri turbini. To je točka, kjer se mora začeti še en projekt. Na internetu obstaja veliko razprav o tem, kako zgraditi svoj generator. Možna je tudi uporaba prave vrste avtomobilskega generatorja ali česa iz pralnega stroja. Če nimate v mislih generatorja, vam predlagam, da preizkusite svoje ročno delo tako, da turbino namestite na nekakšno konstrukcijo, kjer jo bo ujel veter. To je lahko lesen okvir ali kaj iz PVC cevi. Tako lahko vidite, ali zasnova deluje in ali morate prilagoditi kot kril. Izmerite lahko tudi, kakšno hitrost vetra potrebujete za zagon obračanja turbine. Če vas zanima, kakšen je povprečni veter na vašem območju, lahko obiščete aplikacijo, ki jo imam na svoji spletni strani in vam omogoča, da izberete vremensko postajo NOAA v svoji bližini in si oglejte diagram vetra, temperature in tlaka v zadnjih 24 urah. Moja aplikacija nariše te podatke in jih prikaže v tabeli. Kar želite, je povprečna hitrost vetra v zadnjih 24 urah. Če občasno obiščete svojo najljubšo lokacijo, boste lahko zabeležili, kako se povprečje spreminja. Povezava je: