มวลอากาศมีพลังงานสำรองที่ไม่สิ้นสุดซึ่งมนุษยชาติได้ใช้ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา สมัยเก่า- โดยพื้นฐานแล้วพลังของลมทำให้แน่ใจได้ว่าการเคลื่อนตัวของเรือใต้ใบเรือและการทำงานของกังหันลม หลังจากการประดิษฐ์ เครื่องยนต์ไอน้ำพลังงานประเภทนี้สูญเสียความเกี่ยวข้องไปแล้ว
เฉพาะใน สภาพที่ทันสมัยพลังงานลมเป็นที่ต้องการอีกครั้งในฐานะแรงผลักดันสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ยังไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระดับอุตสาหกรรม แต่กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในภาคเอกชน บางครั้งก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะเชื่อมต่อกับสายไฟ ในสถานการณ์เช่นนี้เจ้าของจำนวนมากออกแบบและผลิตเครื่องกำเนิดลมสำหรับบ้านส่วนตัวด้วยมือของตัวเองจากเศษวัสดุ ต่อจากนั้นจะใช้เป็นแหล่งไฟฟ้าหลักหรือแหล่งเสริม
ทฤษฎีกังหันลมในอุดมคติ
ทฤษฎีนี้ได้รับการพัฒนาในปี พ.ศ เวลาที่แตกต่างกันนักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญในสาขากลศาสตร์ ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดย V.P. Vetchinkin ในปี 1914 และใช้ทฤษฎีใบพัดในอุดมคติเป็นพื้นฐาน ในการศึกษาเหล่านี้ ได้มีการหาค่าสัมประสิทธิ์การใช้พลังงานลมของกังหันลมในอุดมคติเป็นครั้งแรก
งานในพื้นที่นี้ดำเนินต่อไปโดย N.E. Zhukovsky ซึ่งได้ค่าสูงสุดของสัมประสิทธิ์นี้เท่ากับ 0.593 ในงานต่อมาของศาสตราจารย์อีกคน - Sabinin G.Kh. ค่าสัมประสิทธิ์ที่ปรับปรุงแล้วคือ 0.687
ตามทฤษฎีที่พัฒนาขึ้น วงล้อลมในอุดมคติควรมีพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้:
- แกนการหมุนของล้อจะต้องขนานกับความเร็วลมที่พัดผ่าน
- จำนวนใบมีดมีขนาดใหญ่มากและมีความกว้างน้อยมาก
- ค่าศูนย์ของการลากส่วนโปรไฟล์ของปีกจะต้องมีการไหลเวียนไปตามใบมีดอย่างต่อเนื่อง
- พื้นผิวที่กวาดไปทั้งหมดของกังหันลมมีความเร็วลมบนล้อที่สูญเสียไปอย่างต่อเนื่อง
- แนวโน้มของความเร็วเชิงมุมถึงอนันต์
การเลือกกังหันลม
เมื่อเลือกรุ่นเครื่องกำเนิดลมสำหรับบ้านส่วนตัวคุณควรคำนึงถึงพลังงานที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์และอุปกรณ์ทำงานโดยคำนึงถึงกำหนดเวลาและความถี่ของการเปิดเครื่อง กำหนดโดยการวัดปริมาณการใช้ไฟฟ้ารายเดือน นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดค่าพลังงานได้ตามลักษณะทางเทคนิคของผู้บริโภคอีกด้วย
เราควรคำนึงถึงความจริงที่ว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดไม่ได้ใช้พลังงานโดยตรงจากเครื่องกำเนิดลม แต่มาจากอินเวอร์เตอร์และชุดแบตเตอรี่ ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 1 kW จึงสามารถจัดหาได้ การทำงานปกติแบตเตอรี่ที่จ่ายพลังงานให้กับอินเวอร์เตอร์สี่กิโลวัตต์ เป็นผลให้เครื่องใช้ในครัวเรือนที่มีพลังงานใกล้เคียงกันมีไฟฟ้าเข้ามา เต็ม- มีความสำคัญอย่างยิ่ง ทางเลือกที่ถูกต้องแบตเตอรี่ ความสนใจเป็นพิเศษคุณควรใส่ใจกับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น กระแสไฟชาร์จ
เมื่อเลือกการออกแบบ กังหันลมคำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้:
- ทิศทางการหมุนของล้อลมเป็นแนวตั้งหรือแนวนอน
- รูปร่างของใบพัดลมอาจเป็นใบเรือโดยมีพื้นผิวตรงหรือโค้ง ในบางกรณี จะใช้ตัวเลือกแบบรวม
- วัสดุสำหรับใบมีดและเทคโนโลยีสำหรับการผลิต
- การวางตำแหน่งของใบพัดลมที่มีความลาดเอียงต่างกันสัมพันธ์กับการไหลของอากาศที่ไหลผ่าน
- จำนวนใบพัดที่รวมอยู่ในพัดลม
- กำลังไฟฟ้าที่ต้องการถ่ายโอนจากกังหันลมไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงความเร็วลมเฉลี่ยต่อปีสำหรับพื้นที่เฉพาะตามที่ระบุไว้ในบริการสภาพอากาศด้วย ไม่จำเป็นต้องระบุทิศทางลมเนื่องจาก การออกแบบที่ทันสมัยเครื่องกำเนิดลมจะหมุนไปในทิศทางอื่นอย่างอิสระ
สำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่ สหพันธรัฐรัสเซียที่สุด ตัวเลือกที่ดีที่สุดโดยจะมีการวางแนวแกนหมุนในแนวนอน พื้นผิวของใบพัดจะโค้งเว้า ซึ่งอากาศจะไหลไปรอบๆ ด้านล่าง มุมแหลม- ปริมาณพลังงานที่ได้รับจากลมจะได้รับผลกระทบจากพื้นที่ของใบมีด สำหรับ บ้านธรรมดาพื้นที่ 1.25 ตร.ม. ก็เพียงพอแล้ว
ความเร็วของกังหันลมขึ้นอยู่กับจำนวนใบพัด กังหันลมผลิตไฟฟ้าแบบใบพัดเดียวหมุนได้เร็วที่สุด ในการออกแบบดังกล่าวจะใช้เครื่องถ่วงน้ำหนักในการทรงตัว นอกจากนี้ ควรคำนึงด้วยว่าที่ความเร็วลมต่ำซึ่งต่ำกว่า 3 เมตร/วินาที กังหันลมจะไม่สามารถดูดซับพลังงานได้ เพื่อให้หน่วยรับรู้ลมอ่อน ๆ ต้องเพิ่มพื้นที่ของใบมีดเป็นอย่างน้อย 2 ม. 2
การคำนวณเครื่องกำเนิดลม
ก่อนที่จะเลือกเครื่องกำเนิดลมจำเป็นต้องกำหนดความเร็วและทิศทางลมโดยทั่วไป ณ ตำแหน่งที่จะติดตั้งที่เสนอ ควรจำไว้ว่าการหมุนของใบพัดเริ่มต้นที่ความเร็วลมขั้นต่ำ 2 m/s สามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดได้เมื่อตัวบ่งชี้นี้ถึงค่าตั้งแต่ 9 ถึง 12 m/s นั่นก็คือเพื่อที่จะให้กระแสไฟฟ้าแก่เจ้าตัวน้อย บ้านพักตากอากาศคุณจะต้องมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังขั้นต่ำ 1 kW/h และความเร็วลมอย่างน้อย 8 m/s
ความเร็วลมและเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัดมีผลกระทบโดยตรงต่อพลังงานที่ผลิตได้จากกังหันลม คำนวณได้อย่างแม่นยำ ลักษณะการทำงานรุ่นใดรุ่นหนึ่งสามารถทำได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
- การคำนวณตามพื้นที่การหมุนทำได้ดังนี้ P = 0.6 x S x V 3 โดยที่ S คือพื้นที่ตั้งฉากกับทิศทางลม (m 2) V คือความเร็วลม (m/s) P คือกำลังของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ( kW)
- ในการคำนวณการติดตั้งทางไฟฟ้าตามเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู ให้ใช้สูตร: P = D 2 x V 3 /7000 โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู (ม.) V คือความเร็วลม (ม./วินาที) ), P คือกำลังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (kW)
- สำหรับการคำนวณที่ซับซ้อนมากขึ้น ความหนาแน่นของการไหลของอากาศจะถูกนำมาพิจารณาด้วย เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ มีสูตร: P = ξ x π x R 2 x 0.5 x V 3 x ρ x η ed x η gen โดยที่ ξ คือสัมประสิทธิ์การใช้พลังงานลม (ปริมาณที่ไม่สามารถวัดได้) π = 3.14 R - รัศมีโรเตอร์ (ม.), V - ความเร็วการไหลของอากาศ (ม./วินาที), ρ - ความหนาแน่นของอากาศ (กก./ม. 3), η ed - ประสิทธิภาพกระปุกเกียร์ (%), η gen - ประสิทธิภาพเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (%)
ดังนั้นไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเครื่องกำเนิดลมจะเพิ่มขึ้นในเชิงปริมาณในอัตราส่วนลูกบาศก์ตามความเร็วของลมที่เพิ่มขึ้น เช่น เมื่อความเร็วลมเพิ่มขึ้น 2 เท่า การสร้างพลังงานจลน์โดยโรเตอร์จะเพิ่มขึ้น 8 เท่า
ในการเลือกสถานที่ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับพื้นที่ที่ไม่มีอาคารขนาดใหญ่และต้นไม้สูงที่เป็นอุปสรรคต่อลม ระยะทางขั้นต่ำจากอาคารที่พักอาศัยคือ 25 ถึง 30 เมตร มิฉะนั้นเสียงรบกวนระหว่างการทำงานจะสร้างความไม่สะดวกและไม่สบาย โรเตอร์กังหันลมต้องติดตั้งให้สูงเกินอาคารที่ใกล้ที่สุดอย่างน้อย 3-5 เมตร
หากคุณไม่ได้วางแผนที่จะเชื่อมต่อบ้านในชนบทของคุณกับเครือข่ายทั่วไป ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้ตัวเลือกของระบบรวมได้ การทำงานของกังหันลมจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อใช้ร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลหรือแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์
วิธีทำเครื่องกำเนิดลมด้วยมือของคุณเอง
ไม่ว่าประเภทและการออกแบบของเครื่องกำเนิดลมจะเป็นอย่างไร อุปกรณ์แต่ละชิ้นจะมีองค์ประกอบที่คล้ายกันเป็นพื้นฐาน ทุกรุ่นมีเครื่องปั่นไฟใบพัดทำจาก วัสดุต่างๆ,ลิฟต์ที่ให้ระดับการติดตั้งที่ต้องการตลอดจนแบตเตอรี่และระบบเพิ่มเติม การควบคุมอิเล็กทรอนิกส์- วิธีที่ง่ายที่สุดในการผลิตคือหน่วยประเภทโรเตอร์หรือโครงสร้างตามแนวแกนโดยใช้แม่เหล็ก
ตัวเลือกที่ 1 การออกแบบเครื่องกำเนิดลมโรเตอร์
การออกแบบเครื่องกำเนิดลมแบบหมุนใช้ใบพัดสอง, สี่ใบหรือมากกว่า กังหันลมดังกล่าวไม่สามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับขนาดใหญ่ได้เต็มที่ บ้านในชนบท- ใช้เป็นแหล่งไฟฟ้าเสริมเป็นหลัก
ขึ้นอยู่กับ พลังการออกแบบกังหันลมกำลังถูกหยิบขึ้นมา วัสดุที่จำเป็นและส่วนประกอบ:
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์ 12 โวลต์และแบตเตอรี่รถยนต์
- การแปลงตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า กระแสสลับจาก 12 ถึง 220 โวลต์
- ภาชนะความจุขนาดใหญ่ ถังอะลูมิเนียมหรือกระทะสแตนเลสทำงานได้ดีที่สุด
- คุณสามารถใช้รีเลย์ที่ถอดออกจากรถเป็นเครื่องชาร์จได้
- คุณจะต้องมีสวิตช์ 12 V, ไฟชาร์จพร้อมตัวควบคุม, สลักเกลียวพร้อมน็อตและแหวนรอง รวมถึงแคลมป์โลหะพร้อมปะเก็นยาง
- สายเคเบิลสามคอร์ที่มีหน้าตัดขั้นต่ำ 2.5 มม. 2 และโวลต์มิเตอร์ปกติที่ถอดออกจากอุปกรณ์วัดใด ๆ
ก่อนอื่นโรเตอร์จะถูกเตรียมจากภาชนะโลหะที่มีอยู่ - กระทะหรือถัง แบ่งออกเป็นสี่ส่วนเท่าๆ กัน โดยเจาะรูที่ปลายเส้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการแบ่งเป็นส่วนประกอบต่างๆ จากนั้นตัดภาชนะด้วยกรรไกรโลหะหรือเครื่องบด ใบมีดโรเตอร์ถูกตัดออกจากช่องว่างที่เกิดขึ้น การวัดทั้งหมดจะต้องตรวจสอบขนาดที่เหมาะสมอย่างรอบคอบ มิฉะนั้นการออกแบบจะทำงานไม่ถูกต้อง
ถัดไปจะกำหนดด้านข้างของการหมุนของรอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วจะหมุนตามเข็มนาฬิกา แต่ทางที่ดีควรตรวจสอบสิ่งนี้ หลังจากนั้นส่วนโรเตอร์จะเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สมดุลในการเคลื่อนที่ของโรเตอร์ รูยึดในโครงสร้างทั้งสองจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่สมมาตร
เพื่อเพิ่มความเร็วในการหมุน ขอบของใบมีดควรโค้งงอเล็กน้อย ด้วยมุมการโค้งงอที่เพิ่มขึ้น การไหลของอากาศจะรับรู้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การติดตั้งแบบหมุน- ใบมีดไม่เพียงแต่ใช้ส่วนประกอบของภาชนะที่ตัดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชิ้นส่วนแต่ละส่วนที่เชื่อมต่อกับช่องว่างโลหะที่มีรูปร่างคล้ายวงกลมด้วย
หลังจากติดภาชนะเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้ว โครงสร้างผลลัพธ์ทั้งหมดจะต้องติดตั้งบนเสาทั้งหมดโดยใช้ที่หนีบโลหะ จากนั้นจึงติดตั้งและประกอบสายไฟ หน้าสัมผัสแต่ละรายการจะต้องเสียบเข้ากับขั้วต่อของตัวเอง เมื่อเชื่อมต่อแล้ว ให้ยึดสายไฟเข้ากับเสาด้วยลวด
เมื่อประกอบเสร็จแล้ว อินเวอร์เตอร์ แบตเตอรี่ และโหลดจะเชื่อมต่อกัน เชื่อมต่อแบตเตอรี่ด้วยสายเคเบิลที่มีหน้าตัด 3 มม. 2 สำหรับการเชื่อมต่ออื่น ๆ ทั้งหมด หน้าตัด 2 มม. 2 ก็เพียงพอแล้ว หลังจากนี้จะสามารถใช้งานเครื่องกำเนิดลมได้
ตัวเลือกที่ 2 การออกแบบเครื่องกำเนิดลมตามแนวแกนโดยใช้แม่เหล็ก
กังหันลมตามแนวแกนสำหรับบ้านคือการออกแบบซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักคือแม่เหล็กนีโอไดเมียม ในแง่ของประสิทธิภาพ พวกมันเหนือกว่ายูนิตโรตารีทั่วไปอย่างเห็นได้ชัด
โรเตอร์เป็นองค์ประกอบหลักของการออกแบบเครื่องกำเนิดลมทั้งหมด สำหรับการผลิต ดุมล้อรถยนต์พร้อมจานเบรกเหมาะที่สุด ควรเตรียมชิ้นส่วนที่ใช้งานแล้ว - ทำความสะอาดสิ่งสกปรกและสนิมและหล่อลื่นแบริ่ง
ถัดไปคุณต้องกระจายและยึดแม่เหล็กให้ถูกต้อง โดยรวมแล้วคุณจะต้องมี 20 ชิ้นขนาด 25 x 8 มม. สนามแม่เหล็กในนั้นตั้งอยู่ตามความยาว แม่เหล็กที่มีเลขคู่จะเป็นขั้วซึ่งอยู่ตลอดแนวระนาบของดิสก์โดยสลับกันเป็นอันหนึ่ง จากนั้นจะมีการกำหนดข้อดีข้อเสีย แม่เหล็กอันหนึ่งสัมผัสกับแม่เหล็กอื่น ๆ บนดิสก์สลับกัน หากพวกมันดึงดูด แสดงว่าขั้วนั้นเป็นบวก
เมื่อมีจำนวนเสาเพิ่มมากขึ้น จะต้องปฏิบัติตามกฎบางประการ ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเฟสเดียว จำนวนขั้วจะตรงกับจำนวนแม่เหล็ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟสรักษาอัตราส่วน 4/3 ระหว่างแม่เหล็กและขั้ว และอัตราส่วน 2/3 ระหว่างขั้วและขดลวด แม่เหล็กถูกติดตั้งในแนวตั้งฉากกับเส้นรอบวงของดิสก์ เทมเพลตกระดาษใช้เพื่อกระจายอย่างเท่าเทียมกัน ขั้นแรกให้ยึดแม่เหล็กด้วยกาวที่แข็งแรง จากนั้นจึงยึดด้วยอีพอกซีเรซิน
หากเราเปรียบเทียบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเฟสเดียวและสามเฟสประสิทธิภาพของเครื่องแรกจะแย่ลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับเครื่องรุ่นหลัง นี่เป็นเพราะความผันผวนของแอมพลิจูดสูงในเครือข่ายเนื่องจากเอาต์พุตกระแสไม่เสถียร ดังนั้นการสั่นสะเทือนจึงเกิดขึ้นในอุปกรณ์เฟสเดียว ในการออกแบบสามเฟสข้อเสียนี้ได้รับการชดเชยด้วยโหลดปัจจุบันจากเฟสหนึ่งไปยังอีกเฟสหนึ่ง ด้วยเหตุนี้เครือข่ายจึงรับประกันค่าพลังงานที่คงที่เสมอ เนื่องจากการสั่นสะเทือน อายุการใช้งานของระบบเฟสเดียวจึงต่ำกว่าระบบสามเฟสอย่างมาก นอกจากนี้รุ่นสามเฟสยังไม่มีเสียงรบกวนระหว่างการทำงาน
ความสูงของเสาประมาณ 6-12 ม. ติดตั้งไว้ตรงกลางแบบหล่อและเทคอนกรีต จากนั้นจึงติดตั้งโครงสร้างสำเร็จรูปบนเสาซึ่งยึดสกรูไว้ เสากระโดงนั้นถูกยึดด้วยสายเคเบิล
ใบพัดกังหันลม
ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานลมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการออกแบบใบพัด ก่อนอื่นนี่คือจำนวนและขนาดรวมถึงวัสดุที่ใช้ทำใบมีดสำหรับเครื่องกำเนิดลม
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการออกแบบใบมีด:
- แม้แต่ลมที่อ่อนแรงที่สุดก็สามารถทำให้ใบมีดยาวเคลื่อนไหวได้ อย่างไรก็ตาม หากความยาวมากเกินไปอาจทำให้วงล้อลมหมุนช้าลงได้
- การเพิ่มจำนวนใบพัดทั้งหมดทำให้วงล้อลมตอบสนองได้ดีขึ้น นั่นคือ ยิ่งมีใบมีดมากเท่าไร การหมุนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามกำลังและความเร็วจะลดลงทำให้อุปกรณ์ดังกล่าวไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้า
- เส้นผ่านศูนย์กลางและความเร็วของการหมุนของล้อลมส่งผลต่อระดับเสียงที่เกิดจากอุปกรณ์
จำนวนใบมีดต้องรวมกับตำแหน่งการติดตั้งของโครงสร้างทั้งหมด ในส่วนใหญ่ เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดใบพัดที่เลือกอย่างเหมาะสมสามารถรับประกันเอาท์พุตสูงสุดจากเครื่องกำเนิดลม
ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดล่วงหน้าเกี่ยวกับพลังงานและฟังก์ชันการทำงานที่จำเป็นของอุปกรณ์ ในการผลิตเครื่องกำเนิดลมอย่างเหมาะสม คุณต้องศึกษาการออกแบบที่เป็นไปได้ด้วย สภาพภูมิอากาศซึ่งมันจะถูกนำมาใช้
นอกจากกำลังทั้งหมดแล้ว ขอแนะนำให้กำหนดค่าของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตหรือที่เรียกว่าโหลดสูงสุด หมายถึงจำนวนอุปกรณ์และอุปกรณ์ทั้งหมดที่จะเปิดใช้งานพร้อมกันกับการทำงานของเครื่องกำเนิดลม หากจำเป็นต้องเพิ่มตัวเลขนี้ ขอแนะนำให้ใช้อินเวอร์เตอร์หลายตัวในคราวเดียว
DIY กังหันลม 24V - 2500 วัตต์
เครื่องกำเนิดลมเป็นอุปกรณ์สำหรับแปลงพลังงานจลน์ของลมเป็นพลังงานกลแล้วเป็นพลังงานไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้ อุปกรณ์ดังกล่าวแบ่งออกเป็นขนาดใหญ่ที่มีกำลังมากกว่า 100 กิโลวัตต์ และขนาดเล็กที่มีกำลังน้อยกว่า 100 กิโลวัตต์
ขนาดใหญ่ที่มีความจุสูงถึงหลายเมกะวัตต์ถูกใช้เป็นองค์ประกอบเดียวของโรงไฟฟ้าพลังงานลมซึ่งส่งพลังงานไปยังโครงข่ายไฟฟ้าหลักสำหรับผู้บริโภคจำนวนมาก วาง โรงไฟฟ้าพลังงานลมบนชายฝั่งทะเล แหล่งน้ำขนาดใหญ่ และในทะเลทราย แอตทริบิวต์ที่จำเป็นเมื่อใช้งานจะมีโครงสร้างพื้นฐานสำหรับส่งพลังงานเข้าสายไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมขนาดเล็กบางเครื่องซึ่งจะกล่าวถึงในบทความนี้ได้พบการประยุกต์ใช้จ่ายไฟให้กับบ้านส่วนตัวและสิ่งอำนวยความสะดวกในกำกับของรัฐ เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ– เสาโทรคมนาคม ไฟถนนองค์ประกอบของระบบควบคุม การจราจร- ติดตั้งใกล้ไซต์งานและมักเสริมด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล
หลักการทำงาน
เครื่องกำเนิดลมเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนหลายอย่าง:
หลักการทำงานของอุปกรณ์คือแรงดัน (ความดัน) ของลมหมุนล้อลมซึ่งจะส่งการหมุนไปยังโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระตุ้นกระแสสลับในขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งจ่ายให้กับคอนโทรลเลอร์ คอนโทรลเลอร์จะแปลงกระแสนี้เป็นกระแสตรงและชาร์จแบตเตอรี่ด้วย
ผู้บริโภคทุกคนได้รับพลังงานจากแบตเตอรี่ผ่านอินเวอร์เตอร์ (220 V) หรือโดยตรง (12, 24, 48 V - ขึ้นอยู่กับจำนวนแบตเตอรี่) พลังงานของกังหันลมไม่ได้ถูกถ่ายโอนโดยตรงไปยังผู้บริโภคซึ่งเกิดจากความไม่เสถียรของพารามิเตอร์ของกระแสไฟฟ้าที่ได้รับ
ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังงานลม
มีอยู่ เกณฑ์ดังต่อไปนี้สำหรับการจำแนกประเภทของโรงไฟฟ้าพลังงานลม:
- จำนวนใบมีด.กังหันลมที่มีใบพัดมากถึง 4 ใบ เรียกว่าใบพัดขนาดเล็กและมีความเร็วสูง ด้วยจำนวนใบมีดตั้งแต่ 4 ใบขึ้นไป แบบหลายใบและความเร็วต่ำ การแบ่งตามเกณฑ์นี้เกิดจากการที่ยิ่งจำนวนใบพัดน้อยลง สิ่งอื่นๆ ที่เท่ากัน กังหันลมจึงมี จำนวนที่มากขึ้นรอบต่อนาที
- กำลังไฟพิกัดเกณฑ์ค่อนข้างไม่แน่นอน แต่ใช้การไล่ระดับต่อไปนี้: ครัวเรือนสูงสุด 15 kW (สำหรับบ้านส่วนตัว, แบบพกพา), อุตสาหกรรมกึ่งอุตสาหกรรม 15-100 kW (สำหรับฟาร์มขนาดเล็ก, ร้านค้า, สถานีสูบน้ำ), 100 หน่วยกิโลวัตต์อุตสาหกรรม MW – ออกแบบมาเพื่อสร้างพลังงานที่ผู้บริโภคจำนวนมากใช้
- ทิศทางของแกนหมุน เกณฑ์นี้เป็นเกณฑ์พื้นฐานที่สุดเนื่องจากส่งผลต่อลักษณะสำคัญของกังหันลม:
- โดยมีแกนหมุนในแนวนอน ส่วนใหญ่มักเป็นมีดสองหรือสามใบความเร็วสูง ข้อดีของอุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่ ความเร็วสูงซึ่งหมายถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ง่ายกว่า อัตราการใช้พลังงานลมสูงและเป็นผลให้เพิ่มมากขึ้น ประสิทธิภาพสูง- ความเรียบง่ายของการออกแบบ ข้อเสีย ได้แก่ : ระดับสูงเสียงรบกวน, ความต้องการเสาสูงในการติดตั้ง
- กับ แกนแนวตั้งการหมุน มีหลายการออกแบบที่รู้จัก - เครื่องกำเนิดลม Savonius, โรเตอร์ Darrieus, โรเตอร์แบบเฮลิคอยด์, เครื่องกำเนิดลมแบบหลายใบพัด ตามที่ผู้เขียนบทความข้อดีของโครงสร้างดังกล่าวทั้งหมดนั้นเป็นที่น่าสงสัยมาก อุปกรณ์เหล่านี้ก็มี การออกแบบที่ซับซ้อนต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ซับซ้อน มีปัจจัยการใช้พลังงานลมต่ำ (0.18-0.2 เทียบกับ 0.42 สำหรับเครื่องแนวนอน) ข้อดี ได้แก่ ระดับเสียงรบกวนต่ำและความเป็นไปได้ในการติดตั้งที่ระดับความสูงต่ำ
คำถามแห่งการเลือก
เมื่อเลือกอุปกรณ์คุณต้องตอบคำถามต่อไปนี้:
- กำลังไฟฟ้าที่ต้องการเป็นกิโลวัตต์ต้องประมาณปริมาณการใช้ทั้งหมดต่อเดือนและเลือกโรงไฟฟ้าตามเกณฑ์นี้
- ผู้ผลิตอุปกรณ์จำเป็นต้องได้รับการรับรองผลิตภัณฑ์เพื่อใช้ในสหพันธรัฐรัสเซีย จากนั้นคุณจึงมั่นใจได้ว่าคุณลักษณะของอุปกรณ์เป็นไปตามมาตรฐานระดับชาติด้านระดับเสียงและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า โปรดทราบระยะเวลาการรับประกันและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ต้องมีอย่างน้อย 15 ปี ค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับการบริการและ การซ่อมแซมการรับประกันอุปกรณ์. การค้นหาคำวิจารณ์เกี่ยวกับผู้ผลิตและผู้ขายจากผู้ใช้รายอื่นจะไม่ฟุ่มเฟือย
- สถานที่ที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งกังหันลมเริ่มต้นจากของคุณ ความเป็นไปได้ที่แท้จริง- หากสามารถติดตั้งเสาสูงพร้อมกับอุปกรณ์ประเภทแนวนอนได้ให้ตั้งค่าที่ต้องการ มิฉะนั้น ให้พิจารณาการออกแบบแกนแนวตั้ง
- ราคา.อะไรที่แพงกว่าก็ไม่ได้ดีกว่าเสมอไป เช่นเดียวกับที่อื่นๆ คุณสามารถจ่ายเงินมากเกินไปสำหรับแบรนด์หรือฟีเจอร์ที่ไม่จำเป็นสำหรับคุณเลย กำหนดข้อกำหนดของคุณสำหรับอุปกรณ์ให้ชัดเจน อย่าสั่งส่วนประกอบที่ไม่จำเป็น
หากสามารถติดตั้งเสาสูงพร้อมกับอุปกรณ์ประเภทแนวนอนได้ให้ตั้งค่าที่ต้องการ
การติดตั้ง
เมื่อทำการติดตั้งคุณควรจำไว้ว่าในสหพันธรัฐรัสเซียไม่มีการห้ามการติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานลมที่มีกำลังการผลิตต่ำกว่า 75 กิโลวัตต์และไม่ต้องเสียภาษี แต่ก็ยังมีประโยชน์ที่จะทำความคุ้นเคยกับกฎระเบียบในการติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าวในแต่ละพื้นที่โดยเฉพาะ
สิ่งที่คุณควรใส่ใจ:
- ความสูงในการติดตั้งเสาที่อนุญาต
- การมีสายไฟใกล้กับสถานที่ติดตั้งที่เสนอ
- ระดับเสียงที่อนุญาตในเดซิเบล
- การปรากฏตัวของสัญญาณรบกวนทางอากาศจากโรงไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่
ความสูงที่อนุญาตนั้นควบคุมโดยข้อบังคับท้องถิ่น แต่ไม่สามารถวางเสาไว้ใกล้สายไฟได้
ส่วนสองจุดหลังจำเป็นต้องนำข้อมูลจากลักษณะทางเทคนิคของโรงไฟฟ้ามาด้วย สำหรับซัพพลายเออร์และผู้ผลิตที่ได้รับการรับรองในสหพันธรัฐรัสเซีย คุณลักษณะเหล่านี้เป็นไปตามกฎหมายท้องถิ่น
ขั้นตอนที่ดีคือการขอความยินยอมในการติดตั้งจากเพื่อนบ้านและองค์กรที่ให้บริการในพื้นที่ ถ้ามี ต้องได้รับความยินยอมเป็นลายลักษณ์อักษร
เมื่อเสร็จสิ้นพิธีการทั้งหมดแล้ว จำเป็นต้องกำหนดสถานที่เฉพาะสำหรับการติดตั้งเสา ควรสังเกตว่าประสิทธิภาพจะสูงขึ้นหากไม่มีต้นไม้หรืออาคารสูงอยู่ใกล้ๆ และมีเสาตั้งอยู่บนเนินเขา ควรเลือกสถานที่ติดตั้งเพื่อไม่ให้อาคารและต้นไม้ใกล้เคียงอยู่หน้ากังหันลม การวางเสากระโดงไว้บนเนินหน้าหน้าผาก็ผิดเช่นกัน
ต้องติดตั้งเสาตามคำแนะนำของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัดหากจำเป็น ควรมีผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติเหมาะสมและอุปกรณ์พิเศษเข้ามาเกี่ยวข้อง
ราคา
โรงไฟฟ้าพลังงานลมสำหรับบ้านมีจำหน่ายในท้องตลาดโดยมีขนาดตั้งแต่ 0.4 กิโลวัตต์ถึง 75 กิโลวัตต์จากผู้ผลิตหลายราย ช่วงราคาสำหรับอุปกรณ์ที่มีกำลังเท่ากันนั้นค่อนข้างมาก
ลองดูที่ตาราง:
แบบอย่าง | กำลัง, กิโลวัตต์ตัน | ราคาถู |
อีดีเอส กรุ๊ป คอนดอร์ โฮม | 0,5 | 89600 |
อีดีเอส กรุ๊ป คอนดอร์ โฮม | 3 | 195400 |
อีดีเอส กรุ๊ป คอนดอร์ โฮม | 5 | 285000 |
อีดีเอส กรุ๊ป คอนดอร์ แอร์ | 10 | 770000 |
อีดีเอส กรุ๊ป คอนดอร์ แอร์ | 30 | 1790000 |
อีดีเอส กรุ๊ป คอนดอร์ แอร์ | 50 | 2850000 |
Energospetsservice LLC | 1 | 94000 |
เบคาร์ | 1 | 171800 |
ไฮ 400-แอล | 0,4 | 66430 |
หุ้นพลังงาน | 3 | 98000 |
หุ้นพลังงาน | 5 | 220000 |
หุ้นพลังงาน | 10 | 414000 |
หุ้นพลังงาน | 30 | 961000 |
หุ้นพลังงาน | 50 | 3107000 |
เกิดอะไรขึ้น?แต่ความจริงก็คือผู้ผลิตมักระบุราคาเพียงส่วนหนึ่งของชุดอุปกรณ์ที่ต้องการเท่านั้น ตัวอย่างเช่น พิจารณากังหันลมขนาด 2 kW ที่ Energostock ขาย ราคาบนเว็บไซต์คือ 57,600 รูเบิล แต่มาดูคำอธิบายโดยละเอียดของผลิตภัณฑ์กันดีกว่า
และมีราคาอุปกรณ์ครบชุด ได้แก่ กังหันลม, ตัวควบคุม, อินเวอร์เตอร์, แบตเตอรี่, เสา และราคาทั้งชุดจะอยู่ที่ 176,800 รูเบิล สรุป - อย่าลืมเช็คราคาทั้งเซ็ต!
ราคาเฉลี่ยสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตในรัสเซียและจีนมีดังนี้: 1 kW 100-120 TR, 3 kW – 200 TR, 5 kW – 300 TR, 10 kW จากครึ่งล้านและอุปกรณ์ทรงพลังขนาด 20 kW ขึ้นไปจะมีราคามากกว่าหนึ่งล้านรูเบิล หากคุณซื้ออุปกรณ์จากผู้ผลิตชาวตะวันตกหรือสหรัฐอเมริกา ราคาจะสูงขึ้น 20-30%
โรงไฟฟ้าพลังงานลม DIY
หากคุณกำลังวางแผนที่จะสร้างเครื่องกำเนิดลมคุณควรใส่ใจกับทรัพยากรของเครือข่ายซึ่งแนะนำ 2 วิธี: วิธีแรกคือการประกอบองค์ประกอบทั้งหมดด้วยมือของคุณเองและวิธีที่สองเกี่ยวข้องกับการซื้อส่วนประกอบสำเร็จรูป
ในระหว่างการประกอบ ความยากที่สุดคือการผลิตวงล้อลมไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะผลิตใบมีดสำหรับการออกแบบแกนนอนโดยมีลักษณะตามหลักอากาศพลศาสตร์ที่ต้องการ มีสองทางเลือก: ชำระค่าผลิตเวิร์คช็อปด้วย เครื่องมือที่จำเป็นและประสบการณ์หรือมองไปทางการออกแบบที่มีแกนหมุนในแนวตั้งซึ่งใบพัดสามารถทำจากลำกล้องธรรมดาได้
คุณสามารถซื้อเครื่องปั่นไฟที่ใช้แล้ว ใช้เครื่องซักผ้า หรือเครื่องยนต์อุตสาหกรรมได้ มีอยู่ ทางเลือกที่ยิ่งใหญ่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและส่วนประกอบสำเร็จรูปสำหรับการประกอบโดยใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียม
การผลิตเสากระโดงเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากเนื่องจากความปลอดภัยในการทำงานของโครงสร้างทั้งหมดขึ้นอยู่กับมัน คุณต้องปฏิบัติต่อมันอย่างระมัดระวังโดยมอบความไว้วางใจในการคำนวณความแข็งแกร่งของโครงสร้างให้กับผู้เชี่ยวชาญ
จะดีกว่าถ้าซื้อคอนโทรลเลอร์อินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่สำเร็จรูป
แผนภาพอุปกรณ์ ฟาร์มกังหันลมเพื่อการผลิตด้วยตนเอง
จะติดตั้งหรือไม่
เมื่อตัดสินใจความเป็นไปได้ในการติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานลม คุณต้องได้รับข้อมูลเบื้องต้นดังต่อไปนี้:
อัลกอริทึมในการประเมินการคืนทุนของกังหันลมมีดังนี้:
- ตามแผนที่ลมและ ข้อกำหนดทางเทคนิคอุปกรณ์เพื่อตรวจสอบพลังงานที่สร้างขึ้นสำหรับฤดูร้อนและ ช่วงฤดูหนาวหรือรายเดือน ตัวอย่างเช่น สำหรับอุปกรณ์ขนาด 2 kW ที่กล่าวถึงข้างต้น กำลังไฟฟ้าที่สร้างขึ้นที่ความเร็ว 5 m/s จะเป็น 400 W;
- จากข้อมูลที่ได้รับให้กำหนดกำลังการผลิตต่อปี
- โดยต้นทุนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงกำหนดราคาไฟฟ้าที่ผลิตได้
- แบ่งปันราคาชุดเครื่องกำเนิดลมตัวเลขที่ได้จะทำให้คุณคืนทุนเป็นปี
หากต้องการปรับเปลี่ยนการคำนวณ คุณควรพิจารณา:
- แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้จะต้องมีเปลี่ยนแปลงอย่างน้อยหนึ่งครั้งทุกสามปี
- อายุการใช้งานที่ทันสมัยเครื่องกำเนิดลม 20 ปี;
- อุปกรณ์จำเป็นต้องได้รับการบริการต้องชี้แจงต้นทุนและข้อกำหนดในการให้บริการกับผู้ขายอุปกรณ์
- ต้นทุนกิโลวัตต์ชั่วโมงเพิ่มขึ้นทุกปีในช่วง 10 ปีที่ผ่านมามีมากกว่าสามเท่า อัตราภาษีมีการวางแผนที่จะเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 4% ในปี 2560 ดังนั้นเราจึงสามารถดำเนินการต่อจากตัวเลขการเพิ่มขึ้นของค่าไฟฟ้านี้ได้
หากตัวเลขคืนทุนที่ได้รับไม่เป็นที่น่าพอใจ แต่คุณต้องการแหล่งพลังงานอื่นหรือไม่สามารถเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟแบบรวมศูนย์ได้คุณควรพิจารณาทางเลือกในการเพิ่มประสิทธิภาพของกังหันลมและลดต้นทุนของกังหันลม การติดตั้งและบำรุงรักษา
ตัวเลือกต่อไปนี้เป็นไปได้:
- การติดตั้งอุปกรณ์ขนาดเล็กหลายเครื่องแทนที่จะเป็นอุปกรณ์ขนาดใหญ่เครื่องเดียวซึ่งจะเป็นการลดราคาอุปกรณ์ทุน ลดต้นทุนการติดตั้งและบำรุงรักษา และยังเพิ่มผลผลิตด้วย เนื่องจากกังหันลมขนาดเล็กมีประสิทธิภาพมากกว่าที่ ความเร็วต่ำลม;
- การติดตั้งระบบการจัดการพลังงานแบบเครือข่ายพิเศษรวมกับ ระบบกลางแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้า อุปกรณ์ดังกล่าวมีวางจำหน่ายแล้ววันนี้
- สำหรับแหล่งจ่ายไฟของบ้านส่วนตัวขนาดใหญ่กำลังไฟ 10 kW ก็เพียงพอแล้ว
- ประเมินความสามารถของโรงไฟฟ้าในการผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ของคุณ
- เลือก ถูกที่แล้วการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม
- ควบคุมความสมบูรณ์ของอุปกรณ์ที่ซื้อมา
- ใช้วิธีเพิ่มอัตราการคืนทุนของอุปกรณ์
- ถ้าซื้อมาแพงก็ทำเองได้ไม่ยากครับ
ด้วยราคาไฟฟ้าที่สูงขึ้น การค้นหาและพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือกจึงดำเนินไปทุกที่ ในภูมิภาคส่วนใหญ่ของประเทศขอแนะนำให้ใช้เครื่องกำเนิดลม เพื่อให้มีไฟฟ้าใช้อย่างครบถ้วน บ้านส่วนตัวจำเป็นต้องมีการติดตั้งที่ค่อนข้างทรงพลังและมีราคาแพง
เครื่องกำเนิดลมสำหรับบ้าน
หากคุณทำกังหันลมขนาดเล็ก คุณสามารถใช้กระแสไฟฟ้าในการทำให้น้ำร้อนหรือใช้เป็นส่วนหนึ่งในการให้แสงสว่างได้ เช่น สิ่งปลูกสร้าง, เส้นทางสวนและเฉลียง เครื่องทำน้ำร้อนสำหรับความต้องการในครัวเรือนหรือเครื่องทำความร้อนคือ ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดการใช้พลังงานลมโดยไม่มีการสะสมและการแปลง คำถามนี้อยู่ที่ว่าจะมีพลังงานเพียงพอสำหรับการทำความร้อนหรือไม่
ก่อนที่จะสร้างเครื่องปั่นไฟคุณควรทราบรูปแบบลมในภูมิภาคก่อน
เครื่องกำเนิดลมขนาดใหญ่ไม่เหมาะสำหรับสถานที่หลายแห่งในสภาพอากาศของรัสเซียเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความเข้มและทิศทางการไหลของอากาศบ่อยครั้ง ด้วยกำลังที่สูงกว่า 1 kW จะเป็นแรงเฉื่อยและจะไม่สามารถหมุนได้เต็มที่เมื่อลมเปลี่ยนแปลง ความเฉื่อยในระนาบการหมุนทำให้เกิดการโอเวอร์โหลดจากลมข้ามซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลว
ด้วยการถือกำเนิดขึ้นของผู้ใช้พลังงานต่ำ การใช้เครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดขนาดเล็กที่มีแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 12 โวลต์จึงเหมาะสมที่จะส่องสว่างเดชาด้วยโคมไฟ LED หรือชาร์จแบตเตอรี่โทรศัพท์เมื่อไม่มีไฟฟ้าในบ้าน เมื่อไม่จำเป็น สามารถใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อทำให้น้ำร้อนได้
ประเภทเครื่องกำเนิดลม
เหมาะสำหรับพื้นที่ไม่มีลมเท่านั้น เครื่องกำเนิดลมเดินเรือ- เพื่อให้แหล่งจ่ายไฟคงที่คุณจะต้องมี แบตเตอรี่สะสมอย่างน้อย 12V, ที่ชาร์จ, อินเวอร์เตอร์, โคลงและเรกติไฟเออร์
สำหรับพื้นที่ที่มีลมต่ำคุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดลมแนวตั้งที่มีกำลังไม่เกิน 2-3 กิโลวัตต์ได้อย่างอิสระ มีตัวเลือกมากมายและเกือบจะดีพอๆ กับการออกแบบทางอุตสาหกรรม ขอแนะนำให้ซื้อกังหันลมพร้อมโรเตอร์ใบเรือ รุ่นที่เชื่อถือได้ที่มีกำลังตั้งแต่ 1 ถึง 100 กิโลวัตต์ผลิตใน Taganrog
ในภูมิภาคที่มีลมแรงคุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแนวตั้งสำหรับบ้านของคุณด้วยมือของคุณเองได้หากกำลังไฟฟ้าที่ต้องการคือ 0.5-1.5 กิโลวัตต์ ใบมีดสามารถทำจากวัสดุที่มีอยู่ เช่น จากถัง ขอแนะนำให้ซื้ออุปกรณ์ที่มีประสิทธิผลมากขึ้น ที่ถูกที่สุดคือ "เรือใบ" กังหันลมแนวตั้งมีราคาแพงกว่า แต่ทำงานได้ดีกว่าในลมแรง
กังหันลมพลังงานต่ำทำเองได้
การทำกังหันลมแบบโฮมเมดขนาดเล็กที่บ้านไม่ใช่เรื่องยาก หากต้องการเริ่มทำงานในด้านการสร้างแหล่งพลังงานทดแทนและรับประสบการณ์อันมีค่าในเรื่องนี้ วิธีประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณสามารถสร้างอุปกรณ์ง่าย ๆ ด้วยตัวเองโดยปรับมอเตอร์จากคอมพิวเตอร์หรือเครื่องพิมพ์
เครื่องกำเนิดลม 12V พร้อมแกนนอน
หากต้องการสร้างกังหันลมพลังงานต่ำด้วยมือของคุณเอง คุณต้องเตรียมภาพวาดหรือภาพร่างก่อน
ด้วยความเร็วรอบการหมุน 200-300 รอบต่อนาที สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าได้ถึง 12 โวลต์ และกำลังไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะอยู่ที่ประมาณ 3 วัตต์ สามารถใช้ชาร์จแบตเตอรี่ขนาดเล็กได้ สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่นๆ ต้องเพิ่มกำลังเป็น 1,000 รอบต่อนาที ในกรณีนี้เท่านั้นที่จะมีผล แต่ที่นี่คุณจะต้องมีกระปุกเกียร์ซึ่งสร้างความต้านทานได้มากและยังมีราคาสูงอีกด้วย
ส่วนไฟฟ้า
ในการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จำเป็นต้องมีส่วนประกอบดังต่อไปนี้:
- มอเตอร์ขนาดเล็กจากเครื่องพิมพ์เก่า ดิสก์ไดรฟ์ หรือสแกนเนอร์
- 8 ไดโอดประเภท 1N4007 สำหรับสะพานเรียงกระแสสองตัว
- ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 1,000 ไมโครฟารัด
- ท่อพีวีซีและชิ้นส่วนพลาสติก
- แผ่นอลูมิเนียม.
รูปด้านล่างแสดงวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
สเต็ปเปอร์มอเตอร์: แผนผังการเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสและโคลง
สะพานไดโอดเชื่อมต่อกับขดลวดมอเตอร์แต่ละตัวซึ่งมีอยู่สองตัว หลังจากสะพานแล้วจะมีการเชื่อมต่อโคลง LM7805 ผลลัพธ์ที่ได้คือแรงดันไฟฟ้าที่โดยทั่วไปใช้กับแบตเตอรี่ 12 โวลต์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียมอย่างมาก มีความแข็งแรงสูงคลัทช์ ควรใช้อย่างระมัดระวัง ด้วยการกระแทกที่รุนแรงหรือการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 80-250 0 C (ขึ้นอยู่กับประเภท) แม่เหล็กนีโอไดเมียมจะล้างอำนาจแม่เหล็ก
คุณสามารถใช้ศูนย์กลางรถยนต์เป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตเอง
โรเตอร์พร้อมแม่เหล็กนีโอไดเมียม
แม่เหล็กนีโอไดเมียมประมาณ 20 ชิ้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 25 มม. ติดกาวเข้ากับดุมด้วยกาวพิเศษ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเฟสเดียวทำด้วยจำนวนขั้วและแม่เหล็กเท่ากัน
แม่เหล็กที่อยู่ตรงข้ามกันจะต้องดึงดูดนั่นคือพวกมันจะหมุนด้วยขั้วตรงข้าม หลังจากติดแม่เหล็กนีโอไดเมียมแล้ว จะเต็มไปด้วยอีพอกซีเรซิน
ขดลวดเป็นแบบพันรอบ และจำนวนรอบรวม 1,000-1,200 รอบ กำลังของเครื่องกำเนิดแม่เหล็กนีโอไดเมียมถูกเลือกเพื่อให้สามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายกระแสตรงประมาณ 6A สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ 12 V
ส่วนเครื่องกล
ใบมีดทำจากท่อพลาสติก วาดช่องว่างกว้าง 10 ซม. และยาว 50 ซม. แล้วตัดออก บุชชิ่งทำขึ้นสำหรับเพลาเครื่องยนต์ที่มีหน้าแปลนซึ่งยึดใบมีดด้วยสกรู จำนวนของพวกเขาอาจมีตั้งแต่สองถึงสี่ พลาสติกจะอยู่ได้ไม่นาน แต่จะเพียงพอสำหรับครั้งแรก ปัจจุบันมีวัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอเช่นคาร์บอนและโพรพิลีน ใบมีดที่แข็งแรงกว่านั้นก็สามารถทำจากได้ อลูมิเนียมอัลลอยด์.
ใบมีดมีความสมดุลโดยการตัดส่วนที่เกินออกที่ปลาย และมุมเอียงถูกสร้างขึ้นโดยการให้ความร้อนและดัดงอ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกยึดเข้ากับท่อพลาสติกที่มีแกนแนวตั้งเชื่อมอยู่ นอกจากนี้ ยังมีการติดตั้งใบพัดสภาพอากาศอะลูมิเนียมอัลลอยด์แบบโคแอกเซียลบนท่อด้วย เพลาถูกสอดเข้าไปในท่อแนวตั้งของเสากระโดง มีการติดตั้งตลับลูกปืนกันรุนระหว่างกัน โครงสร้างทั้งหมดสามารถหมุนได้อย่างอิสระในระนาบแนวนอน
สามารถวางแผงไฟฟ้าบนชิ้นส่วนที่หมุนได้และสามารถส่งแรงดันไฟฟ้าไปยังผู้บริโภคผ่านแหวนสลิปสองอันพร้อมแปรง หากติดตั้งบอร์ดที่มีวงจรเรียงกระแสแยกกัน จำนวนวงแหวนจะเท่ากับหก ซึ่งเป็นจำนวนพินเดียวกันกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์
กังหันลมติดตั้งที่ความสูง 5-8 ม.
หากอุปกรณ์สร้างพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถปรับปรุงได้โดยทำให้เป็นแนวตั้ง-แนวแกน เช่น จากถัง โครงสร้างมีความอ่อนไหวต่อการโอเวอร์โหลดด้านข้างน้อยกว่าโครงสร้างแนวนอน ภาพด้านล่างแสดงโรเตอร์ที่มีใบมีดที่ทำจากเศษกระบอก ติดตั้งอยู่บนแกนภายในเฟรม และไม่อยู่ภายใต้แรงพลิกคว่ำ
กังหันลมที่มีแกนแนวตั้งและโรเตอร์แบบกระบอก
พื้นผิวที่ทำโปรไฟล์ของกระบอกสูบสร้างความแข็งแกร่งเพิ่มเติมเนื่องจากสามารถใช้แผ่นโลหะที่บางกว่าได้
กังหันลมผลิตไฟฟ้าที่มีความจุมากกว่า 1 กิโลวัตต์
อุปกรณ์จะต้องนำมา ผลประโยชน์ที่จับต้องได้และจ่ายแรงดันไฟฟ้า 220 V เพื่อให้สามารถเปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิดได้ ในการดำเนินการนี้ จะต้องเริ่มต้นอย่างอิสระและผลิตกระแสไฟฟ้าในวงกว้าง
หากต้องการสร้างเครื่องกำเนิดลมด้วยมือของคุณเองคุณต้องกำหนดการออกแบบก่อน ขึ้นอยู่กับว่าลมแรงแค่ไหน หากอ่อนแอตัวเลือกเดียวอาจเป็นโรเตอร์เวอร์ชันเดินเรือ ที่นี่คุณไม่สามารถรับพลังงานเกิน 2-3 กิโลวัตต์ได้ นอกจากนี้ยังต้องใช้กระปุกเกียร์และแบตเตอรี่ทรงพลังพร้อมที่ชาร์จ
ราคาของอุปกรณ์ทั้งหมดสูงดังนั้นคุณควรพิจารณาว่าจะเป็นประโยชน์ต่อบ้านของคุณหรือไม่
ในพื้นที่ที่มีลมแรง กังหันลมผลิตไฟฟ้าแบบโฮมเมดสามารถผลิตพลังงานได้ 1.5-5 กิโลวัตต์ จากนั้นก็สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายภายในบ้านที่ใช้ไฟ 220V ได้ เป็นการยากที่จะสร้างอุปกรณ์ที่มีพลังมากขึ้นด้วยตัวเอง
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากมอเตอร์กระแสตรง
มอเตอร์ความเร็วต่ำสามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ ไฟฟ้าที่ 400-500 รอบต่อนาที: PIK8-6/2.5 36V 0.3Nm 1600นาที-1 ความยาวตัวเรือน 143 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง – 80 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา – 12 มม.
มอเตอร์กระแสตรงมีลักษณะอย่างไร?
ต้องใช้ตัวคูณด้วยอัตราทดเกียร์ 1:12 ด้วยการหมุนใบพัดกังหันลม 1 รอบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำการหมุน 12 รอบ รูปด้านล่างแสดงไดอะแกรมของอุปกรณ์
แผนภาพการออกแบบกังหันลม
กล่องเกียร์สร้างภาระเพิ่มเติม แต่ก็ยังน้อยกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือสตาร์ทเตอร์ของรถยนต์ ซึ่งต้องใช้อัตราทดเกียร์อย่างน้อย 1:25
แนะนำให้ทำใบมีดจากแผ่นอลูมิเนียมขนาด 60x12x2 หากคุณติดตั้ง 6 ชิ้นบนมอเตอร์อุปกรณ์จะไม่เร็วมากและจะไม่หมุนในช่วงที่มีลมกระโชกแรง ควรจัดให้มีความเป็นไปได้ของความสมดุล ในการทำเช่นนี้ ใบมีดจะถูกบัดกรีเข้ากับบูชโดยมีความสามารถในการขันสกรูเข้ากับโรเตอร์ เพื่อให้สามารถเคลื่อนออกจากศูนย์กลางได้มากขึ้นหรือใกล้ยิ่งขึ้น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ แม่เหล็กถาวรทำจากเฟอร์ไรต์หรือเหล็กไม่เกิน 0.5-0.7 กิโลวัตต์ สามารถเพิ่มได้ด้วยแม่เหล็กนีโอไดเมียมพิเศษเท่านั้น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีสเตเตอร์ที่ไม่ใช่แม่เหล็กไม่เหมาะสำหรับการใช้งาน เมื่อมีลมพัดเล็กน้อย มันก็หยุด และหลังจากนั้นจะไม่สามารถสตาร์ทเองได้
การทำความร้อนอย่างต่อเนื่องในฤดูหนาวต้องใช้พลังงานมากและความร้อน บ้านหลังใหญ่- นี่เป็นปัญหา ในเรื่องนี้มันจะมีประโยชน์สำหรับเดชาเมื่อคุณต้องไปที่นั่นไม่เกินสัปดาห์ละครั้ง หากคุณชั่งน้ำหนักทุกอย่างถูกต้อง ระบบทำความร้อนในประเทศจะทำงานได้เพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น เวลาที่เหลือเจ้าของก็อยู่กับธรรมชาติ การใช้กังหันลมเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงในการชาร์จแบตเตอรี่ ภายใน 1-2 สัปดาห์ คุณจะสะสมไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนภายในอาคารเป็นระยะเวลาหนึ่ง และสร้างความสะดวกสบายให้กับตัวคุณเองได้อย่างเพียงพอ
ในการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหรือสตาร์ทเตอร์รถยนต์จำเป็นต้องได้รับการดัดแปลง มอเตอร์สามารถอัพเกรดเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้หากโรเตอร์ทำจากแม่เหล็กนีโอไดเมียมและกลึงตามความหนา ทำด้วยจำนวนขั้วเท่ากันกับสเตเตอร์สลับกัน โรเตอร์ที่มีแม่เหล็กนีโอไดเมียมติดอยู่กับพื้นผิวไม่ควรเกาะติดเมื่อหมุน
ประเภทโรเตอร์
การออกแบบโรเตอร์จะแตกต่างกันไป ตัวเลือกทั่วไปจะแสดงในรูปด้านล่างซึ่งแสดงค่าของปัจจัยการใช้พลังงานลม (WEI)
ประเภทและการออกแบบโรเตอร์ของกังหันลม
สำหรับการหมุนกังหันลมจะทำด้วยแกนแนวตั้งหรือแนวนอน ตัวเลือกแนวตั้งมีข้อดีคือง่ายต่อการบำรุงรักษาเมื่อมีส่วนประกอบหลักอยู่ด้านล่าง แบริ่งรองรับปรับแนวได้เองและมีอายุการใช้งานยาวนาน
ใบพัดทั้งสองของ Savonius ทำให้เกิดการกระตุกซึ่งไม่สะดวกนัก ด้วยเหตุนี้ มันจึงถูกสร้างขึ้นจากใบมีดสองคู่ โดยเว้นระยะห่างกัน 2 ระดับ โดยอันหนึ่งจะหมุนสัมพันธ์กับอีกอันด้วย 90 0 บาร์เรล ถัง และกระทะสามารถใช้เป็นช่องว่างได้
โรเตอร์ Daria ซึ่งทำจากเทปยืดหยุ่นนั้นง่ายต่อการผลิต เพื่ออำนวยความสะดวกในการโปรโมต ตัวเลขควรเป็นเลขคี่ การเคลื่อนไหวเกิดขึ้นเมื่อกระตุก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ชิ้นส่วนทางกลแตกหักอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ตัวเทปยังสั่นเมื่อหมุนทำให้เกิดเสียงคำราม การออกแบบนี้ไม่เหมาะกับการใช้งานแบบถาวรมากนัก แม้ว่าบางครั้งใบพัดจะทำจากวัสดุดูดซับเสียงก็ตาม
ในโรเตอร์แบบตั้งฉาก ปีกจะถูกสร้างโปรไฟล์ จำนวนใบมีดที่เหมาะสมที่สุดคือสามใบ อุปกรณ์ทำงานเร็ว แต่ต้องไม่บิดเบี้ยวเมื่อสตาร์ท
โรเตอร์เฮลิคอยด์มีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากความโค้งที่ซับซ้อนของใบพัด ซึ่งช่วยลดการสูญเสีย มีการใช้งานน้อยกว่ากังหันลมชนิดอื่นเนื่องจากมีต้นทุนสูง
การออกแบบโรเตอร์ใบพัดแนวนอนมีประสิทธิภาพมากที่สุด แต่ต้องใช้ลมเฉลี่ยที่เสถียรและต้องมีการป้องกันพายุเฮอริเคนด้วย ใบมีดสามารถทำจากโพรพิลีนได้เมื่อมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1 ม.
หากคุณตัดใบมีดจากท่อหรือถังพลาสติกที่มีผนังหนา คุณจะไม่สามารถให้กำลังไฟฟ้าสูงกว่า 200 วัตต์ได้ โปรไฟล์ในรูปแบบของเซ็กเมนต์ไม่เหมาะสำหรับตัวกลางที่เป็นก๊าซอัดได้ ต้องใช้โปรไฟล์ที่ซับซ้อน
เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่ต้องการและจำนวนใบพัด ใบมีดสองใบ 10 W ต้องใช้โรเตอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.16 ม. และโรเตอร์ 100 W ต้องใช้ 6.34 ม. สำหรับใบมีดสี่และหกใบ เส้นผ่านศูนย์กลางจะเป็น 4.5 ม. และ 3.68 ม. ตามลำดับ
หากคุณวางโรเตอร์ไว้บนเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรง แบริ่งของโรเตอร์จะมีอายุการใช้งานไม่นาน เนื่องจากภาระของใบพัดทั้งหมดไม่เท่ากัน แบริ่งรองรับสำหรับเพลากังหันลมจะต้องจัดตำแหน่งได้เอง โดยมีสองหรือสามชั้น จากนั้นเพลาโรเตอร์จะไม่กลัวการโค้งงอและการกระจัดระหว่างการหมุน
ตัวสะสมปัจจุบันมีบทบาทสำคัญในการทำงานของกังหันลมซึ่งจะต้องได้รับการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ: หล่อลื่นทำความสะอาดและปรับแต่ง ควรจัดให้มีความเป็นไปได้ในการป้องกันแม้ว่าจะทำได้ยากก็ตาม
ความปลอดภัย
กังหันลมที่มีกำลังเกิน 100 วัตต์ถือเป็นอุปกรณ์ที่มีเสียงดัง กังหันลมอุตสาหกรรมสามารถติดตั้งได้ที่ลานบ้านส่วนตัวหากได้รับการรับรอง ความสูงควรสูงกว่าบ้านที่ใกล้ที่สุด แม้แต่กังหันลมพลังงานต่ำก็ไม่สามารถติดตั้งบนหลังคาได้ การสั่นสะเทือนทางกลจากการทำงานสามารถสร้างเสียงสะท้อนและนำไปสู่การทำลายโครงสร้างได้
ต้องใช้ความเร็วการหมุนสูงของเครื่องกำเนิดลม ฝีมือคุณภาพสูง- มิฉะนั้นหากอุปกรณ์ถูกทำลาย มีอันตรายที่ชิ้นส่วนอาจหลุดลอยไปในระยะทางไกลและทำให้เกิดการบาดเจ็บต่อผู้คนหรือสัตว์เลี้ยงได้ สิ่งนี้ควรนำมาพิจารณาเป็นพิเศษเมื่อทำกังหันลมด้วยมือของคุณเองจากเศษวัสดุ
วีดีโอ เครื่องกำเนิดลม DIY
ไม่แนะนำให้ใช้เครื่องกำเนิดลมในทุกภูมิภาค เนื่องจากขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศ นอกจากนี้มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะสร้างพวกเขาเองโดยไม่มีประสบการณ์และความรู้ ขั้นแรกคุณสามารถเริ่มสร้างการออกแบบที่เรียบง่ายด้วยกำลังไฟหลายวัตต์และแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 12 โวลต์ซึ่งคุณสามารถชาร์จโทรศัพท์หรือจุดไฟหลอดประหยัดพลังงานได้ การใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียมในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถเพิ่มพลังได้อย่างมาก
ทรงพลัง กังหันลมการรับส่วนสำคัญของแหล่งจ่ายไฟไปที่บ้านจะเป็นการดีกว่าถ้าซื้ออุปกรณ์อุตสาหกรรมเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้า 220V โดยชั่งน้ำหนักข้อดีและข้อเสียทั้งหมดอย่างระมัดระวัง หากคุณรวมเข้ากับแหล่งพลังงานทดแทนประเภทอื่น อาจมีไฟฟ้าเพียงพอสำหรับความต้องการของทุกครัวเรือน รวมถึงระบบทำความร้อนภายในบ้านด้วย
เราได้พัฒนาการออกแบบเครื่องกำเนิดลมที่มีแกนหมุนในแนวตั้ง ด้านล่างนี้นำเสนอ คำแนะนำโดยละเอียดในการผลิตหลังจากอ่านอย่างละเอียดแล้วคุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดลมแนวตั้งได้ด้วยตัวเอง
กังหันลมผลิตไฟฟ้ามีความน่าเชื่อถือค่อนข้างมาก โดยมีค่าบำรุงรักษาต่ำ ไม่แพง และผลิตง่าย ไม่จำเป็นต้องปฏิบัติตามรายการรายละเอียดที่นำเสนอด้านล่าง คุณสามารถทำการปรับเปลี่ยนบางอย่าง ปรับปรุงบางอย่าง หรือใช้บางอย่างของคุณเองได้ เพราะ ไม่ใช่ทุกที่ที่คุณจะพบสิ่งที่อยู่ในรายการ เราพยายามใช้ชิ้นส่วนราคาถูกและมีคุณภาพสูง
วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้:
ชื่อ | จำนวน | บันทึก |
รายการชิ้นส่วนและวัสดุที่ใช้สำหรับโรเตอร์: | ||
แผ่นโลหะที่ตัดไว้ล่วงหน้า | 1 | ตัดจากเหล็กหนา 1/4" โดยใช้วอเตอร์เจ็ท เลเซอร์ ฯลฯ |
ดุมล้อรถยนต์ (ดุม) | 1 | ควรมี 4 รู เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4 นิ้ว |
แม่เหล็กนีโอไดเมียม 2" x 1" x 1/2" | 26 | บอบบางมากสั่งเพิ่มดีกว่า |
สตัด 1/2"-13tpi x 3" | 1 | TPI - จำนวนเธรดต่อนิ้ว |
น๊อตตัวเมีย 1/2" | 16 | |
แหวนรอง 1/2" | 16 | |
เครื่องปลูก 1/2" | 16 | |
น็อตหัวหมวก 1/2".-13tpi | 16 | |
เครื่องซักผ้า 1" | 4 | เพื่อรักษาช่องว่างระหว่างโรเตอร์ |
รายการชิ้นส่วนและวัสดุที่ใช้สำหรับกังหัน: | ||
ท่อสังกะสี 3" x 60" | 6 | |
พลาสติก ABS 3/8" (1.2x1.2ม.) | 1 | |
แม่เหล็กเพื่อความสมดุล | หากมีความจำเป็น | หากใบมีดไม่สมดุล ก็จะติดแม่เหล็กเพื่อปรับสมดุล |
สกรู 1/4" | 48 | |
แหวนรอง 1/4" | 48 | |
เครื่องปลูก 1/4" | 48 | |
น๊อตตัวเมีย 1/4" | 48 | |
เข้ามุม 2" x 5/8" | 24 | |
มุม 1" | 12 (ไม่จำเป็น) | หากใบมีดไม่คงรูปร่างคุณสามารถเพิ่มใบมีดเพิ่มเติมได้ มุม |
สกรู น็อต แหวนรอง และเครื่องเซาะร่อง สำหรับมุม 1 นิ้ว | 12 (ไม่จำเป็น) | |
รายการชิ้นส่วนและวัสดุที่ใช้สำหรับสเตเตอร์: | ||
อีพ็อกซี่พร้อมสารทำให้แข็ง | 2 ลิตร | |
สกรูสแตนเลส 1/4" | 3 | |
แหวนรองสแตนเลส 1/4" | 3 | |
น๊อตสแตนเลส 1/4" | 3 | |
ปลายแหวน 1/4" | 3 | สำหรับอีเมล การเชื่อมต่อ |
แกนสแตนเลส 1/2"-13tpi x 3" | 1 | สแตนเลส เหล็กไม่ใช่เฟอร์โรแมกเนติก ดังนั้นมันจะไม่ "ทำให้โรเตอร์ช้าลง" |
น๊อตตัวเมีย 1/2" | 6 | |
ไฟเบอร์กลาส | หากมีความจำเป็น | |
เคลือบอีนาเมล 0.51 มม. ลวด | 24AWG | |
รายการชิ้นส่วนและวัสดุที่ใช้ในการติดตั้ง: | ||
โบลท์ 1/4" x 3/4" | 6 | |
หน้าแปลนท่อ 1-1/4" | 1 | |
ท่อสังกะสี 1-1/4" L-18" | 1 | |
เครื่องมือและอุปกรณ์: | ||
สตัด 1/2"-13tpi x 36" | 2 | ใช้สำหรับยกของ |
โบลท์ 1/2" | 8 | |
เครื่องวัดความเร็วลม | หากมีความจำเป็น | |
แผ่นอลูมิเนียม 1" | 1 | สำหรับทำสเปเซอร์หากจำเป็น |
สีเขียว | 1 | สำหรับพ่นสีผู้ถือพลาสติก สีไม่สำคัญ |
ลูกบอลเพ้นท์สีฟ้า | 1 | สำหรับพ่นสีโรเตอร์และชิ้นส่วนอื่นๆ สีไม่สำคัญ |
มัลติมิเตอร์ | 1 | |
หัวแร้งและบัดกรี | 1 | |
เจาะ | 1 | |
เลื่อยตัดโลหะ | 1 | |
เคิร์น | 1 | |
หน้ากาก | 1 | |
แว่นตาป้องกัน | 1 | |
ถุงมือ | 1 |
อย่างไรก็ตาม กังหันลมแกนตั้งไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับกังหันลมในแนวนอน เครื่องกำเนิดลมแนวตั้งต้องการตำแหน่งการติดตั้งน้อยลง
การผลิตกังหัน
1. องค์ประกอบการเชื่อมต่อ - ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อโรเตอร์กับใบพัดเครื่องกำเนิดลม
2. เค้าโครงของใบมีดเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าสองอันที่ตรงข้ามกัน เมื่อใช้ภาพวาดนี้ จะทำให้วางตำแหน่งมุมยึดสำหรับใบมีดได้ง่ายขึ้น
หากคุณไม่แน่ใจเกี่ยวกับบางสิ่งบางอย่าง เทมเพลตกระดาษแข็งจะช่วยคุณหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดและการทำงานซ้ำเพิ่มเติม
ลำดับการดำเนินการในการผลิตกังหัน:
- การผลิตส่วนรองรับล่างและบน (ฐาน) ของใบมีด ทำเครื่องหมายและใช้จิ๊กซอว์เพื่อตัดวงกลมออกจากพลาสติก ABS จากนั้นติดตามและตัดส่วนรองรับที่สองออก คุณควรจะได้วงกลมสองวงที่เหมือนกันทุกประการ
- ตรงกลางของส่วนรองรับอันหนึ่ง ให้ตัดรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม. ซึ่งจะเป็นส่วนรองรับด้านบนของใบมีด
- นำดุม (ดุมรถ) แล้วทำเครื่องหมายและเจาะรูสี่รูที่ส่วนรองรับด้านล่างเพื่อยึดดุม
- สร้างเทมเพลตสำหรับตำแหน่งของใบมีด (รูปที่ด้านบน) และทำเครื่องหมายที่จุดรองรับด้านล่างของจุดยึดสำหรับมุมที่จะเชื่อมต่อส่วนรองรับและใบมีด
- ซ้อนใบมีด มัดให้แน่น แล้วตัดตามความยาวที่ต้องการ ในการออกแบบนี้ ใบมีดจะมีความยาว 116 ซม. ยิ่งใบมีดยาวก็ยิ่งได้รับพลังงานลมมากขึ้น แต่ข้อเสียคือไม่มั่นคงเมื่อมีลมแรง
- ทำเครื่องหมายใบมีดสำหรับติดมุม เจาะแล้วเจาะรูเข้าไป
- ใช้เทมเพลตตำแหน่งใบมีดที่แสดงในภาพด้านบน ติดใบมีดเข้ากับส่วนรองรับโดยใช้มุม
การผลิตโรเตอร์
ลำดับการดำเนินการในการผลิตโรเตอร์:
- วางฐานโรเตอร์ทั้งสองไว้ทับกัน จัดเรียงรูแล้วใช้ตะไบหรือปากกามาร์กเกอร์ทำเครื่องหมายเล็กๆ ที่ด้านข้าง ในอนาคตสิ่งนี้จะช่วยปรับทิศทางให้สัมพันธ์กันอย่างถูกต้อง
- สร้างเทมเพลตการวางแม่เหล็กกระดาษสองแบบแล้วติดเข้ากับฐาน
- ทำเครื่องหมายขั้วของแม่เหล็กทั้งหมดด้วยเครื่องหมาย ในฐานะ "เครื่องทดสอบกระแสไฟฟ้า" คุณสามารถใช้แม่เหล็กขนาดเล็กพันด้วยผ้าขี้ริ้วหรือเทปพันสายไฟได้ เมื่อส่งผ่านแม่เหล็กขนาดใหญ่จะมองเห็นได้ชัดเจนไม่ว่าจะถูกผลักหรือถูกดึงดูด
- เตรียมตัว อีพอกซีเรซิน(เพิ่มสารทำให้แข็งลงไป) และทาให้เท่ากันจากด้านล่างของแม่เหล็ก
- ให้นำแม่เหล็กไปที่ขอบฐานโรเตอร์อย่างระมัดระวังแล้วย้ายไปยังตำแหน่งของคุณ หากมีการติดตั้งแม่เหล็กไว้ที่ด้านบนของโรเตอร์ กำลังแรงสูงของแม่เหล็กสามารถทำให้เกิดแม่เหล็กอย่างรุนแรงและอาจแตกหักได้ และอย่าวางนิ้วหรือส่วนอื่นๆ ของร่างกายไว้ระหว่างแม่เหล็กสองชิ้นหรือแม่เหล็กกับเหล็ก แม่เหล็กนีโอไดเมียมมีพลังมาก!
- ติดแม่เหล็กเข้ากับโรเตอร์ต่อไป (อย่าลืมหล่อลื่นด้วยอีพอกซี) สลับขั้ว หากแม่เหล็กเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรงแม่เหล็ก ให้ใช้ไม้ชิ้นหนึ่งวางไว้ระหว่างแม่เหล็กทั้งสองเพื่อประกัน
- เมื่อโรเตอร์ตัวหนึ่งเสร็จแล้ว ให้ไปยังตัวที่สอง ใช้เครื่องหมายที่คุณทำไว้ก่อนหน้านี้ วางตำแหน่งแม่เหล็กตรงข้ามกับโรเตอร์ตัวแรกทุกประการ แต่อยู่ในขั้วที่ต่างออกไป
- วางโรเตอร์ให้ห่างจากกัน (เพื่อไม่ให้ถูกแม่เหล็ก ไม่เช่นนั้นคุณจะไม่สามารถถอดออกได้ในภายหลัง)
การผลิตสเตเตอร์เป็นกระบวนการที่ต้องใช้แรงงานมาก แน่นอนคุณสามารถซื้อสเตเตอร์สำเร็จรูป (ลองหาได้ที่นี่) หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่ไม่ใช่ความจริงที่ว่าพวกเขาจะเหมาะสมกับกังหันลมเฉพาะที่มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง
สเตเตอร์เครื่องกำเนิดลมเป็นส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่ประกอบด้วยขดลวด 9 เส้น ขดลวดสเตเตอร์แสดงอยู่ในภาพด้านบน ขดลวดแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม กลุ่มละ 3 ขดลวด แต่ละขดพันด้วยลวด 24AWG (0.51 มม.) และมี 320 รอบ จำนวนรอบที่มากขึ้น แต่ด้วยลวดที่บางกว่าจะให้ผลมากกว่า ไฟฟ้าแรงสูงแต่กระแสไฟน้อยกว่า ดังนั้นจึงสามารถเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ของคอยล์ได้ ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่คุณต้องการที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดลม ตารางต่อไปนี้จะช่วยคุณตัดสินใจ:
320 รอบ, 0.51 มม. (24AWG) = 100V @ 120 rpm
160 รอบ, 0.0508 มม. (16AWG) = 48V @ 140 rpm
60 รอบ, 0.0571 มม. (15AWG) = 24V @ 120 รอบต่อนาที
การม้วนขดลวดด้วยมือเป็นงานที่น่าเบื่อและยาก ดังนั้นเพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการม้วนผมขอแนะนำให้คุณสร้างอุปกรณ์ง่ายๆ - เครื่องม้วน นอกจากนี้การออกแบบยังค่อนข้างเรียบง่ายและสามารถทำจากวัสดุเศษได้
การหมุนของคอยล์ทั้งหมดจะต้องพันในลักษณะเดียวกันในทิศทางเดียวกัน และให้ความสนใจหรือทำเครื่องหมายที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของคอยล์ เพื่อป้องกันไม่ให้ขดลวดหลุดออก ให้พันด้วยเทปพันสายไฟและเคลือบด้วยอีพอกซี
จิ๊กทำจากไม้อัดสองชิ้น เดือยงอ ท่อพีวีซี และตะปู ก่อนที่จะดัดกิ๊บ ให้จุดไฟให้ร้อนก่อน
ท่อชิ้นเล็ก ๆ ระหว่างแผ่นไม้จะให้ความหนาตามที่ต้องการและมีตะปูสี่ตัว ขนาดที่ต้องการคอยส์
คุณสามารถออกแบบเครื่องม้วนของคุณเองหรือบางทีคุณอาจมีเครื่องสำเร็จรูปอยู่แล้ว
หลังจากที่ขดลวดทั้งหมดถูกพันแล้ว จะต้องตรวจสอบตัวตนซึ่งกันและกัน ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เครื่องชั่งและคุณต้องวัดความต้านทานของขดลวดด้วยมัลติมิเตอร์ด้วย
อย่าเชื่อมต่อผู้บริโภคในครัวเรือนโดยตรงจากเครื่องกำเนิดลม! ปฏิบัติตามข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยเมื่อต้องจัดการกับไฟฟ้า!
กระบวนการเชื่อมต่อคอยล์:
- ขัดปลายขั้วของแต่ละขดลวดด้วยกระดาษทราย
- เชื่อมต่อคอยล์ตามที่แสดงในภาพด้านบน ควรมี 3 กลุ่ม กลุ่มละ 3 คอยส์ ด้วยแผนภาพการเชื่อมต่อนี้จะได้รับกระแสสลับสามเฟส บัดกรีปลายขดลวดหรือใช้ที่หนีบ
- เลือกหนึ่งในการกำหนดค่าต่อไปนี้:
ก. การกำหนดค่า" ดาว“.เพื่อที่จะรับ ไฟฟ้าแรงสูงที่เอาต์พุต ให้เชื่อมต่อพิน X, Y และ Z เข้าด้วยกัน
B. การกำหนดค่าสามเหลี่ยม หากต้องการรับกระแสไฟขนาดใหญ่ ให้เชื่อมต่อ X กับ B, Y กับ C, Z กับ A
C. เพื่อให้สามารถเปลี่ยนการกำหนดค่าได้ในอนาคต ให้ขยายตัวนำทั้งหกตัวแล้วนำออกมา - บน แผ่นใหญ่บนกระดาษ ให้วาดแผนผังตำแหน่งและการเชื่อมต่อของคอยล์ คอยล์ทั้งหมดต้องมีการกระจายเท่าๆ กันและตรงกับตำแหน่งของแม่เหล็กโรเตอร์
- ติดแกนม้วนเข้ากับกระดาษด้วยเทป เตรียมอีพอกซีเรซินพร้อมสารทำให้แข็งเพื่อเติมสเตเตอร์
- ใช้แปรงทาสีทาอีพ็อกซี่กับไฟเบอร์กลาส หากจำเป็น ให้เพิ่มไฟเบอร์กลาสชิ้นเล็กๆ อย่าเติมตรงกลางคอยล์เพื่อให้แน่ใจว่ามีการระบายความร้อนเพียงพอระหว่างการทำงาน พยายามหลีกเลี่ยงการก่อตัวของฟองอากาศ วัตถุประสงค์ของการดำเนินการนี้คือเพื่อยึดขดลวดให้เข้าที่และทำให้สเตเตอร์เรียบซึ่งจะอยู่ระหว่างโรเตอร์ทั้งสอง สเตเตอร์จะไม่ใช่ยูนิตที่โหลดและจะไม่หมุน
เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น เรามาดูกระบวนการทั้งหมดในรูปภาพกัน:
คอยล์ที่ทำเสร็จแล้วจะถูกวางบนกระดาษแว็กซ์โดยวาดแผนผังเค้าโครงไว้ วงกลมเล็กๆ สามวงตรงมุมของรูปภาพด้านบนคือตำแหน่งของรูสำหรับติดฉากยึดสเตเตอร์ วงแหวนตรงกลางป้องกันไม่ให้อีพอกซีเข้าไปในวงกลมตรงกลาง
คอยล์ได้รับการแก้ไขเข้าที่ ไฟเบอร์กลาสเป็นชิ้นเล็ก ๆ วางไว้รอบขดลวด สามารถนำขดลวดคอยล์เข้าหรือออกจากสเตเตอร์ได้ อย่าลืมทิ้งความยาวตะกั่วไว้ให้เพียงพอ อย่าลืมตรวจสอบการเชื่อมต่อทั้งหมดอีกครั้งและทดสอบด้วยมัลติมิเตอร์
สเตเตอร์เกือบจะพร้อมแล้ว เจาะรูสำหรับยึดโครงยึดเข้ากับสเตเตอร์ เวลาเจาะรูต้องระวังอย่าให้โดนขั้วคอยล์ หลังจากเสร็จสิ้นการดำเนินการ ให้ตัดไฟเบอร์กลาสส่วนเกินออก และหากจำเป็น ให้ขัดพื้นผิวของสเตเตอร์
ตัวยึดสเตเตอร์
ท่อสำหรับติดแกนดุมถูกตัดให้พอดี ขนาดที่ถูกต้อง- เจาะรูและร้อยด้ายเข้าไป ในอนาคตจะมีการขันน็อตเข้าไปเพื่อยึดเพลา
รูปด้านบนแสดงฉากยึดที่จะติดสเตเตอร์ ซึ่งอยู่ระหว่างโรเตอร์ทั้งสอง
ภาพด้านบนแสดงสตั๊ดพร้อมน็อตและบุชชิ่ง สี่กระดุมเหล่านี้มีให้ การกวาดล้างที่จำเป็นระหว่างโรเตอร์ คุณสามารถใช้น็อตแทนบุชชิ่งได้ ขนาดใหญ่ขึ้นหรือตัดแหวนรองออกจากอลูมิเนียมด้วยตัวเอง
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า การประกอบขั้นสุดท้าย
คำอธิบายเล็ก ๆ น้อย ๆ: ช่องว่างอากาศเล็ก ๆ ระหว่างการเชื่อมโยงโรเตอร์ - สเตเตอร์ - โรเตอร์ (ซึ่งกำหนดโดยพินที่มีบุชชิ่ง) ให้กำลังขับที่สูงกว่า แต่ความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายต่อสเตเตอร์หรือโรเตอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อแกนไม่ตรงแนว ซึ่ง อาจเกิดได้ในลมแรง
ภาพด้านซ้ายด้านล่างแสดงโรเตอร์ที่มีสลักระยะห่าง 4 อันและแผ่นอะลูมิเนียม 2 แผ่น (ซึ่งจะถูกถอดออกในภายหลัง)
รูปภาพทางด้านขวาแสดงสเตเตอร์สีเขียวที่ประกอบและทาสีแล้ว
กระบวนการสร้าง:
1. เจาะ 4 รูในแผ่นโรเตอร์ด้านบนแล้วแตะเกลียวสำหรับสตั๊ด นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการลดโรเตอร์ให้เข้าที่อย่างราบรื่น วางสตั๊ดทั้ง 4 อันไว้กับแผ่นอะลูมิเนียมที่ติดกาวไว้ก่อนหน้านี้ และติดตั้งโรเตอร์ด้านบนบนสตั๊ด
โรเตอร์จะถูกดึงดูดเข้าหากันด้วยแรงมหาศาล ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ดังกล่าว จัดตำแหน่งโรเตอร์ให้สัมพันธ์กันทันทีตามเครื่องหมายที่วางไว้ก่อนหน้านี้ที่ปลาย
2-4. ใช้ประแจหมุนสตั๊ดสลับกัน โดยลดโรเตอร์ลงเท่าๆ กัน
5. หลังจากที่โรเตอร์วางอยู่กับบุชชิ่ง (โดยมีระยะห่าง) ให้คลายเกลียวสตั๊ดแล้วถอดแผ่นอะลูมิเนียมออก
6. ติดตั้งดุม (ดุม) แล้วขันสกรูเข้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมแล้ว!
หลังจากติดตั้งสตัด (1) และหน้าแปลน (2) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของคุณควรมีลักษณะดังนี้ (ดูภาพด้านบน)
สลักเกลียวสแตนเลสทำหน้าที่เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสทางไฟฟ้า สะดวกในการใช้วงแหวนเชื่อมกับสายไฟ
น็อตหมวกและแหวนรองใช้เพื่อยึดการเชื่อมต่อให้แน่น บอร์ดและส่วนรองรับใบมีดสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังนั้นเครื่องกำเนิดลมจึงประกอบเสร็จสมบูรณ์และพร้อมสำหรับการทดสอบ
ขั้นแรกควรหมุนกังหันลมด้วยมือและวัดค่าพารามิเตอร์ หากขั้วเอาต์พุตทั้งสามขั้วลัดวงจร กังหันลมควรหมุนช้ามาก สามารถใช้หยุดเครื่องกำเนิดลมได้ บริการหรือด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย
กังหันลมไม่เพียงแต่สามารถนำมาใช้จ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านของคุณได้เท่านั้น ตัวอย่างเช่น อินสแตนซ์นี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้สเตเตอร์สร้างไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งจากนั้นจะใช้เพื่อให้ความร้อน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กล่าวถึงข้างต้นผลิตแรงดันไฟฟ้า 3 เฟสที่มีความถี่ต่างกัน (ขึ้นอยู่กับความแรงลม) และตัวอย่างเช่นในรัสเซียก็ใช้ เครือข่ายเฟสเดียว 220-230V โดยมีความถี่เครือข่ายคงที่ 50 Hz นี่ไม่ได้หมายความว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ไม่เหมาะสำหรับการจ่ายไฟ เครื่องใช้ในครัวเรือน- กระแสสลับจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้สามารถแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ และไฟฟ้ากระแสตรงสามารถนำมาใช้กับหลอดไฟ น้ำร้อน ชาร์จแบตเตอรี่ หรือสามารถจ่ายตัวแปลงเพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับได้ แต่นี่อยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความนี้
รูปด้านบนแสดงวงจรอย่างง่ายของวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ที่ประกอบด้วยไดโอด 6 ตัว มันแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง
สถานที่ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม
กังหันลมผลิตไฟฟ้าที่อธิบายไว้ที่นี่ติดตั้งอยู่บนเสาสูง 4 เมตรบริเวณขอบภูเขา หน้าแปลนท่อซึ่งติดตั้งไว้ที่ด้านล่างของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ช่วยให้สามารถติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมได้ง่ายและรวดเร็ว เพียงขันน็อต 4 ตัว แม้ว่าเพื่อความน่าเชื่อถือ แต่ก็ควรเชื่อมจะดีกว่า
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องกำเนิดลมแนวนอนจะ “รัก” เมื่อลมพัดมาจากทิศทางเดียว ซึ่งแตกต่างจากกังหันลมแนวตั้ง ซึ่งใบพัดสามารถหมุนได้โดยไม่สนใจทิศทางของลม เนื่องจากใบพัดอากาศ เพราะ เนื่องจากกังหันลมนี้ติดตั้งอยู่บนชายฝั่งของหน้าผา ลมที่นั่นจึงสร้างกระแสลมปั่นป่วนจากทิศทางต่างๆ ซึ่งไม่ค่อยมีประสิทธิภาพสำหรับการออกแบบนี้
อีกปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกสถานที่คือความแรงลม ข้อมูลที่เก็บข้อมูลเกี่ยวกับความแรงลมสำหรับพื้นที่ของคุณสามารถพบได้บนอินเทอร์เน็ตแม้ว่าจะเป็นการประมาณค่าโดยประมาณก็ตาม ทุกอย่างขึ้นอยู่กับสถานที่เฉพาะ
นอกจากนี้เครื่องวัดความเร็วลม (อุปกรณ์วัดแรงลม) จะช่วยเลือกสถานที่ติดตั้งเครื่องกำเนิดลมด้วย
เล็กน้อยเกี่ยวกับกลไกของเครื่องกำเนิดลม
ดังที่คุณทราบ ลมเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิพื้นผิวโลก เมื่อลมหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดลม จะทำให้เกิดแรงสามส่วน ได้แก่ การยก การเบรก และแรงกระตุ้น แรงยกมักเกิดขึ้นบนพื้นผิวนูนและเป็นผลมาจากความแตกต่างของแรงกด แรงเบรกลมเกิดขึ้นด้านหลังใบพัดของเครื่องกำเนิดลมซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์และทำให้กังหันลมช้าลง แรงกระตุ้นมาจากรูปทรงโค้งของใบพัด เมื่อโมเลกุลของอากาศดันใบพัดจากด้านหลัง พวกมันก็ไม่มีที่จะไปสะสมอยู่ข้างหลังพวกมัน เป็นผลให้ใบพัดดันไปในทิศทางลม ยิ่งแรงยกและแรงกระตุ้นและแรงเบรกน้อยลง ใบพัดก็จะหมุนเร็วขึ้นเท่านั้น โรเตอร์จะหมุนตาม ซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กบนสเตเตอร์ ส่งผลให้มีพลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้น
ดาวน์โหลดแผนผังเค้าโครงแม่เหล็ก
เป็นเวลานานแล้วที่มนุษยชาติได้ใช้พลังแห่งลม กังหันลมหลายคนคุ้นเคยกับเรือใบ พวกเขาเขียนถึงในหนังสือและภาพยนตร์ประวัติศาสตร์ที่มีส่วนร่วม ปัจจุบันเครื่องกำเนิดพลังงานลมไม่ได้สูญเสียความเกี่ยวข้องเพราะว่า ด้วยความช่วยเหลือคุณสามารถสร้างไฟฟ้าฟรีในประเทศของคุณซึ่งจะเป็นประโยชน์หากไฟฟ้าดับในพื้นที่ เรามาพูดถึงกังหันลมแบบโฮมเมดซึ่งสามารถประกอบจากเศษวัสดุและชิ้นส่วนที่มีอยู่ได้ สำหรับคุณ เราได้ให้คำแนะนำโดยละเอียดพร้อมรูปภาพตลอดจนแนวคิดวิดีโอสำหรับตัวเลือกการประกอบเพิ่มเติมหลายประการ เรามาดูวิธีสร้างกังหันลมด้วยมือของคุณเองที่บ้านกันดีกว่า
คำแนะนำการชุมนุม
มีหลายประเภท กังหันลม: แนวนอนและแนวตั้ง, กังหัน พวกเขามีความแตกต่างพื้นฐานข้อดีและข้อเสีย หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดลมทั้งหมดเหมือนกัน - พลังงานลมจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและสะสมในแบตเตอรี่และนำไปใช้เพื่อความต้องการของมนุษย์ ประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือแนวนอน
คุ้นเคยและเป็นที่รู้จัก ข้อดีของเครื่องกำเนิดลมแนวนอนคือประสิทธิภาพที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องอื่น เนื่องจากใบพัดกังหันลมอยู่ภายใต้อิทธิพลของการไหลของอากาศอยู่เสมอ ข้อเสีย ได้แก่ ข้อกำหนดสำหรับลมที่สูงกว่า 5 เมตรต่อวินาที กังหันลมประเภทนี้ทำง่ายที่สุด ซึ่งเป็นสาเหตุที่ช่างฝีมือประจำบ้านมักใช้กังหันลมเป็นพื้นฐาน
หากคุณตัดสินใจที่จะลองประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมด้วยตนเอง ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำบางส่วน คุณต้องเริ่มต้นด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของระบบการออกแบบชุดสกรูขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ รถยนต์นำเข้าเหมาะสำหรับสิ่งนี้ มีข้อมูลเกี่ยวกับการใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์จากเครื่องพิมพ์หรืออุปกรณ์สำนักงานอื่น ๆ คุณยังสามารถใช้มอเตอร์ล้อจักรยานเพื่อสร้างกังหันลมของคุณเองเพื่อผลิตไฟฟ้าได้
เมื่อตัดสินใจเลือกหน่วยสำหรับแปลงกระแสลมเป็นกระแสไฟฟ้าแล้วคุณจะต้องประกอบชุดเกียร์เพื่อเพิ่มความเร็วจากใบพัดไปยังเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การหมุนของใบพัดหนึ่งครั้งจะส่ง 4-5 รอบไปยังเพลาของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เมื่อประกอบชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระปุกเกียร์แล้ว เราจะเริ่มกำหนดความต้านทานแรงบิด (กรัมต่อมิลลิเมตร) ในการทำเช่นนี้คุณต้องสร้างแขนที่มีตัวถ่วงบนเพลาของการติดตั้งในอนาคต และใช้ตุ้มน้ำหนักเพื่อดูว่าแขนจะมีน้ำหนักเท่าใด น้อยกว่า 200 กรัมต่อเมตรถือว่ายอมรับได้ เมื่อเราทราบขนาดไหล่แล้ว นี่คือความยาวใบมีดของเรา
หลายคนคิดว่ายิ่งมีใบมีดมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด เนื่องจากเราสร้างเครื่องกำเนิดลมด้วยตัวเราเองและรายละเอียดเกี่ยวกับอนาคต โรงไฟฟ้าช่วงงบประมาณ พวกเราต้องการ ความเร็วสูงและใบพัดจำนวนมากสร้างแรงต้านลมได้มากขึ้น ซึ่งส่งผลให้ในบางจุดกระแสน้ำที่กำลังไหลเข้ามาจะทำให้ใบพัดช้าลงและประสิทธิภาพของการติดตั้งลดลง สิ่งนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้ใบพัดสองใบ ในลมปกติ ใบพัดดังกล่าวสามารถหมุนได้มากถึงหรือมากกว่า 1,000 รอบ คุณสามารถสร้างใบพัดของเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดจากวัสดุที่มีอยู่ตั้งแต่ไม้อัดและการชุบสังกะสีไปจนถึงพลาสติกจากท่อน้ำ (ดังภาพด้านล่าง) และอื่น ๆ หลัก สภาพง่ายและทนทาน
ใบพัดที่มีน้ำหนักเบาจะเพิ่มประสิทธิภาพของกังหันลมและความไวต่อ การไหลของอากาศ- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปรับสมดุลของวงล้อลมและขจัดความไม่สม่ำเสมอ มิฉะนั้น คุณจะได้ยินเสียงหอนและเสียงหอนในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังทำงาน
ต่อไป องค์ประกอบที่สำคัญนี่คือหาง จะทำให้ล้อหมุนตามลม และหมุนโครงสร้างหากทิศทางเปลี่ยน
ขึ้นอยู่กับคุณที่จะตัดสินใจว่าจะสร้างตัวสะสมกระแสไฟฟ้าหรือไม่ บางทีคุณอาจใช้ขั้วต่อบนสายเคเบิลและคลี่คลายลวดที่บิดเบี้ยวด้วยมือเป็นระยะ ๆ ในระหว่าง ทดลองใช้งานกังหันลม อย่าลืมข้อควรระวังด้านความปลอดภัย ใบมีดที่ไม่หมุนตามกระแสลมสามารถสับกะหล่ำปลีได้เหมือนซามูไร
กังหันลมที่ได้รับการปรับแต่งและสมดุลได้รับการติดตั้งบนเสาสูงจากพื้นดินอย่างน้อย 7 เมตร ยึดด้วยสายเว้นระยะ ถัดมาหน่วยที่สำคัญไม่แพ้กันคือแบตเตอรี่สำรอง อาจเป็นรถเก่าที่ความจุลดลงหรือแบตเตอรี่ก็ได้ คุณไม่สามารถเชื่อมต่อเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดเข้ากับแบตเตอรี่ได้โดยตรงซึ่งจะต้องดำเนินการผ่านรีเลย์การชาร์จคุณสามารถประกอบเองหรือซื้อแบบสำเร็จรูปได้
หลักการทำงานของรีเลย์คือการควบคุมการชาร์จ และในกรณีที่ชาร์จไฟ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะสลับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแบตเตอรี่เป็นโหลดบัลลาสต์ ระบบจะพยายามชาร์จอยู่เสมอ ป้องกันการชาร์จเกิน และไม่ทิ้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไว้โดยไม่มีโหลด กังหันลมที่ไม่มีภาระสามารถหมุนด้วยความเร็วสูงได้ค่อนข้างแรง ทำลายฉนวนในขดลวดด้วยศักยภาพที่สร้างขึ้น นอกจากนี้ความเร็วสูงอาจทำให้องค์ประกอบเครื่องกำเนิดลมถูกทำลายทางกลไก ถัดมาเป็นตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 12 ถึง 220 โวลต์ 50 เฮิรตซ์ สำหรับเชื่อมต่อเครื่องใช้ในครัวเรือน
ขณะนี้อินเทอร์เน็ตเต็มไปด้วยไดอะแกรมและภาพวาดที่ช่างฝีมือแสดงวิธีสร้างเครื่องกำเนิดลมโดยใช้แม่เหล็กอันทรงพลังด้วยตัวคุณเอง จะทำซ้ำหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับคุณ ไม่มีใครรู้ว่ามันจะพิสูจน์ตัวเองได้หรือไม่ แต่ก็คุ้มค่าที่จะลองประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมสำหรับบ้านของคุณ แล้วตัดสินใจว่าจะซื้ออะไร จะทิ้งอะไรไว้ หรือเปลี่ยนแปลงอะไร รับประสบการณ์และอาจมุ่งเป้าไปที่อุปกรณ์ที่จริงจังกว่านี้ เสรีภาพและความหลากหลาย กังหันลมแบบโฮมเมดกว้างขวางมากและฐานองค์ประกอบมีความหลากหลายจนไม่มีเหตุผลที่จะอธิบายทั้งหมด ความหมายหลักยังคงเหมือนเดิม - กระแสลมหมุนใบพัด ส่งแรงบิดไปยังกระปุกเกียร์ เพิ่มความเร็วของเพลา เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสร้างแรงดันไฟฟ้า จากนั้นรีเลย์จะรักษาระดับการชาร์จของแบตเตอรี่และจากนั้นพลังงานจะถูกเลือกสำหรับความต้องการที่หลากหลายแล้ว เมื่อใช้หลักการนี้คุณสามารถสร้างกังหันลมด้วยมือของคุณเองที่บ้านได้ เราหวังว่าของเรา คำแนะนำโดยละเอียดด้วยตัวอย่างภาพถ่ายฉันอธิบายให้คุณทราบถึงวิธีสร้างแบบจำลองกังหันลมที่เหมาะสมสำหรับบ้านหรือกระท่อมของคุณ เราขอแนะนำให้คุณดูคลาสต้นแบบการประกอบด้วย อุปกรณ์โฮมเมดซึ่งเราได้ระบุไว้ในวิดีโอด้านล่าง
บทเรียนวิดีโอภาพ
หากต้องการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมเพื่อผลิตไฟฟ้าที่บ้านอย่างง่ายดาย เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับแนวคิดสำเร็จรูปในตัวอย่างวิดีโอ: