Lenz2 Rüzgar Türbini: 12 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Bu talimat, evin etrafındaki malzemelerden bir Lenz2 rüzgar türbininin nasıl inşa edileceğini gösterecektir. Tasarım Windstuffnow.com'dan Ed Lenz tarafından geliştirilmiş ve test edilmiştir:https://www.windstuffnow.com/main/lenz2_turbine.htmLenz2 VAWT (Dikey Eksenli Rüzgar Türbini) 4 fit yüksekliğinde ve 3 fit çapındadır. Temelde Savonius tarzı bir türbindir, ancak üç kanadın, gözyaşı damlası konfigürasyonları nedeniyle de kaldırma sağlamak üzere şekillendirilmiş olması inceliği ile. Yukarıdaki bağlantıda Lenz, sabit türbinin içine bir ananometreyi nasıl yerleştirdiğini ve kanatların katı kısmını geçerek rüzgar hızının arttığını gösterdiğini anlatıyor. Bu türbin, hem sürükleme hem de kaldırma sağladığı için saf bir Savonius'tan daha verimlidir. Tasarımımda çapı yaklaşık 18 inç'e ve yüksekliği 21 inç'e düşürdüm. (Geriye dönüp baktığımda, montajda esneklik için her iki uçta da merkez ekseninin daha fazla serbest kalması için yüksekliği 18 inç yapmalıydım.) Türbini yapmak için elimdeki malzemeleri kullanabildim. 15 mil rüzgarda test ettiğimde o kadar iyi çalıştı ki yaralanma korkusuyla durdurmaktan korktum. Ürettiğimin tek dezavantajı, çok az elektrik üretiyormuş gibi görünmesiydi. Bu türbinin tasarımından değil, onu bağladığım DC motorun yapısından kaynaklanıyor. Bu eğitimdeki vurgu, türbinin kendisinin nasıl inşa edileceği üzerinde olacaktır. Tasarımın tamamı ve bazı talimatlar Ed Lenz'e aittir.[Not: Bu talimat yayınlandığından, kanatların nasıl şekillendirilmesi gerektiği hakkında daha fazla şey öğrendim. Bu talimatta verilen lenz2'nin yapım detayları hala geçerlidir, ancak Adım 2'deki kanat boyutları, yeni eklenen Adım 3'te verilenlerle değiştirilmelidir.]

Adım 1: Gerekli Malzemeler

İhtiyacınız olacak malzemeler aşağıda listelenmiştir. Çalışacağını düşünüyorsanız, alternatifleri serbestçe değiştirin. MalzemelerKontrplak (çeyrek veya yarım inç)Delikli çelik çemberleme (başka alternatifler de mümkündür)Somunlar ve cıvatalar24 inç tüm dişli rot (yarım inç çap). Althread çubuğa uyan 5 inç somunlar (yaklaşık 6 tanesi) Çatı kaplaması, ince sac metal veya hatta bir tür esnek plastik 9 parça kereste, 0,5" x 1" x 18" Türbini monte etmek için donanım (bunu tasarlamanız gerekecek) AletlerMatkap ve matkap uçları Teneke snipsYapboz Anahtarları

Adım 2: Kanat Uç Parçalarını Kesin

[Not: Bu adımdaki kanat tasarımı en iyi kaldırmayı sağlamayacaktır. Daha iyi bir tasarım için lütfen 3. adıma bakın. Kanadın kenarlarının simetrik olmadığını gösterecektir. Adım 3 ayrıca, kanadın lenz2 çapına göre boyutlandırılması için bir prosedür de verecektir. (1 Haziran 2008'de eklendi).''']Gözyaşı uç parçaları kanatların aerodinamik şeklini sağlayacaktır. Üç kanat yapacaksın, böylece 6 uç parçaya ihtiyacın olacak. Kullandığım boyut, Ed Lenz tarafından açıklanan uç parçaların yarısı kadardı. Temelde dondurma külahlarına benziyorlar. Bir karton şablonu kesmenizi ve onu yarım inçlik kontrplak üzerine altı resmini çizmek için kullanmanızı öneririm. İşte nasıl çizileceği: 1. 3,5" x 7,5"2 kartondan bir dikdörtgen kesin. Uzun eksen3 boyunca bir merkez çizgisi çizin. Bu çizgiye uçlardan birinden 1,75" bir işaret koyun (buna üst uç diyelim)4. Bu işaretin içinden yan kenarlara yatay bir çizgi çizin, böylece dikey çizgiyi 90 derece keser.5. pusula, o işaretin üst tarafına 1,75" yarım daire çizin. İki yan kenarı ve üst kenarı kesmelidir.6. Orta çizginin alt kenarı kestiği yerden, yarım dairenin yan kenarları kestiği noktalara çizgiler çizin. 7. Şablonu kesin. Yarım inçlik kontrplak üzerine altı resim çizmek için karton şablonu kullanın. Kontrplakları boşa harcamayacak şekilde iç içe yerleştirebilirsiniz. Uç parçalarını kesmek için bir dekupaj testeresi kullanın.

3. Adım: Revizyon: Kanadın Şeklinde Bir Değişiklik

Bu talimatta sunulan kanadın orijinal şekli, Lenz2 için yayınlanan plana pek uygun değil. Ed Lenz'e danıştıktan sonra, onun planlarını yorumlarken yaptığım hatanın farkına vardım. Yeni tasarım bu adımda gösterilmektedir. "Açı A" etiketli açının 90 derece olduğuna dikkat edin. A tarafı, kanadın yuvarlak ucunun çap çizgisine dik açıdadır. Bu talimatta sunduğum orijinal tasarımda, sivri ucunu oluşturan iki çizgi eşit uzunluktaydı ve çap çizgisine açıları aynıydı. Bu koni simetrikken, burada gösterilen değişimde koni simetrik değildir. A Açısını 90 derece yapmak kanada daha fazla kaldırma sağlayacaktır. Windstuffnow.com'da satılan (ancak artık mevcut olmayan) bir minigen jeneratörü kullanabilmem için tasarımı yeniden boyutlandırdım. Lenz2'yi üretmedeki temel adımlar hala geçerlidir. Temel Hesaplama: Artık kanadın boyutunu ve orantılarını nasıl belirleyeceğimi daha iyi anlıyorum. Önce lenz2'nin çapının ne olacağını belirlersiniz. Bunu yapmanın en kolay yolu, lenz2'nin merkez ekseninden kanadın dış kenarına olan mesafenin ne olacağına karar vermektir. Bu, lenz2'nin yarıçapı olacaktır. Çapı elde etmek için ikiye katlarsınız. Yeni tasarımımda, lenz2'nin çapının 16 inç olacağı varsayımını yaptım (yani, bir kanadın merkez ekseninden dış kenarına olan mesafe 8 inç olacaktır). kanadın çapını belirleyin, lenz2'nin çapını.1875 ile çarpın. Örneğimde, 16 inç *.1875 = 3.0 inç. Kanadın uzunluğunu belirlemek için lenz2'nin çapını.4 ile çarpın. Bu durumda 16 inç *.4 = 6.4 inç. A Tarafının uzunluğu 6,4 eksi 1,5 veya 4,9 inçtir. Bu tasarımı bir minigen jeneratörü çalıştıran bir lenz2'ye dahil edecek yeni bir talimat oluşturacağım

Adım 4: Kaburgaları Kesin

Her kanadın iki uç parçasını birbirine bağlamak için üç kaburgaya ihtiyacınız olacak. Bu kaburgaların uzunluğu, kanatların ne kadar uzun olmasını istediğinize göre belirlenecektir. 21 'yi seçtim çünkü dikey eksen tüm dişli çubuğa monte edebileceğimi düşündüm.

Kaburgalar 0,5" derinliğinde ve 1" genişliğinde ve seçtiğiniz uzunlukta olmalıdır (benim tasarımımda 21"). Kenarları yerleştireceğiniz uç kısımlarda 0,5" x 1" çentikler keseceksiniz. Tavsiye ederim. Uç parçaların üzerine çizim yapmak için şablon olarak kullanabileceğiniz bir karton kağıt üzerinde nervürlerden birinin ucunun ucunu takip ettiğinizi, dikdörtgeni ölçebilirsiniz ancak onu takip ederek çentiklerin olduğundan emin olabilirsiniz. sadece yeterince büyük olacak.

Adım 5: Bitiş Parçalarını Hazırlayın

Her bir uç parçaya üç çentik çizmek için nervür çentikleri için 0,5" x 1" karton şablonunu kullanın. İki çentik bir tarafta ve biri diğerinde olacaktır.

Uç parçanın her iki yanında en geniş noktasında birer çentik olacaktır. Bu bir eğri üzerinde olacağından, şablonun her iki tarafının derinliğinin uç parçaya tam olarak oturduğundan emin olun. Bu, nervürün uç parçanın dış kenarı ile aynı hizada olmasını sağlayacaktır. Uç parçanın sivri uca yakın bir tarafında, noktadan yaklaşık bir inç uzaklıkta bir desen çizin. Dikdörtgen eğimli tarafa paralel olacaktır. İki çentikli taraf, kanadın arka tarafı olacaktır (türbin merkezine bakan taraf). Çentikleri bir testere ile kesin.

Adım 6: Kanat Açısını Planlayın

Her kanadın sivri ucu, türbinin merkezine paralel olarak 9 derece uzakta türbinin merkezine doğru 9 derece döndürülecektir. Bu ölçüm Ed Lenz tarafından ampirik olarak belirlendi. Bu açıyı seçtim ve türbin iyi çalışıyor gibi görünüyordu. Kendinizi kanıtlamak istediğinizi düşünüyorsanız, kanatlar takıldıktan sonra açıyı ayarlama olanağına sahip olacaksınız.

Önce uç parçanın koni kısmının ortasına bir delik açın. Bu, dikey ve yatay çizgilerin buluştuğu nokta olacaktır. Deliğin boyutu, onu merkez eksenden çıkan direğe takmak için kullanacağınız cıvatanın çapı olacaktır. Uç parçanın arka kenarının (iki kaburga çentiğinin olduğu taraf) düz kısmı boyunca bir yerden, uç parça boyunca yana dik açıda olan bir çizgi çizin. Bu çizginin uç parçanın arka kenarıyla kesiştiği yerden, bu 90 derecelik çizginin 9 derece sağına bir çizgi çizin (bu, deliğe daha yakın olan tarafta olacaktır). Bu çizgi, kanadı merkez eksene bağlayan çubuğun hizasında olacaktır. İletkiniz yoksa, iletki görüntüsünü indirebileceğiniz bir bağlantı için 8. adıma bakın. Bunu altı uç parçanın tümü ile yapın.

Adım 7: Kanat Çerçevesini Birleştirin

Her kanadı monte etmek için, üst ve alt uç parçalardaki karşılık gelen çentiklere bir kaburga yerleştireceksiniz. Kaburganın üst ve alt parçalardan dışarı taşmadığından emin olun. Yıkanmalıdırlar.

Bir kaburga yerindeyken, kaburga boyunca ve kontrplağa tek bir delik önceden delin. Kaburgayı 1 ahşap vidasıyla yerine vidalayın. İsteğe bağlı olarak bu nervürleri yerine yapıştırabilirsiniz, ancak elektrik üretmek için gerçekten dışarıda kullanmayı düşündüğünüz bir türbin inşa etmiyorsanız bu gerekli değildir. Diğer iki kaburgayı oluşturmak için takın. kanat.

Adım 8: Kanatların Derisini Takın

Kanadın yuvarlak kısmı ve arka tarafı (iki kaburgalı taraf) bir çeşit deri ile kaplıdır. Elimde kalan alüminyum parlatıcı malzemeyi kullanmayı seçtim. İşe yarayabilecek başka bir tür malzemeniz olabilir.

Yanıp sönen rulom 6 inç genişliğindeydi. İki parça 6" x 21" kesersem, her kanadın ön kenarını ve arkasını kapatabileceğimi keşfettim. Ön kenarın etrafına bir kaburgadan diğerine bir parlama parçası ekleyebildim. Her parçayı birkaç metal vidayla tutturdum. Bunlardan bazıları kaburgalara ve diğerleri kontrplak uç parçasının kenarına girdi. Daha sonra ikinci çakma parçasını kanadın arka kısmına taktım, arka kaburgalara vidalandılar. Bu yanıp sönme parçası, ön kenardan geçenle biraz örtüşebilir. Bunu üç kanat için de yapın. Artık kanatları merkez eksene takmaya hazırsınız.

9. Adım: Destekleri ve Merkez Diskleri Hazırlayın

Kanatlar, iki kontrplak çemberi ve bunları kanatların üst ve alt kısımlarına bağlayan payandalar kullanılarak merkez eksene (dişli çubuk) bağlanacaktır. Yarım inçlik kontrplaktan iki adet 8 inçlik daire kesin. Tam daire iletki kullanarak (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/0/0f/Protractor1.svg/531px-Protractor1.svg-p.webp

Adım 10: Kanatları Merkez Eksene Monte Edin

0,5 inçlik bir somunu, uçtan yaklaşık 2,5 inç uzakta olacak şekilde eksenin altına (dişli çubuk) geçirin. Kontrplak disklerden birini eksenin altından somunla birleştiği yere doğru kaydırın. Ardından, çubuğa diskle birleştiği yere kadar başka bir somun geçirin. Diskin eksene sıkıca oturması için iki somunu birbirine doğru çevirin.

İkinci diski eksenin diğer ucuna takın. Disklerin konumunu, kanatların yüksekliğine uyum sağlayacak ve ayrıca ekseni bir jeneratöre veya başka bir yapıya bağlamak için yer bırakacak şekilde ayarlamanız gerekebilir. Merkez diskin üst kısmına yapışan çok az eksen olduğuna dikkat edin. Kanatları 24 inç eksen çubuğunda 21 inç yapmaya karar vermiştim. Bu bir hataydı. Geriye dönüp bakıldığında, tüm türbini bir jeneratöre veya başka bir yapıya monte etme esnekliği için eksenin çok daha fazla alttan ve üstten dışarı çıkması için kanatları daha kısa yapmanızı öneririm. Muhtemelen 18 inç ile giderdim. Şimdi kanatları monte edebilirsiniz. Bir kanadın kapalı tarafı eksene bakacak şekilde, payandaları uç parçalara vidalayın. Bunlar oldukça sıkı olabilir ancak dönebilecek kadar gevşek olabilir. Şimdi üst dikmeyi çizdiğiniz 9 derecelik çizgiyle hizalayın ve ardından üst ve alt somunları sıkın. Bu açı, kanatları merkez eksene doğru miktarda tutar. Bunu diğer iki kanatla yapın. Türbin, bir jeneratöre veya başka bir yapıya monte edilmeye hazırdır.

Adım 11: Türbini Jeneratöre Monte Edin

Bir şekilde türbini bir jeneratöre veya muhtemelen serbestçe dönmesine izin verecek bir tür destek çerçevesine monte etmeniz gerekecek. Bu projede, pille çalışan bir çim biçme makinesinden kurtardığım 24 voltluk bir DC motora monte ettim. Motor, çim biçme makinesinin bıçağını döndürmek için kullanıldı. Motorun bir ucunda artı ve eksi kürek konektörleri ve diğer ucundan çıkıntı yapan bir mil bulunur. Ne yazık ki şaft, ince iplikle yarım inç çapındaydı. Bu, yarım inçlik kalın ipliğe sahip tüm dişli bir çubuk gibi bir şeyle çiftleşmeyi çok zorlaştırır. Sorunu çözme yöntemim, L şeklinde bir braketi motorun miline cıvatalamak. Sonra eski bir yekeden kurtardığım bir metal parçası kullandım. U şeklindedir ve yanlarda delikler ve üstte dişli bir delik vardır. Diş açma, yarım inçlik kalın ipliktir, sadece tüm dişli çubuğu monte etmek için mükemmeldir. Son olarak, U şeklindeki konektörü L braketine cıvatalayın. Motoru yerleştirmek için yeterince büyük bir kontrplak parçasında bir delik açtım. Motoru kontrplağa taktıktan sonra vidaladım. Türbini denemek için tüm olayı ağır bir tahta kutunun üzerine yerleştirdim.

Adım 12: Türbini Gösterme

Videolarda, esen oldukça kuvvetli rüzgarda türbinin çok iyi döndüğünü görebilirsiniz. Yaklaşık 15 mil olduğunu tahmin ediyorum. O kadar iyi çalıştı ki, devrilmemesi için türbini geçici olarak kutuya bağlamak zorunda kaldım. Çok hızlı döndüğünü ama aynı zamanda zıpladığını açıkça görebilirsiniz. Bunun nedeni türbinin motora montajının mükemmel olmamasıdır. Biraz dengesiz ve bu kurulumla bu asla iyileştirilemez. Elektrik üretiyor mu? Söylemesi üzücü, çok değil. Sorun motorda. Motorun tasarımı hakkında hiçbir fikrim yok. Türbinden fotoğrafın dışına giden bir tel göreceksiniz. Bu, erkek ucu kesilmiş ve motora takılmış bir uzatma kablosudur. Bu kurulumla, probları bir multimetreden dişi uca yerleştirebilirim. Türbin çok hızlı çalışırken zar zor 1 volt ürettiğim ortaya çıktı. Bu, başka bir projenin başlaması gereken noktadır. Kendi jeneratörünüzü nasıl kuracağınıza dair internette çok sayıda tartışma var. Doğru türde bir otomobil jeneratörü veya çamaşır makinesinden başka bir şey kullanmak da mümkündür. Aklınızda bir jeneratör yoksa, türbini rüzgarın tutacağı bir tür yapı üzerine monte ederek el emeğinizi test etmenizi öneririm. Bu, ahşap bir çerçeve veya PVC borudan yapılmış bir şey olabilir. Bu sayede tasarımın işe yarayıp yaramadığını ve kanatların açısında ayarlamalar yapmanız gerekip gerekmediğini görebilirsiniz. Türbini döndürmeye başlamak için hangi rüzgar hızının gerektiğini de ölçebilirsiniz. Bölgenizdeki ortalama rüzgarın ne olduğuyla ilgileniyorsanız, web sitemde bulunan ve size en yakın NOAA hava istasyonunu seçmenize izin verecek bir uygulamayı ziyaret edebilirsiniz. ve son 24 saat için rüzgar, sıcaklık ve basınç grafiğini görün. Uygulamam bu verileri çiziyor ve bir tabloda veriyor. İstediğiniz, son 24 saatteki ortalama rüzgar hızıdır. Favori lokasyonunuzu periyodik olarak ziyaret ederseniz, ortalamanın nasıl değiştiğini not alabileceksiniz. Bağlantı: