Как сделать лопасти для ветряка: Изготовление лопастей для ветрогенератора своими руками

Это важно: для бесперебойной работы ветрогенератора и долгих лет службы, ему требуется грамотный уход. Благодаря нескольким регулярным действиям самодельное устройство может проработать от 10 до 15 лет. К таким действиям относится смазывание подвижных элементов, проверка лопастей и подшипников на предмет повреждений, профилактика коррозии всех механизмов, регулировка болтов и покраска металлических деталей.

Можно сделать вывод, что наиболее подходящий материал для самостоятельной сборки ветряного колеса – ПВХ-труба. Она сочетает в себе прочность, легкость и хорошие аэродинамические характеристики. Причем, это очень доступный материал, а с работой справится даже новичок.

Из этого видео Вы узнаете, как сделать лопасти для ветрогенератора своими руками:

Лопасти для ветрогенератора: изготовление своими руками

Грамотно рассчитанные лопасти для ветрогенератора определяют технические параметры устройства, расширяют возможности монтажа на выбранной локации, влияют на геометрические параметры. Ветровой генератор представляет собой особую категорию оборудования, используемую для выработки электричества в результате трансформации кинетической энергии ветра.

Устройство и принцип работы ветрогенератора

Такие технические решения востребованы в регионах, где преобладает ветреная погода, они функционируют, используя воздушный поток, в итоге образуется электрический ток. Устройства работают благодаря присутствию в конструкции лопастей, они вращаются и запускают генератор. Последний превращает кинетическую энергию ветра в электричество, ток подается к потребляющему его оборудованию и аккумуляторным блокам.

Ветряки промышленного производства и изготовленные дома своими руками могут быть использованы как в качестве ключевого, так и вспомогательного источника напряжения. В частности, непрерывно функционирующие генераторы обслуживают осветительную систему дома, отвечают за нагревание воды вне зависимости от основной электроцепи.

Если объект не соединен с централизованной электрической сетью, мощности ветряка может быть достаточно для поддержания отопительной системы, всех бытовых приборов, лампочек. Следует учитывать, что в зимние месяцы для обслуживания отопления производительность установки должна быть выше 10 кВт, в этом случае мощности будет хватать и для бытовой техники. Ветряные электростанции эксплуатируются в тандеме со стабилизаторами.

Виды ветрогенераторов

Они классифицируются по особенностям технического исполнения, что сказывается на функционале и возможностях.

Вертикальные

В зависимости от того, какой тип ротора и лопастей используется, вертикальные ветрогенераторы могут быть ортогональными, подвида савониуса, многолопастными (здесь присутствует направляющий механизм), дарье, геликойдными. Главным преимуществом устройств является тот факт, что их не нужно корректировать относительно ветра, они хорошо работают при любом его направлении. Поэтому они не оснащаются устройствами, улавливающими воздушные потоки.

Благодаря простоте агрегаты можно размещать на земле, по сравнению с горизонтальными вариантами, изготовить своими руками лопасти для такого ветрогенератора будет гораздо проще. Минусом является невысокая производительность вертикальных моделей, сфера применения ограничена из-за их недостаточного КПД.

Горизонтальные

Здесь варьируется количество лопастей. Самую высокую скорость проявляют однолопастные экземпляры, если сравнивать с трехлопастными, при идентичной силе ветра они крутятся примерно в 2 раза быстрее. КПД горизонтальных моделей существенно превышает производительность вертикальных.

Горизонтально-осевая ориентация имеет уязвимость – ее работоспособность привязана к направлению ветра, поэтому устройство оснащается дополнительными механизмами, улавливающими движение воздушных потоков.

Варианты форм лопастей

При изготовлении лопастей для ветрогенератора нужно учитывать, что эффективность ветряка будет зависеть от следующих их характеристик:

• веса,
• формы,
• количества,
• размеров,
• базового материала.

Данные параметры очень важны, если хочется сделать лопасти своими руками. Ошибочно полагать, что для увеличения количества перерабатываемой ветровой энергии достаточно увеличить число крыльев на винте. Здесь, напротив, наблюдается снижение эффективности механизма, так как каждый отдельный сегмент при движении вынужден преодолевать неизбежное сопротивление воздуха. Поэтому для выполнения одного оборота винтом с большим количеством лопастей необходимо увеличение силы ветра.

Нельзя забывать, что избыток широких крыльев нередко вызывает формирование перед винтом своеобразной «воздушной шапки» – это явление, когда воздушный поток огибает ветряк, хотя должен проходить сквозь него. Форма элементов обладает существенным значением, так как определяет скорость перемещения винта. Если в результате неправильного расчета лопастей ветрогенератора возникает плохое обтекание, появляются вихри, способные затормозить колесо.

Однолопастные устройства зарекомендовали себя как самые продуктивные, но их довольно сложно самостоятельно сконструировать и сбалансировать. При высоком КПД конструкция отличается крайней ненадежностью, поэтому для тех, кто собирает устройство своими руками, будет удобна трехлопастная модель.

В домашних условиях принято выполнять лопасти крыльчатого или парусного типа. Последние выглядят как простые широкие полосы по аналогии с ветряной мельницей. Они малоэффективны, КПД варьируется в пределах 10-12%.

Крыльчатые лопасти функционируют по принципам аэродинамики, благодаря которым осуществляется перемещение самолетов. Подобный винт вращается быстрее, его легче привести в движение. Благодаря обтеканию воздухом уменьшается сопротивление. С одного края изделие имеет характерное утолщение, напротив наблюдается пологий спуск. Здесь КПД составляет 30-35%.

Материалы для изготовления лопастей

Решая, как сделать лопасти для ветрогенератора, обращаются к легким металлам, стеклоткани, пластику, древесине. При выборе решения опираются, прежде всего, на то, сколько личного времени и трудозатрат готовы выделить на сборку ветряка. Общими критериями для выбора материала являются прочность, легкость обработки, доступность, малый собственный вес, возможность придания требуемой формы.

Принципы изготовления лопастей для ветрогенератора своими руками

Зачастую главной сложностью становится определение оптимальных размеров, так как от длины и формы лопастей ветрогенератора зависит его производительность.

Материалы и инструменты

В основу закладываются следующие материалы:

• фанера либо древесина в другой форме;
• стекловолоконные листы;
• алюминиевый прокат;
• ПВХ-трубы, комплектующие для пластиковых трубопроводов.

Выбирают один вид из того, что есть в наличии в виде остатков после ремонта, к примеру. Для их последующей обработки понадобятся маркер либо карандаш для черчения, лобзик, наждачная бумага, ножницы по металлу, ножовка.

Чертежи и расчеты

Если идет о маломощных генераторах, производительность которых не превышает отметки в 50 ватт, для них изготавливают винт по приведенной ниже таблице, именно он способен обеспечить высокие обороты.

Далее рассчитан низкооборотный трехлопастной винт, имеющий высокий стартовый показатель страгивания. Эта деталь будет полноценно обслуживать высокооборотистые генераторы, производительность которых достигает 100 ватт. Винт функционирует в тандеме с шаговыми моторами, низковольтными маломощными двигателями, автомобильными генераторами со слабыми магнитами.

С точки зрения аэродинамики чертеж винта должен выглядеть следующим образом:

Изготовление из пластиковых труб

Канализационные ПВХ-трубы считаются самым удобным материалом, при конечном диаметре винта до 2 м подойдут заготовки с диаметром до 160 мм. Материал привлекает простотой обработки, доступной стоимостью, повсеместной распространенностью и изобилием уже проработанных чертежей, схем. Важно выбрать качественный пластик, чтобы предотвратить растрескивание лопастей.

Наиболее удобна продукция, представляющая собой ровный желоб, ее нужно лишь подрезать в соответствии с чертежом. Ресурс не боится воздействия влаги и нетребователен в уходе, но может стать хрупким при минусовых температурах.

Выполнение лопастей из алюминиевых заготовок

Такие винты характеризуются долговечностью и надежностью, они устойчивы к внешним воздействиям и весьма прочны. Но нужно учитывать, что они получаются в итоге более тяжелыми, если сравнивать с пластиковыми, колесо в этом случае подвергается скрупулезной балансировке. Несмотря на то, что алюминий считается довольно податливым, работа с металлом подразумевает наличие удобных инструментов и минимальных навыков обращения с ними.

Форма подачи материала может затруднить процесс, так как распространенный листовой алюминий превращается в лопасти только после придания заготовкам характерного профиля, с этой целью предварительно нужно создать специальный шаблон. Многие начинающие конструкторы сначала изгибают металл по оправке, после чего переходят к разметке и вырезанию заготовок.

Алюминиевые лопасти проявляют высокую устойчивость к нагрузкам, не реагируют на атмосферные явления и температурные перепады.

Винт из стекловолокна

Его предпочитают специалисты, так как материал капризен и сложен в обработке. Последовательность действий:

• вырезают деревянный шаблон, натирают его мастикой или воском – покрытие должно отталкивать клей;
• сначала выполняют одну половинку заготовки – шаблон намазывают слоем эпоксидки, сверху укладывают стеклоткань. Процедуру оперативно повторяют, пока первый слой не успел высохнуть. Таким образом заготовка получает требуемую толщину;
• аналогичным способом выполняют вторую половинку;
• когда клей застынет, обе половинки можно будет соединить эпоксидкой с тщательной шлифовкой стыков.

Торец оснащается втулкой, посредством которой изделие соединяется со ступицей.

Как сделать лопасть из древесины?

Это сложная задача ввиду специфичной формы изделия, к тому же все рабочие элементы винта в итоге должны получиться идентичными. Минусом решения также признается необходимость в последующей защите заготовки от воздействия влаги, для этого ее красят, пропитывают маслом или олифой.

Древесина не желательна в качестве материала для ветрового колеса, так как склонна к растрескиванию, короблению, гниению. Из-за того, что она быстро отдает и впитывает влагу, то есть меняет массу, произвольно корректируется баланс крыльчатки, это негативно сказывается на эффективности конструкции.

Нюансы балансировки и эксплуатации ветрогенератора

Чтобы повысить эффективность работы устройства, необходимо выполнить балансировку лопастей. Ее осуществляют в помещении, огражденном от сквозняков и ветра. Детали собирают в полноценную конструкцию и ставят в рабочем виде, следя за тем, чтобы ось была строго горизонтальной, линию проверяют по уровню. Перпендикулярно линии земли и оси выставляют плоскость вращения винта, так она получается горизонтальной.

Обездвиженный винт следует повернуть на 360°столько раз, сколько в нем предусмотрено лопастей. Правильно сбалансированное устройство в идеале останется неподвижным, здесь не приемлемы отклонения даже на градус. В тех случаях, когда лопасть поворачивается под влиянием собственного веса, ее подправляют с одной стороны, чтобы ликвидировать отклонение от оси. Процедуру повторяют до тех пор, пока конструкция не будет сохранять неподвижность во всех положениях. Чтобы результат испытаний был корректным, важно устранить фактор ветра.

Все части должны вертеться в рамках одной плоскости. Чтобы проверить это условие, с обеих сторон винта устанавливают ограничивающие контрольные пластины на отдалении в 2 мм, при вращении изделие не должно их касаться.

Эксплуатация ветрогенератора подразумевает сборку схемы, способной аккумулировать переработанную энергию для ее сохранения и дальнейшей передачи конечному потребителю.

Лопасти из ПВХ труб — расчет лопастей ветрогенератора

Расчеты самодельных лопастей из канализационных труб, ниже на фото показано как правильно обрабатывать кромки лопастей.

Метод расчета лопастей, фото и таблица взяты с замечательного форума
windpower-russia

Последняя версия таблицы расчетов лопастей из ПВХ трубы.

Все рассчитанные лопасти ниже на скриншотах имеют свой идентификатор в виде 3D1500Z5T160

где первая цифра отображает количество лопастей винта,

вторая — диаметр винта в мм,

третья — быстроходность винта ,

четвертая — диаметр трубы в мм,

D — диаметр винта

Z — быстроходность

T — диаметр трубы

Данная подборка винтов сделана для более быстрого поиска и выбора подходящего винта под свой ветрогенератор

Лопасти для ветрогенератора из ПВХ трубы

Ветрогенератор (ВЭУ) – приспособление, с помощью которого можно преобразовать кинетическую энергию ветра в электричество. Подобное устройство используют в качестве альтернативного источника электроэнергии. В статье мы разберемся с конструктивными особенностями ВЭУ, а также технологией сборки лопастей ветряка из ПВХ трубы.

Что представляет собой ветрогенератор?

Ветрогенератор представляет собой турбину с закрепленным на ней ветряным колесом и флюгером. Конструкция крепится на крышах домов при помощи специальной мачты или металлического штатива. Достаточно простое устройство позволяет трансформировать естественную энергию ветра в электричество.
Чтобы сделать свою мини электростанцию с неплохим показателем КПД, нужно правильно рассчитать мощность ВЭУ. Данный параметр во многом определяется размером лопастей, от которых зависит сопротивляемость конструкции воздушным массам и, как следствие, количество вырабатываемой электроэнергии.

Как определить мощность ВЭУ?

Мощность ветряка напрямую зависит от количества лопастей в устройстве, их размеров и диаметра ветряного колеса. Данная зависимость продемонстрирована в таблице ниже, благодаря которой можно определить линейные параметры составляющих ветряка и производимой ими потребной мощности.

Оптимальным вариантом конструкции для самостоятельной сборки лопастей из ПВХ трубы станет ветряк парусного типа. Однако следует учесть, что при вращении лопастей и самого ветряного колеса не будут задействованы законы аэродинамики. Иными словами, импульсом для вращения мобильных частей устройства станет только давление воздушных масс. КПД парусного ВЭУ составит только 10-12% от ветровой энергии, которая воздействовала на конструкцию.
Более удачным вариантом ветряка с большим коэффициентом полезного действия станет ВЭУ крыльчатого типа. Лопасти устройства имеют неодинаковую площадь, за счет этого создается разница давления воздушных масс, действующих на крылья с обеих сторон. Таким образом, при вращении мобильных частей ветряка удается задействовать аэродинамическую силу. Благодаря этому КПД ветрогенератора возрастает на 30-40%.

Технологические особенности сборки ВЭУ

Из чего сделать лопасти для ветряка? Для изготовления лопастей проще всего использовать пластиковые трубы. Они достаточно просты в обработке и способны выдерживать немалые динамические нагрузки. Но для того, чтобы ветряк в процессе эксплуатации не разлетелся на куски, желательно учесть несколько важных нюансов:

• Толщину трубы. В процессе вращения несущие детали устройства испытывают большую нагрузку из-за влияния центробежной силы. Чтобы ее уменьшить желательно взять в качестве материала канализационную или газопроводную трубу с большей толщиной стенки – не менее 4 мм;
• Длину лопастей. Чем длиннее лопасть, тем большую нагрузку она испытывает. Чтобы продлить срок службы конструкции, не делайте крылья слишком длинными. Наиболее приемлемым вариантом станет крыло с длиной от 30 до 50 см;
• Количество лопастей. От количества крыльев напрямую зависит сопротивляемость ветряка воздушным массам. Чтобы увеличить его КПД, число крыльев стоит увеличить. Оптимальным вариантом станет ВЭУ с 5 или 6 крыльями.

Разметка ПВХ трубы

В качестве примера рассмотрим процесс маркировки крыльев для ВЭУ из трубы с диаметром в 10 см и толщиной стенки – 5 мм.

Как разметить заготовку?

1. Чтобы правильно разметить цилиндрическую поверхность, оберните трубу листом бумаги;
2. Кромка листа станет ориентиром для формирования оси на трубе;
3. Ширина листа укажет на длину окружности;
4. Теперь сложите листок пополам, чтобы отметить половину от окружности заготовки;
5. Сложите листок четыре раза, чтобы отметить на цилиндре 4 линии для предполагаемых разрезов.

Порезка ПВХ трубы

Как разрезать ПВХ трубу? Для того, чтобы порезать заготовку лучше всего использовать электролобзик с пилкой по металлу. Порезка трубы на составные части делается следующим образом:
1. Сначала размеченную заготовку разрезают на две равные части;
2. Теперь половинки трубы также нужно разрезать пополам;
3. У основания каждой из лопастей делают прямоугольные надрезы длиной не более 5-6 см;
4. Чтобы не разрушить структурную целостность материала, в углах крыльев нужно просверлить небольшие отверстия;
5. После этого заготовленные части следует разрезать по диагонали;
6. Таким образом, у вас получатся лопасти конусного типа.

Особенности сборки деталей

На завершающем этапе конструирования ветрогенератора нужно соединить крылья с ветряным колесом и турбиной.

Как это сделать?

• Необходимо изготовить соединительный узел. Деталь представляет собой стальной диск с шестью металлическими лентами;
• Форма узла определяется конфигурацией самого генератора, выполняющий роль преобразователя кинетической энергии ветра в электрическую;
• Чтобы лопасти ветрогенератора не сломались и не деформировались под давлением воздушных масс, толщина стальных лент и диска должна варьироваться в пределах от 2 до 6 мм.

Балансировка колеса

После сборки ветряка необходимо осуществить балансировку ветряного колеса. Чтобы результаты были максимально достоверными, юстировать устройство стоит в закрытом помещении.

Как совершают балансировку?

1. Ветряное колесо подвешивается таким образом, чтобы его вращению ничего не препятствовало;
2. В процессе балансировки нужно следить за тем, чтобы плоскость соединительного диска была вертикальна по отношению к подвесу;
3. Теперь следует повернуть колесо на угол, который равен 360/N, где N – количество лопастей в конструкции;
4. Процедуру повторяем до полного поворота диска вокруг собственной оси;
5. Если после остановки диск приходит в движение, значит, лопасти, стремящиеся вниз, тяжелее остальных.

Выводы

Конструирование лопастей для бытового ветрогенератора – непростое, однако посильное для народных умельцев занятие. С соблюдением технологических нюансов, которые были приведены в статье, вам непременно удастся собрать ветряк с хорошим КПД.

Изготовление лопастей для ветрогенератора из ПВХ труб, алюминия, стекловолокна

Асинхронный электродвигатель в качестве генератора для ветряка
Мачта для ветрогенератора: конструкция, установка и эксплуатация

Перед самостоятельной сборкой ветрогенератора стоит определиться с той мощностью, которую необходимо получать от ветряка. Эта мощность напрямую зависит от силы ветра в регионе, диаметр ветряного колеса и количество лопастей. И если на силу ветра человек никак повлиять не может, то определиться с требуемыми параметрами лопастей придется заранее. В таблице ниже приведены параметры ветряного колеса (диаметр колеса при определенном количестве лопастей) и вырабатываемая ветрогенератором мощность при скорости ветра 4 м/с.

Из таблицы видно, что ветрогенератор мощностью в 50…100 кВ вполне можно изготовить из подручных материалов.

После определения с требуемым количеством и размерами лопастей ветрогенератора можно переходить к их изготовлению. Для этого необходимо выбрать тип лопастей: лопасти парусного типа (как у ветряных мельниц) или лопасти крыльчатого профиля. Лопасти парусного типа имеют простую конструкцию, однако они способны преобразовывать лишь 10-12% энергии потока ветра, так как они не используют аэродинамические возможности ветровых потоков. Внутренняя и внешняя стороны лопасти крыльчатого профиля имеют разную площадь, благодаря чему создается разница давления воздуха на противоположные стороны крыла. Полученная аэродинамическая сила делает использование ветрового потока гораздо более эффективным, а коэффициент использования энергии ветра может достигать 0,4 (40% энергии ветра преобразуются в полезную работу).

В качестве материалов или заготовок для изготовления лопастей ветрогенератора можно использовать ПВХ трубы, алюминий или стекловолокно.

Лопасти ветрогенератора из ПВХ труб

ПВХ трубы уже обладают всеми необходимыми характеристиками для изготовления лопастей: они легкие, достаточно прочные, имеют изогнутую форму. При использовании ПВХ труб для изготовления лопастей стоит помнить, что пластик все-таки не имеет хороших характеристик при выдерживании нагрузки на разрыв. Поэтому из-за большой скорости вращения лопастей ветрогенератора (скорость движения конечной части лопасти двухлопастного колеса ветрогенератора исчисляется сотнями метров в секунду), необходимо уменьшать длину лопасти и, тем самым, увеличивать количество лопастей (в соответствии с таблицей). Кроме того, толщина стенки ПВХ трубы должна быть не менее 4мм.

В качестве шаблона для лопастей можно использовать приведенный ниже рисунок, распечатав который необходимо приложить к стенке трубы, обвести маркером и вырезать лопасть из трубы. Места разрезов и края лопастей необходимо зашлифовать и округлить.

Для соединения лопастей необходимо подготовить металлическое основание, на котором и будут закреплены все лопасти ветрогенератора. Размеры диска необходимо подбирать индивидуально, учитывая параметры электрического генератора (диаметр выходного вала), который будет использоваться для ветряка.

Лопасти для ветрогенератора из алюминия

Алюминиевые лопасти, по сравнению с пластиковыми, обладают лучшими прочностными характеристиками, как на разрыв, так и на изгиб. Однако бОльшая масса лопастей потребует дополнительных усилителей в конструкции колеса и мачты ветрогенератора. Один из возможных вариантов изготовления алюминиевых лопастей приведен ниже.

Существенным недостатком алюминиевых лопастей можно назвать сложность в изготовлении, т.к. в любом случае для этого понадобятся алюминиевые заготовки и специальные инструменты для обработки металла и его сварки.

Лопасти ветрогенератора из стекловолокна

Стекловолокно можно назвать идеальным материалом для изготовления лопастей ветрогенератора из-за отличных характеристик по прочности, аэродинамическим показателям и массе. Однако изготовление лопастей из стекловолокна достаточно трудоемкий процесс, требующий особых навыков и опыта работы с деревом и стеклотканью.

Шаблоны матрицы лопасти ветряного колеса диаметром 2 метра приведен ниже.

Для изготовления лопастей из ветрогенератора необходимо подготовить деревянную матрицу, которая вытачивается из деревянного бруса по шаблону. После этого форма натирается воском и наносится слой эпоксидной смолы, на который укладывается лист стеклоткани. Затем поверх стеклоткани накладывается еще один слой эпоксидной смолы и снова слой стеклоткани. Одна лопасть состоит из 3-5 слоев стекловолокна. После высыхания мы получаем половину лопасти ветрогенератора. Получившиеся половинки лопастей склеиваются между собой эпоксидной смолой, а во внутренний торец вклеивается деревянная пробка, которая будет служить основой для крепления лопасти к ступице колеса.

Балансировка лопастей ветрогенератора

По завершении изготовления лопастей ветрогенератора и сборки колеса необходимо проводить его балансировку.

При балансировке колесо должно свободно вращаться на испытательном стенде, при этом плоскость соединительного узла колеса была строго параллельна вертикальному подвесу. Проверка балансировки заключается в следующем: колесо останавливается и отпускается. Затем проворачиваем колесо вручную примерно на угол, равный 360/число лопастей, снова останавливаем и отпускаем. Если остановленное и отпущенное колесо начинает вращаться, значит, та часть колеса, которая стремится вниз, тяжелее. Определив более тяжелую лопасть необходимо сточить одну из ее граней, дабы уменьшить ее вес.

После выравнивания масс всех лопастей ветрогенератора можно выполнить еще одно испытание: на расстоянии 2мм от лопастей по обе стороны устанавливаются планки, а затем следим, чтобы лопасти не задевали планки при вращении.

После этого можно приступать к окончательной сборке и подключению ветрогенератора.

Лопастей много, а места мало, или Как утилизировать ветрогенераторы

Как известно, старению подвержены не только живые организмы, но и оборудование, технологии, агрегаты и т. д. Поэтому, вполне естественно, что устаревшее нуждается в переработке или утилизации. И если в отношении животных и растений природа заранее позаботилась об этом, то вот с тем, что произвёл человек, дела обстоят немного сложнее.

Достаточно серьёзная проблема, которая всё чаще обращает на себя внимание различного рода экспертов, — износ ветроустановок первого поколения. Почти все они или выработали ресурс, или устарели настолько, что их содержание становится нерентабельным, а значит настала пора задуматься об утилизации.

Вопросов с тем, что делать с металлическими, бетонными и силовыми конструкциями ветрогенератора не возникает, а вот куда девать многометровые лопасти — пока что не совсем ясно.

Как вариант: организация детских игровых площадок. Из лопастей получатся отличные горки, лесенки, туннели и много чего ещё, что так нравится детям

Лопасть — самая большая деталь ветряка и делается, как правило, из композитных материалов. Уже сейчас в Европе, вплоть до 2022 года, будут ежегодно демонтировать свыше 3800, а в США около 8000 лопастей. Обширный демонтаж потребует создания новых логистических схем и технологических ухищрений для того, чтобы полностью переработать устаревший ветровой генератор. Но вторичное использование композита, из которого выполнены ветровые лопасти, невыгодно с точки зрения расходов.

Сейчас в сети можно найти фотографии, на которых запечатлены кадры того, как гигантские части ветрогенераторов просто засыпаются землёй. Для этих целей выделяются огромные площади и возникает вполне закономерное умозаключение об отнюдь не безвредном и экологически безопасном методе генерации. Да, к счастью материалы, из которых сделана лопасть, безопасны и сами по себе не наносят вреда живым организмам, почве или воде. Но организация полигонов для захоронения неразлагающихся деталей становится настоящей проблемой — выводящихся из эксплуатации ветряков всё больше, площади для утилизации всё меньше, а организация таких мест нарушает экологический баланс, превращая зелёные участки в пустыри.

К примеру, всего в трёх 50-метровых лопастях маломощного (по сегодняшним меркам) ветряка содержится около 20 тонн полимеров, армированных волокном (FRP). Как такое количество полимерных веществ использовать повторно или эффективно перерабатывать? Их ведь нельзя сжечь или вывезти на свалку, как обычный мусор. И если не придумать хоть сколько-то приемлемый способ вторичного использования, то к 2050-му году утилизации будут ждать уже 40 млн тонн композитов. Такие данные приводит исследовательский проект Re-Wind, активно занимающийся поиском решения проблем переработки. Кстати, опыт применения устаревших частей ветрогенератора уже есть.

Лопасти ветрогенераторов электростанции Vindeby, закрывшейся в 2017 году, были использованы в качестве шумоподавительных барьеров на автомагистралях Дании. Стекловолокно, применяемое в строительстве ветряков, обладает лучшими шумозащитными характеристиками по сравнению с той же минеральной ватой ввиду своей высокой плотности.

Другая компания — The European Technology & Innovation Platform on Wind Energy — поделилась возможными перспективами превращения лопастей во вторсырьё. Для этого их режут на части и измельчают до волокон. Полученную структуру можно включать в производство досок из полимеров, поддонов для складских помещений, отделочных материалов для наружного применения. Также в Европе научились применять композитные материалы в строительстве — часть цементного сырья заменяется стекловолоконными и композитными материалами при производстве бетона. Оставшиеся органические включения сжигают как топливо вместо угля, снижая выбросы углеводорода в атмосферу.

Вдобавок к этому, специалисты работают над альтернативными технологиями переработки композитных лопастей, такими как: механическая рециркуляция, сольволиз и пиролиз. Успешные исследования в этих направлениях дадут возможность создавать безотходные ветровые турбины. Так, компания Vestas обещает наладить безотходное производство ветрогенераторов к 2040 году.

Не осталась в стороне химическая и композитная промышленность — совместно с ветроэнергетическими корпорациями создана межотраслевая площадка, основой которой является ветроэнергетическое объединение WindEurope, Европейский совет химической промышленности Cefic и ассоциация EUCIA, производящая композитные материалы. Совместными усилиями корпорации ведут поиск новых способов утилизации и переработки лопастей ветряков.

Одним из важнейших направлений в сфере промышленной утилизации ветрогенераторов компании считают достаточное финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Значение этого направления сложно переоценить, так как оно позволит достичь технологического превосходства на этапе перехода к устойчивому электроэнергетическому комплексу.

Тем временем, Соединённые Штаты Америки тоже не стоят на месте — претворяются в жизнь несколько стартапов по вторичной переработке ветротурбинных лопастей, одним из которых является Global Fiberglass Solution. Участники объединения, функционирующего с 2009 года, занимаются изучением вопросов применения композитных материалов в различных отраслях промышленности. К примеру, на техасском заводе уже успешно используют метод разрушения лопастей с последующим прессованием их в плиты с древесноволокнистой структурой и пеллеты для строительной отрасли. Другие проекты предполагают использование композитов для производства ограждений и даже железнодорожных шпал. Ещё одно перспективное направление — создание гранулированного сырья из старых лопастей, которое в дальнейшем пойдёт на создание новых.

МЕЧ525 Инжиниринг в интересах устойчивого развития

Инструктор:

— Д-р.Пирс

TA:

— Элизабет Ли

Вт. 13 апреля, 12.00-1.00
ср. 14 апреля, 12.00-1.00

• Знаки необходимо забрать лично.

Зеленые ИТ-проекты ТА

— Кадра Бранкер Отправляйте Kadra свой бизнес только по электронной почте — не размещайте здесь сообщения!

• электронная почта: [email protected] (Вы должны повторно отправить имена членов вашей группы вместе с бизнесом)
• Электронные письма должны содержать «Mech525» в строке темы перед другими словами

— Амир Носрат

• Любые вопросы, связанные с апппедией, обращайтесь ко мне.princevictory [at] gmail.com
• Любые вопросы по проекту «Зеленые ИТ», связанные с фотоэлектрическим оборудованием, и займ оборудования

MECH 425 Engineering for Sustainable Development ^[1] F 36-0-6 42

Этот курс знакомит студентов с фундаментальными концепциями инженерии для устойчивости и устойчивого развития. Он охватывает аспекты соответствующих технологий, экологичного машиностроения и материалов, сохранения ресурсов, возобновляемых ресурсов и дизайна для обеспечения максимальной доступности.Еще один акцент курса — познакомить студентов с рядом методов решения инженерных проблем: методами выявления и выбора устойчивых решений проблем проектирования; методы улучшения существующих инженерных решений; и методы системного мышления. Технические, экономические и социальные последствия инженерных практик и процессов будут изучены, чтобы лучше разграничить сложные инженерные решения, связанные с социальными и экологическими проблемами. Цель этого курса — помочь студентам в применении достижений науки и инноваций для удовлетворения человеческих потребностей, сохраняя при этом системы жизнеобеспечения планеты на неопределенный срок.(21.01.21)

[править | править источник]

Студенты получат понимание социальных и экологических обязанностей профессионального инженера и роли устойчивого развития в инженерном проектировании и жизненных циклах продукта, а также получат знания, связанные с соответствующими технологиями, как в Канаде, так и в развивающихся регионах мира. Курс направлен на улучшение образовательных ресурсов и передачи технологий для повышения эффективности студенческих проектов, направленных на достижение Целей развития тысячелетия Организации Объединенных Наций.Студенты также улучшат свои навыки решения проблем, письменного и устного общения и навыки работы в команде.

Материалы курса [править | править источник]

Необходимые материалы курса [править | править источник]

• Нет, но отложите ~ 30 долларов на проектные затраты

Дополнительные материалы [править | править источник]

• Гражданин Инженер
• Устойчивое развитие для инженеров: справочник и справочник , под редакцией Карела Малдера, Технологический университет Делфта, Нидерланды, Greenleaf, 2006.
• Промышленная экология и устойчивое проектирование , Graedel и Allenby. Прентис, Нью-Йорк, 2010.
.
• От колыбели до колыбели: переделывая то, как мы делаем вещи (в мягкой обложке) Уильяма МакДонаф и Майкла Браунгарта, 2002.
• Естественное преимущество наций . Харгроувз и Смит, ред. Сканирование Земли: Лондон, 2006.
• Как стать частью решения: Руководство инженера по устойчивому развитию Билла Уоллеса, ASCE Publications, 2005.
• Полевое руководство по соответствующей технологии , Хазельтин, Барретт и Кристофер Булл, редакторы. Academic Press, New York, 2003.
.
• Гавиотас: деревня, чтобы заново открыть мир 1999 Алан Вейсман
• Ассорти из журнальных статей будут упоминаться в классе и будут доступны в расписании Mech525.

Организация курса [править | править источник]

Лекции будут сосредоточены на изложении теории с некоторыми простыми примерами.Опыт решения проблем и проектирования будет получен в ходе заданий и учебных занятий.

См. Расписание Mech525

Веб-сайт курса: https://www.appropedia.org/Mech525

Оценка курса [править | править источник]

Поздний штраф [править | править источник]

• Вычитаем 10% в день, до 5 рабочих дней, затем 0 баллов. Единственное исключение — зарегистрированное заболевание — Рег. 5d) — пропущенные проекты штрафуются отрицательным квадратом от общей суммы процентов.

Политика в отношении академической нечестности — Плагиат:

См. Http: // web.archive.org/web/20080928064750/http://www.queensu.ca:80/secretariat/senate/policies/acaddish.html

Дополнительные ресурсы [править | править источник]

• Appropedia (Вики по соответствующим технологиям)
• www.arup.com/sustainability/skill.cfm?pageid=4929
• (SPeARTM, Sustainable Project Appraisal Routine, методология оценки проектов, которая будет использоваться в качестве инструмента для быстрого анализа устойчивости проектов, планов, продуктов и организаций)
• www.bestfootforward.com (Инструменты для измерения и информирования о воздействии на окружающую среду и устойчивости, включая методологию экологических измерений EcoIndexTM)
• http://www.collegepublishing.us/jesdhome.htm (Инженерный журнал для устойчивого развития: энергия, окружающая среда и здоровье)
• www.ice.org.uk/about_ice/aboutice_sustainability.asp (для Института инженеров-строителей, занимающегося вопросами окружающей среды и устойчивого развития)
• www.icheme.org/sustainability (Институт инженеров-химиков Sustainability Metrics — индикаторы, которые можно использовать для измерения показателей устойчивого развития производственного подразделения)
• http: // web.archive.org/web/20080922062034/http://www.naturalstep.org:80/com/nyStart/ (The Natural Step предлагает дальновидный план устойчивого мира. Как международная консультативная и исследовательская организация Natural Step сотрудничает с одними из крупнейших пользователей ресурсов на планете для создания решений, моделей и инструментов, предназначенных для ускорения глобальной устойчивости)
• www.qub.ac.uk/feng/courses/RAEngGuide_lo.pdf (Инженерия для устойчивого развития: Руководящие принципы — Королевская инженерная академия)
• http: // наука об устойчивом развитии.org / (Форум по науке и инновациям в интересах устойчивого развития — это попытка обрисовать растущую область. Вместо того, чтобы широко рассматривать вопросы устойчивости, Форум фокусируется на том, как наука и инновации могут осуществляться и применяться для удовлетворения человеческих потребностей при сохранении системы жизнеобеспечения планеты.)
• www.wbcsd.org (Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию)
• www.worldenergy.org/wec-geis (Всемирный энергетический совет способствует устойчивому снабжению и использованию энергии)
• http: // портал.unesco.org/ev.php?URL_ID=1071&URL_DO=DO_TOPIC&URL_SECTION=201&reload=1045842260 (Портал ЮНЕСКО по устойчивому развитию)
  

1. ↑ ^{Устойчивое развитие — это развитие, которое отвечает потребностям и чаяниям настоящего, не ставя под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности.}

Еженедельное расписание: (изменение напечатанного расписания выделено жирным шрифтом)

Обучение технике безопасности [править | править источник]

Департамент гигиены окружающей среды и безопасности предлагает несколько учебных занятий по WHMIS.Курсы будут проводиться в учебном центре для преподавателей и сотрудников, Macintosh Corry, комната B176, лекционный театр.

Курсы открыты для всех студентов Королевы, аспирантов, сотрудников и преподавателей. Сессия продлится примерно два с половиной часа и будет включать в себя онлайн-викторину. У вас должен быть Queen’s Netid для доступа к онлайн-викторине. Для тех, у кого нет Netid, будет доступна бумажная викторина. После успешного завершения викторина будет отмечена, а сертификаты будут выданы.

Даты курсов:

• вторник, 12 января 2010 г. (13:30 — 16:00)
• Четверг, 11 февраля 2010 г. (13:30 — 16:00)
• Среда, 10 марта 2010 г. (9:00 — 11:30)

Вы можете зарегистрироваться на этот курс, перейдя по адресу http://www.safety.queensu.ca/courses/whmis.htm

Вам нужно проходить повторную викторину каждый год — перейдите сюда

Изготовление лопастей ветряных турбин из ПВХ

Изготовление лопастей для ветряных мельницРуководства своими рукамиРуководства своими руками

Ветряные мельницы не только сделают ваш сад красивее, но и могут помочь вам в выработке энергии, которую вы можете использовать для своего дома.Если вы строите ветряную мельницу для выработки энергии, это одно из лучших решений, помогающих окружающей среде, и участие в экологической кампании, направленной на помощь нашей Земле, особенно за счет использования естественной энергии. Некоторые люди могут подумать, что наличие ветряной мельницы в саду может сделать их сад и ландшафт уникальным. Изготовление лопастей ветряной мельницы — не сложная задача, если вы будете следовать правильным инструкциям, а также имеете подходящие инструменты для создания лопастей ветряной мельницы.

Для изготовления лопастей ветряных мельниц вам понадобятся:

• Листовой металл
  
• Ножницы для резки металла
  
• Ручная электрическая пила
  
• 1 труба ПВХ
  
• Рулетка
  
• Маркер
  

Изготовление лопастей ветряной мельницы

Изготовление лопастей ветряной мельницы

В этой статье вы найдете советы и информацию по созданию 20 коротких лопастей, каждая из которых имеет длину 3 фута и ширину 6 дюймов.Что касается мельницы, то она 20 ярдов в высоту.

Затем вам нужно измерить один прямоугольник на листе металла для каждого лезвия, исходя из размера, указанного в предыдущем шаге.

• Каждое из прямоугольных лопастей необходимо вырезать, и вам также необходимо просверлить отверстия в каждом из лопастей, чтобы использовать их для установки лопастей на основание ветряной мельницы.
  
• Положение и количество необходимых отверстий зависят от того, как вы хотите установить лопасти на основание ветряной мельницы.
  

• После этого вам нужно выровнять нижнюю и верхнюю часть каждого лезвия один за другим с концами вашей трубы из ПВХ
  

  • Затем вам нужно согнуть стороны лезвия так, чтобы он изгиб вокруг трубы ПВХ.
    
  • Закончив сгибать все лопасти, вы можете приступить к их прикреплению к своей ветряной мельнице.
    

  Всегда помните , что если вы хотите сделать лопасти ветряной мельницы,
  

  • Обязательно разрежьте трубу из ПВХ в соответствии с размером лопастей, которые вы хотите использовать.Чем больше размер ваших лезвий, тем больший диаметр трубы из ПВХ вам нужно создать.
    
  • Кроме того, вы также можете использовать трубы из ПВХ разных размеров, чтобы определить, какой изгиб будет иметь ваши лезвия. Если вы используете большую трубу из ПВХ большего диаметра для более узких лезвий, вам понадобится только меньшая кривизна лезвия. Если использовать небольшую трубу из ПВХ для широких лопастей.
    
  • Рекомендуется использовать трубы из ПВХ с диаметром, равным длине лопастей ветряной мельницы.
    
  • Для большей гибкости вы также можете использовать листовой металл, но обращаться с ним нужно осторожно и осторожно, потому что у него есть острые края или края, особенно когда он порезан, и он может легко порезать кожу.
    
  • При работе с листовым металлом всегда надевайте перчатки и соответствующую одежду.
    

Кредит изображения:

Flickr CC

Конструкция лопастей ветряных турбин, плоских, изогнутых или изогнутых

Если лопасти ветряной турбины должны быть плоскими, изогнутыми или изогнутыми

Ветер является бесплатным источником энергии, пока правительства не введут на него налог, но ветер также является очень непредсказуемым и ненадежным источником энергии, поскольку он постоянно меняются как по силе, так и по направлению. Таким образом, чтобы получить максимальную отдачу от доступной энергии ветра, важно, чтобы конструкция лопастей ветряной турбины имела оптимальные характеристики.

Для выработки полезного количества энергии ветряные турбины обычно должны быть большими и высокими, но для эффективной работы они также должны быть хорошо спроектированы и спроектированы, что также делает их дорогими. Большинство ветряных турбин, предназначенных для производства электроэнергии, состояло из двух или трех лопастных винтов, вращающихся вокруг горизонтальной оси. Очевидно, что эти пропеллероподобные конструкции лопастей ветряных турбин преобразуют энергию ветра в полезную мощность на валу, называемую крутящим моментом.

Типовая конструкция лопастей ветряной турбины

Это достигается за счет извлечения энергии из ветра путем его замедления или замедления ветра, когда он проходит над лопастями.Силы, замедляющие ветер, равны и противоположны подъемным силам осевого типа, которые вращают лопасти.

Как и крыло самолета, лопасти ветряных турбин создают подъемную силу из-за своей изогнутой формы. Сторона с наибольшим изгибом создает низкое давление воздуха, в то время как воздух под высоким давлением толкает другую сторону крыла в форме лопасти. Конечный результат — подъемная сила, перпендикулярная направлению потока воздуха над лопаткой турбины. Хитрость здесь в том, чтобы спроектировать лопасть ротора таким образом, чтобы создать нужную величину подъема и тяги лопасти ротора, обеспечивающую оптимальное замедление воздушного потока и, следовательно, лучшую эффективность лопасти.

Если лопасти гребного винта турбины вращаются слишком медленно, это позволяет беспрепятственно проходить слишком большому количеству ветра и, таким образом, не извлекает столько энергии, сколько потенциально могло бы. С другой стороны, если лопасть гребного винта вращается слишком быстро, она кажется ветру как большой плоский вращающийся диск, который создает большое сопротивление.

Тогда оптимальное соотношение конечной скорости, TSR, которое определяется как отношение скорости кончика ротора к скорости ветра, зависит от профиля формы лопастей ротора, количества лопастей турбины и конструкции лопасти воздушного винта ветряной турбины. сам.Итак, какая форма и конструкция лопастей лучше всего подходят для конструкции лопастей ветряной турбины.

Обычно лопасти ветряных турбин имеют такую ​​форму, чтобы вырабатывать максимальную мощность ветра при минимальных затратах на строительство. Но производители лопастей ветряных турбин всегда стремятся разработать более эффективную конструкцию лопастей. Постоянное совершенствование конструкции ветряных лопастей привело к появлению новых конструкций ветряных турбин, которые стали более компактными, более тихими и способны генерировать больше энергии при меньшем количестве ветра. Считается, что, слегка изогнув лопасти турбины, они могут улавливать на 5–10 процентов больше энергии ветра и работать более эффективно в районах с обычно более низкой скоростью ветра.

Конструкция лопастей ветряной турбины

Итак, какой тип лопастей будет производить наибольшее количество энергии для ветряной турбины — Плоские лопасти являются старейшей конструкцией лопастей и использовались в течение тысяч лет на ветряных мельницах, но эта плоская широкая форма является приемлемой. становится менее распространенным, чем другие типы конструкции лезвия. Плоские лопасти толкаются против ветра, а ветер толкает лопасти.

Получающееся в результате вращение очень медленное, потому что лопасти, которые вращаются обратно на ходу вверх после выработки энергии, противостоят выходной мощности.Это связано с тем, что лопасти действуют как огромные лопасти, движущиеся в неправильном направлении, отталкиваясь от ветра, давая им название лопастей несущего винта.

Тем не менее, плоские лопасти предлагают значительные преимущества для домашних мастеров по сравнению с другими конструкциями ветряных лопастей. Плоские лопасти ротора можно легко и недорого вырезать из листов фанеры или металла, чтобы лопасти имели одинаковую форму и размер. Их также легче всего понять, они требуют меньших навыков проектирования и строительства, но их эффективность и простота выработки электроэнергии очень низки.

Изогнутые лопасти очень похожи на длинное крыло самолета (также известное как крыло), которое имеет изогнутую поверхность сверху. Изогнутое лезвие имеет воздух, обтекающий его, при этом воздух движется по изогнутой вершине лезвия быстрее, чем под плоской стороной лезвия, что создает зону более низкого давления наверху и, следовательно, в результате аэродинамические подъемные силы, создающие движение.

Эти подъемные силы всегда перпендикулярны верхней поверхности изогнутой лопасти, что заставляет лопасть вращаться вокруг центральной ступицы.Чем быстрее дует ветер, тем больше подъемная сила создается на лопасти, следовательно, тем быстрее вращается.

Преимущества изогнутой лопасти ротора по сравнению с плоской лопастью заключаются в том, что подъемные силы позволяют концам лопастей ветряной турбины двигаться быстрее, чем движется ветер, генерируя больше мощности и повышая эффективность. В результате сейчас все более распространенными становятся лопасти ветряных турбин с подъемным механизмом. Кроме того, самодельные лопасти ветряных турбин из ПВХ можно вырезать из дренажных труб стандартного размера, имеющих уже встроенную изогнутую форму, что придает им наилучшую форму лопастей.

Изогнутые лезвия Воздушный поток и производительность

Но изогнутые лезвия также страдают от сопротивления по всей длине, которое пытается остановить движение лезвия. Сопротивление — это, по сути, трение воздуха о поверхность лезвия. Тяга перпендикулярна Лифту и идет в том же направлении, что и воздушный поток вдоль поверхности лопасти. Но мы можем уменьшить эту силу сопротивления, сгибая или скручивая лопасть, а также сужая ее по длине, создавая наиболее эффективную конструкцию лопастей ветряной турбины.

Угол между направлением встречного ветра и шагом лопасти по отношению к встречному ветру называется «углом атаки».По мере того, как этот угол атаки становится больше, создается большая подъемная сила, но когда угол становится еще больше, больше, чем примерно 20 ^o , лезвие начнет уменьшать подъемную силу. Таким образом, существует идеальный угол наклона лопасти ротора, который обеспечивает наилучшее вращение, и современные лопасти ротора ветряных турбин на самом деле спроектированы с поворотом по длине от крутого шага у основания до очень малого шага на конце.

Поскольку скорость на кончике вращающегося лопасти выше, чем у его основания или центра, современные лопасти винта скручены по своей длине на 10-20 ^o от основания до кончика, так что угол атаки уменьшается от места, где воздух движется относительно медленно рядом с их корнем, к тому месту, где он движется намного быстрее на кончике.Этот поворот лезвия увеличивает угол атаки по всей длине, обеспечивая лучший подъем и вращение.

В заключение, длина лопасти ротора ветряных турбин определяет, сколько энергии ветра может быть захвачено при их вращении вокруг центральной ступицы, а аэродинамические характеристики лопастей ветряных турбин сильно различаются между плоскими и изогнутыми лопастями. Плоские лопасти дешевы и просты в изготовлении, но имеют высокое сопротивление, что делает их медленными и неэффективными.

Чтобы повысить эффективность лопастей ветряной турбины, лопасти ротора должны иметь аэродинамический профиль для создания подъемной силы и вращения турбины, но изогнутые лопасти аэродинамического типа труднее изготовить, но они обеспечивают лучшую производительность и более высокие скорости вращения, что делает их идеальными для использования электроэнергии. поколение.

Но чтобы получить лучшую конструкцию лопастей ветряных турбин, мы можем еще больше улучшить аэродинамику и эффективность, используя скрученные конические лопасти винтового типа. Вращение лезвия изменяет угол ветра вдоль лезвия с комбинированным эффектом скручивания и сужения лезвия по его длине, что улучшает угол атаки, увеличивая скорость, эффективность и уменьшая сопротивление. Кроме того, конические лезвия прочнее и легче прямых лезвий, так как изгибающее напряжение меньше.

Конструкция лопастей ветряной турбины имеет решающее значение для того, чтобы ветряная турбина работала в соответствии с ожиданиями.Инновации и новые технологии, используемые для разработки лопастей ветряных турбин, на этом не остановились, поскольку ежедневно рассматриваются новые формулы и конструкции, улучшающие их характеристики, эффективность и выходную мощность.

Чтобы узнать больше о лопастях ветряных турбин и о том, как они работают в составе ветроэнергетической системы, нажмите здесь, чтобы заказать книгу «Энергия ветра для чайников» на Amazon сегодня и узнать больше о ветряных турбинах, энергии ветра и ветряных генераторах. для создания собственной бесплатной энергии.

Бестселлеры по теме ветряных турбин

Как сделать декоративную ветряную мельницу • Crafting my Home

Поделись весельем!

Добавьте тонны домашнего очарования своему интерьеру с помощью этой недорогой декоративной ветряной мельницы.

Вы приметили красивый деревенский декор ветряной мельницы, который вы видели вокруг? Но с ценниками от 100 долларов и выше это действительно сложно уместить в небольшой бюджет. Угадай, что? Я придумал, как сделать его примерно за 10 долларов!

Да, эта красивая декоративная ветряная мельница была сделана за небольшую часть стоимости, и я очень рад показать вам, как это сделать.

Осенью я хочу обновить нашу гостиную, чтобы она стала немного уютнее. На лето мы украсили его, чтобы он выглядел как тропический уголок, но теперь я готов к другим элементам фермерского дома.

Попрощаться с ананасами и пальмовыми листьями можно, только заменив их ветряными мельницами и тыквами!

Потратив слишком много времени на изучение ветряных мельниц в Интернете, я всерьез задумался о покупке одной из них. Но даже если у меня есть деньги, мое сердце болит при мысли о том, чтобы потратить столько денег на один предмет декора.

Мне нравятся варианты. Множество вариантов! Так что, когда я хочу что-то поменять по прихоти, я могу. Тогда я решил придумать, как вместо этого сделать свою декоративную ветряную мельницу!

Я искал идеи для металлических колец, молился, чтобы они были в моем бюджете, и был так взволнован, когда нашел 19-дюймовое металлическое кольцо с цветочным рисунком! Идеально подходит для большой деревенской ветряной мельницы! После того, как он принес его домой, видение развернулось.

Даже лучше, чем этот невероятно привлекательный ценник на мой декор ветряной мельницы своими руками, было то, насколько весело и легко это было сделать всего за полдня.

Как сделать декоративную ветряную мельницу

Припасы:

Вырежьте 12 лопастей ветряной мельницы из покровной бумаги. Вы можете использовать картон, но он не будет таким прочным.

Покатайте лезвия по краю стола, чтобы они слегка изогнулись. Убедитесь, что вы изгибаете их все так, чтобы все разрезы находились на одной стороне.

Распылить краску на лопасти вентилятора. Я начал с базового слоя закаленной стали с обеих сторон.

Затем я добавил пятнистый слой темной бронзы на фасады. Затем я добавил несколько мазков Metallic Gold. Золото выглядело очень чистым, поэтому я снова добавил немного темной бронзы сверху, чтобы оно выглядело более ржавым.

И на покраску лопастей вентилятора ветряка ушло всего около 20 минут.

Пока лезвия сохнут, включите клеевой пистолет. Используйте куски дерева, чтобы скрепить кольца вместе, чтобы центральное кольцо было точно центрировано.Я не стал этого делать, я попытался подкорректировать и добавить древесину в конце.

Но я бы очень рекомендовал сделать это сначала.

Когда они высохнут, начните нанизывать лезвия на кольца. Откройте прорези и поместите кольца в вырезанные отверстия. Используйте небольшой кусок ленты на спине, чтобы закрыть прорезь, когда закончите.

Расположите лезвия там, где вы хотите, затем закрепите ложкой горячего клея на тыльной стороне лезвия вокруг кольца.Обязательно закрепите верх и низ.

Чтобы повесить новый красивый декор ветряной мельницы, привяжите кусок веревки к задней части кольца на внешней стороне деревянной части. Это предотвратит его скольжение.

Я также использовал немного горячего клея, чтобы прикрепить конец веревки к задней части дерева, чтобы он случайно не торчал, так красиво висит на стене или каминной полке.

Тогда остается только решить, где повесить вашу новую декоративную ветряную мельницу.

А теперь завершаем остальной осенний декор!

Материалы

• Лопасти ветряной мельницы шаблон
• 19 ″ металлическое кольцо с цветочным рисунком
• Обложка
• Разнообразие аэрозольных красок под металл
• Кусок дерева 19 ″ x 3/4 ″ x 1/4 ″

Инструменты

• Термоклеевой пистолет и клеевые стержни
• Лента

Инструкции

1. Вырежьте 12 лопастей ветряной мельницы из покровной бумаги.Вы можете использовать картон, но он не будет таким прочным.
2. Прокатите лезвия по краю стола, чтобы они немного изогнулись. Убедитесь, что вы изгибаете их все так, чтобы все разрезы находились на одной стороне.
3. Распылительная краска на лопасти вентилятора. Я начал с базового слоя закаленной стали с обеих сторон.
4. Затем я добавил пятнистый слой темной бронзы на фасады. Затем я добавил несколько мазков Metallic Gold. Золото выглядело очень чистым, поэтому я снова добавил немного темной бронзы сверху, чтобы оно выглядело более ржавым.
5. Пока лезвия сохнут, включите клеевой пистолет. Используйте куски дерева, чтобы скрепить кольца вместе, чтобы центральное кольцо было точно центрировано.
6. После того, как они высохнут, начните нанизывать лезвия на кольца. Откройте прорези и поместите кольца в вырезанные отверстия. Используйте небольшой кусок ленты на спине, чтобы закрыть прорезь, когда закончите.
7. Расположите лезвия там, где хотите, затем закрепите ложкой горячего клея на тыльной стороне лезвия вокруг кольца.Обязательно закрепите верх и низ.
8. Чтобы повесить новый красивый декор ветряной мельницы, привяжите кусок веревки к задней части кольца на внешней стороне деревянной части.

Поделись весельем!

Может ли окраска лопастей ветряных турбин в черный цвет действительно спасти птиц?

Ветряная электростанция Смёла, расположенная на острове у северо-западного побережья Норвегии, столкнулась с проблемой вскоре после начала эксплуатации в 2002 году.Или, если быть более точным, проблема упиралась в ветряную электростанцию: орлы-белохвосты продолжали умирать после попадания в турбины, и никто не знал, почему они не могли видеть лопасти. Итак, Роэл Мэй, исследователь из Норвежского института исследований природы (NINA) в Тронхейме, решил выяснить это. Начиная с 2006 года, Мэй потратил пять лет на проект BirdWind , , изучая, почему птицы сталкиваются с ветряными турбинами и что происходит, когда они это делают. Затем он обратил свое внимание на следующий шаг: как в первую очередь предотвратить попадание птиц в турбины.

Если бы Мэй и его коллеги смогли найти решение, последствия были бы огромными. Ветроэнергетика — растущая часть энергетического сектора как во всем мире, так и в Соединенных Штатах. Но турбины и птицы исторически были в разногласиях; По данным Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США, от 140 000 до 500 000 птиц умирают ежегодно только в Соединенных Штатах после столкновения с лопастями ветряных турбин.

Одной из возможных причин этих столкновений является смазывание движения, то есть визуальный эффект, который мы испытываем, когда быстро движущийся объект выглядит размытым.Это то же явление, которое делает крылья колибри почти невидимыми для нас, когда они в полете. Мы интуитивно знаем, что крылья на самом деле не размытое пятно; они просто движутся слишком быстро, чтобы наши глаза могли их увидеть. Некоторые исследователи считают, что птицы испытывают тот же эффект, когда видят лопасти ветряных турбин, только у них нет знаний, чтобы понять, что это движущийся объект. «Нейтрально окрашенные лопасти движутся достаточно быстро, чтобы птица с трудом могла их решить», — говорит Табер Эллисон, директор по исследованиям в Американском институте дикой природы ветра, некоммерческой организации, объединяющей ученых и ветроэнергетику для изучения и уменьшения воздействия энергии ветра. по дикой природе.Белые или серые лопасти движущегося ветряного двигателя сливаются с фоном на фоне светлого неба, и летящие птицы не видят их, пока не становится слишком поздно.

Чтобы решить эту проблему, Мэй и его коллеги из NINA обратились к старому отчету Национальной лаборатории энергетических исследований США. Он никогда официально не рецензировался и не публиковался в научных журналах, но предлагал заманчиво простое решение: возможно, говорится в отчете, покраска одной из лопастей турбины в черный цвет может уменьшить смазывание от движения.Мэй и его коллеги решили попробовать это, и операторы ветряной электростанции Смела, которые участвовали в финансировании их исследований, с радостью позволили им одолжить несколько турбин для эксперимента. «Ожидается, — написал Мэй в электронном письме на номер Audubon , — что эта конструкция уменьшает так называемое размытие от движения, делая лезвия более заметными для птиц».

Поскольку ветряные турбины уже были запущены, Мэй и его команда должны были нанять специализированную команду маляров, которые могли спуститься по лопастям турбины и раскрасить их в воздухе.Это значительно увеличило расходы, а это означало, что на Smøla можно было красить лопасти только четырех турбин. Они решили основать свое исследование на восьми турбинах: четыре с одной черной лопастью и четыре неокрашенных турбины для сравнения. Персонал ветряной электростанции уже гулял по местности с обученными собаками в поисках туш птиц, и это продолжалось после окраски. В целом, восемь экспериментальных турбин находились под наблюдением более 10 лет — семь с половиной лет до и три с половиной года после лечения — и за этот период их обыскали 1275 раз.

После окраски лопастей гибель птиц снизилась на 70 процентов.

Завершенное исследование команды NINA, опубликованное в конце июля в журнале Ecology and Evolution , предполагает, что решение может сработать. Смертность птиц в Смёле, судя по обнаруженным тушам, снизилась на 70 процентов после того, как лопасти были покрашены. Теория гласит, что черная краска сделала лопасти более заметными, особенно на концах, по существу создавая темные полосы в небе, которые предупреждали приближающихся птиц о турбинах и давали им время изменить курс.

Результаты многообещающие, говорит Гарри Джордж, директор инициативы «Чистая энергия» Одюбона, но они также предварительные. По его словам, восемь турбин, половина из которых была покрыта черной краской, — это небольшой образец, и исследователи обнаружили относительно мало трупов птиц как до, так и после покраски лопастей: всего 42 мертвых птицы, обнаруженных на всех восьми турбинах. в период исследования были включены в анализ. Также неясно, дает ли раствор краски одинаковые результаты для разных видов птиц.Сам Мэй соглашается: «Хотя мы обнаружили значительное снижение количества столкновений с птицами, его эффективность вполне может зависеть от конкретного места и вида», — говорит он. «Это определенно не золотое яйцо, решающее все проблемы столкновения птиц в мире». Он рекомендовал большему количеству операторов турбин протестировать этот подход по всему миру, чтобы увидеть, работает ли он в разных местах и ​​с разными видами птиц.

Если это действительно сработает, говорит Эллисон, покраска лезвий в черный цвет будет эффективным и недорогим решением. Но дать птицам визуальные подсказки с помощью краски — не единственное решение, которое тестируют исследователи.Больше думают о размещении или выяснении того, где физически разместить турбины. По словам Эллисон, изучая места гнездования и общие траектории полета вблизи потенциальных мест расположения ветряных электростанций, ветряные компании могут строить турбины как можно дальше от часто посещаемых птичьих маршрутов. Кроме того, ветряные фермы экспериментируют с радаром, камерой и технологией GPS для отслеживания птиц и автоматического отключения турбин по мере приближения птиц. Тем не менее, поскольку птицы используют ветер для навигации и парения, неизбежно будет некоторое совпадение между лучшими местоположениями для ветряных электростанций и лучшими путями миграции птиц.

Исследователи также экспериментируют с системами сдерживания. «Когда вы обнаруживаете что-то, что, по вашему мнению, может быть орлом, на определенном расстоянии от турбины, вы издаете звуки, которые сначала предупреждают птицу», — говорит Эллисон. «Если птица продолжает приближаться, вы посылаете второй сигнал, который — знаете, надежда в том, что он убедит птицу изменить траекторию полета». По сути, турбины будут кричать птицам, чтобы те держались подальше, и отчет, опубликованный AWWI, предполагает, что этот метод может снизить количество столкновений где-то между 33 и 53 процентами.

Дальнейшие исследования могут доказать, что черные лопасти турбины — это панацея энергии ветра, которую мы ждали, но на данный момент идея увидеть раскрашенные лопасти, разбросанные по ландшафту, все еще витает в воздухе в Соединенных Штатах. Это связано с тем, что окрашенные лопасти турбины в настоящее время запрещены правилами Федерального управления гражданской авиации (FAA), отчасти из-за опасений по поводу снижения видимости для самолетов, летающих в ночное время. «Однако у нас есть процесс рассмотрения таких изменений», — написал представитель FAA в электронном письме на адрес Audubon , что звучит так, как будто они могли бы рассмотреть возможность изменения своих правил.

Тем временем, по словам Мэй, исследователи из Южной Африки и Нидерландов проявили интерес к воспроизведению его исследования. Он также получил постоянное освобождение от правил для своих четырех турбин в Норвегии, поэтому они останутся такими, как есть, рисуя черные полосы в небе, надеясь спасти еще несколько птиц по пути.

новых лопастей ветряных турбин могут быть переработаны вместо захоронения

Исследователи разработали лопасти ветряных турбин, которые стоят меньше и, по-видимому, подлежат вторичной переработке — два атрибута, которые могут ускорить быстрый рост как береговых, так и морских ветроэнергетических установок во всем мире.

Это нововведение может также снизить растущие транспортные расходы, поскольку лопасти более высоких турбин теперь могут достигать 262 футов, что почти соответствует длине футбольного поля.

Могут потребоваться годы дальнейших испытаний, чтобы убедиться, что пригодные для повторного использования лезвия могут выдерживать воздействие внешних элементов в течение 30 лет, что, по мнению исследователей из Национальной лаборатории возобновляемой энергии, является стандартной целью для ветроэнергетики.

Снижение стоимости лопастей будущего станет «большим шагом» в ускорении роста ветроэнергетики, сказал Дэниел Лэрд, директор центра ветроэнергетики NREL, который четыре года работал над новой лопастью.

Он отметил, что за последние три десятилетия исследования помогли снизить стоимость электроэнергии, производимой с помощью ветряных турбин, на 90%. Но он добавил, что ветроэнергетика по-прежнему должна конкурировать с углем, природным газом и атомной энергетикой, чтобы сохранить свою нишу в энергетическом бизнесе.

«Я думаю, что в ближайшие год или два мы добьемся большого прогресса в вопросе утилизации лезвий», — сказал Лэрд.

Не все настроены так оптимистично. Американская ассоциация ветроэнергетики (AWEA) недавно выпустила документ, в котором предполагается, что «перепрофилирование» гигантских использованных лопастей может быть более простой альтернативой переработке.Отраслевая группа заявляет, что «местные сообщества» могут использовать их для строительства пешеходных мостов, оборудования детских площадок и общественных скамеек. Кровельные материалы — еще одно возможное применение.

В отчете AWEA цитируется Синди Лэнгстон, менеджер отдела твердых отходов в Каспер, штат Вайоминг, которая недавно была рада получить 600 000 долларов за вывоз использованных лопастей ветряных турбин на местную свалку.

«Это наименее проблемные отходы с точки зрения защиты окружающей среды из всех, что мы когда-либо получали», — пояснила она AWEA.«У нас есть шины, асбест, загрязненная почва, довольно неприятные вещи».

AWEA также отмечается, что Vestas Wind Systems A / S, один из крупнейших мировых производителей ветряных турбин, поставил перед собой цель отказаться от обычных лопастей турбины к 2040 году.

Сделать лопасть ветряной турбины непросто. Обычные лезвия требуют много труда. Они представляют собой сэндвич, состоящий из стекловолокна, листов пробкового дерева и химического вещества, называемого эпоксидной термореактивной смолой. Тепловая печь необходима для придания лопастям правильной формы, прочности, гладкости и гибкости, чтобы ловить ветер и вращать турбину.

Новое лезвие NREL использует большинство этих компонентов, но связывает их вместе с помощью термопластичной смолы, которая может затвердеть и принять форму лезвия при комнатной температуре. По окончании срока службы его также можно утилизировать, нагревая до жидкой смолы, которую затем можно повторно использовать для изготовления новых лезвий.

Это сводит к минимуму проблему отходов, которая стала более сложной в Европе после того, как Европейский Союз запретил вывоз старых лопастей на свалки.