กังหันลมสำหรับบ้าน: ประเภท ราคาโดยประมาณ การผลิตด้วยมือของคุณเอง กระบวนการเชื่อมต่อคอยล์

ตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษยชาติได้ใช้พลังแห่งลม กังหันลม เรือใบคุ้นเคยกับหลาย ๆ คนพวกเขาเขียนเกี่ยวกับหนังสือและภาพยนตร์ประวัติศาสตร์ที่มีส่วนร่วม ทุกวันนี้เครื่องกำเนิดพลังงานลมไม่ได้สูญเสียความเกี่ยวข้องเพราะ กับมันคุณทำได้ ไฟฟ้าฟรีในประเทศซึ่งอาจมีประโยชน์หากปิดไฟที่ไซต์ พูดคุยเกี่ยวกับกังหันลมแบบโฮมเมดที่สามารถประกอบขึ้นจากวัสดุชั่วคราวและชิ้นส่วนที่มีอยู่ สำหรับคุณ เราได้จัดเตรียมคำแนะนำโดยละเอียดพร้อมรูปภาพ รวมถึงแนวคิดวิดีโอสำหรับตัวเลือกการประกอบอีกหลายรายการ ลองดูวิธีทำเครื่องกำเนิดลมด้วยมือของคุณเองที่บ้าน

คำแนะนำการชุมนุม

กังหันลมมีหลายประเภท: กังหันแนวนอนและแนวตั้ง พวกมันมีความแตกต่างพื้นฐาน ข้อดีและข้อเสีย หลักการทำงานของกังหันลมทั้งหมดเหมือนกัน - พลังงานลมจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและสะสมในแบตเตอรี่และจากสิ่งเหล่านี้ไปสู่ความต้องการของมนุษย์ ประเภทที่พบมากที่สุดคือแนวนอน

คุ้นเคยและเป็นที่จดจำ ข้อดีของกังหันลมแนวนอนมีมากกว่า ประสิทธิภาพสูงเมื่อเทียบกับใบอื่นๆ เนื่องจากใบพัดของกังหันลมมักอยู่ภายใต้อิทธิพลของการไหลของอากาศ ข้อเสียรวมถึงข้อกำหนดสำหรับลมที่สูงกว่า 5 เมตรต่อวินาที กังหันลมประเภทนี้ทำได้ง่ายที่สุด ดังนั้นช่างฝีมือประจำบ้านจึงมักใช้เป็นพื้นฐาน

หากคุณตัดสินใจที่จะลองประกอบกังหันลมด้วยมือของคุณเอง ต่อไปนี้คือคำแนะนำบางประการ คุณต้องเริ่มต้นด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของระบบการออกแบบชุดสกรูขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ สำหรับสิ่งนี้รถยนต์นำเข้ามีความเหมาะสมมีข้อมูลเกี่ยวกับการใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์จากเครื่องพิมพ์หรืออุปกรณ์สำนักงานอื่น ๆ คุณยังสามารถใช้มอเตอร์ล้อจักรยานเพื่อสร้างกังหันลมของคุณเองเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

เมื่อตัดสินใจเลือกยูนิตเพื่อแปลงกระแสลมเป็นกระแสไฟฟ้า จำเป็นต้องประกอบชุดเกียร์เพื่อเพิ่มความเร็วจากสกรูไปยังเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หนึ่งรอบของใบพัดจะถ่ายโอน 4-5 รอบไปยังเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เมื่อประกอบชุดเกียร์-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะเริ่มค้นหาความต้านทานแรงบิด (กรัมต่อมิลลิเมตร) ในการทำเช่นนี้คุณต้องสร้างบ่าพร้อมกับถ่วงน้ำหนักบนเพลาของการติดตั้งในอนาคตและด้วยความช่วยเหลือของโหลดให้ค้นหาว่าไหล่จะมีน้ำหนักเท่าใด น้อยกว่า 200 กรัมต่อเมตรถือว่ายอมรับได้ เมื่อทราบขนาดไหล่แล้ว นี่คือความยาวใบมีดของเรา

หลายคนคิดว่ายิ่งใบมีดมากยิ่งดี สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด เนื่องจากเราสร้างเครื่องกำเนิดลมขึ้นเอง และรายละเอียดของโรงไฟฟ้าในอนาคตของช่วงงบประมาณ เราต้องการความเร็วสูง และใบพัดจำนวนมากสร้างแรงต้านลมมากขึ้น ซึ่งส่งผลให้ในบางจุดกระแสน้ำที่ไหลเข้ามาจะทำให้ใบพัดช้าลงและประสิทธิภาพของการติดตั้งลดลง ใบพัดสองใบสามารถหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ได้ ใบพัดดังกล่าวในลมปกติสามารถหมุนได้ถึง 1,000 รอบขึ้นไป คุณสามารถสร้างใบมีดของเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดจากวิธีการชั่วคราว - จากไม้อัดและการชุบสังกะสีไปจนถึงพลาสติกจากท่อน้ำ (ดังภาพด้านล่าง) และสิ่งอื่น ๆ สิ่งหลัก เงื่อนไขง่ายและทนทาน

สกรูแบบเบาจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกังหันลมและความไวต่อการไหลของอากาศ อย่าลืมปรับสมดุลล้อลมและขจัดการกระแทก มิฉะนั้น คุณจะได้ยินเสียงหอนและเสียงหอนในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังทำงาน

ต่อไป องค์ประกอบที่สำคัญ, นี่คือหาง มันจะทำให้ล้ออยู่ในกระแสลมและหมุนโครงสร้างในกรณีที่ทิศทางเปลี่ยนไป

ในการสร้างตัวสะสมกระแสไฟหรือไม่ ขึ้นอยู่กับคุณ คุณสามารถใช้ขั้วต่อบนสายเคเบิลและคลายสายบิดเกลียวด้วยตนเองเป็นระยะๆ ในระหว่างการทดสอบเครื่องกำเนิดลม อย่าลืมข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย ใบมีดที่หมุนในสายลมสามารถสับกะหล่ำปลีได้เหมือนกับซามูไร

กังหันลมที่ปรับความสมดุลแล้วติดตั้งอยู่บนเสาสูงจากพื้นอย่างน้อย 7 เมตร ยึดด้วยสายสเปเซอร์ นอกจากนี้ โหนดที่สำคัญไม่แพ้กัน คือ แบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บ อาจเป็นรถเก่าที่สูญเสียความจุหรือแบตเตอรี่ เป็นไปไม่ได้ที่จะเชื่อมต่อเอาท์พุตของเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดเข้ากับแบตเตอรี่โดยตรง ซึ่งต้องทำผ่านรีเลย์การชาร์จ คุณสามารถประกอบเองหรือซื้อแบบสำเร็จรูป

หลักการทำงานของรีเลย์คือการควบคุมประจุและในกรณีที่มีประจุไฟฟ้าจะเปลี่ยนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแบตเตอรี่เพื่อโหลดบัลลาสต์ระบบจะพยายามชาร์จตลอดเวลาป้องกันการชาร์จไฟเกินและไม่ปล่อยให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่มีโหลด . กังหันลมที่ไม่มีโหลดสามารถหมุนได้ค่อนข้างแรงจนถึงความเร็วสูง ทำลายฉนวนในขดลวดด้วยศักยภาพที่สร้างขึ้น นอกจากนี้ ความเร็วสูงสามารถทำให้เกิดการทำลายองค์ประกอบทางกลได้ เครื่องกำเนิดลม. ต่อไปเป็นเครื่องแปลงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 12 ถึง 220 โวลต์ 50 เฮิรตซ์เพื่อเชื่อมต่อ เครื่องใช้ในครัวเรือน.

ตอนนี้อินเทอร์เน็ตเต็มไปด้วยไดอะแกรมและภาพวาด ซึ่งช่างฝีมือจะแสดงวิธีทำเครื่องกำเนิดลมด้วยแม่เหล็กอันทรงพลังด้วยตัวเอง จะซ้ำรอยหรือไม่ธุรกิจของคุณจะพิสูจน์ตัวเองก็ไม่มีใครรู้ แต่ก็คุ้มค่าที่จะลองประกอบโรงไฟฟ้าพลังงานลมสำหรับบ้านของคุณ จากนั้นตัดสินใจว่าจะซื้ออะไร ทิ้งอะไรไว้หรือเปลี่ยนแปลงอะไร รับประสบการณ์และอาจมุ่งเป้าไปที่อุปกรณ์ที่จริงจังกว่านี้ เสรีภาพและความหลากหลาย กังหันลมทำเองฐานขององค์ประกอบนั้นกว้างขวางและหลากหลายจนไม่มีเหตุผลที่จะอธิบายทั้งหมด ความหมายพื้นฐานยังคงเหมือนเดิม - กระแสลมหมุนสกรู มันส่งโมเมนต์ไปยังกระปุกเกียร์ เพิ่มความเร็วของเพลา เครื่องกำเนิดสร้างแรงดันไฟฟ้า จากนั้นรีเลย์จะรักษาระดับประจุของแบตเตอรี่ และพลังงานจากมันก็ถูกดึงออกมาเพื่อความต้องการที่หลากหลาย ตามหลักการนี้คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดลมด้วยมือของคุณเองที่บ้าน เราหวังว่า .ของเรา คำแนะนำโดยละเอียดด้วยตัวอย่างภาพถ่าย เธออธิบายให้คุณฟังถึงวิธีการสร้างแบบจำลองกังหันลมที่เหมาะสมสำหรับบ้านหรือบ้านพักฤดูร้อน เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับคลาสมาสเตอร์เกี่ยวกับการประกอบอุปกรณ์ทำเองที่เราให้ไว้ในวิดีโอด้านล่าง

วิดีโอสอนแบบเห็นภาพ

หากต้องการทำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าที่บ้านอย่างง่ายดาย เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับแนวคิดสำเร็จรูปในวิดีโอตัวอย่าง:

หนึ่งในที่สุด ตัวเลือกที่มีอยู่พลังงานหมุนเวียนคือการใช้พลังงานลม สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการคำนวณ ประกอบ และติดตั้งกังหันลมอย่างอิสระ อ่านบทความนี้

การจำแนกประเภทของเครื่องกำเนิดลม

การติดตั้งจำแนกตามเกณฑ์กังหันลมดังต่อไปนี้:

  • ตำแหน่งของแกนหมุน
  • จำนวนใบมีด
  • วัสดุองค์ประกอบ
  • ระยะพิทช์

กังหันลมมักจะมี ออกแบบด้วยแกนหมุนแนวนอนและแนวตั้ง

การดำเนินการด้วยแกนนอน - การออกแบบใบพัดที่มีใบมีดหนึ่ง สอง สามใบขึ้นไป โรงไฟฟ้านี้เป็นรุ่นที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง

การออกแบบแกนแนวตั้ง - การออกแบบมุมฉากและแบบหมุนตามตัวอย่างของโรเตอร์ Darrieus และ Savonius แนวคิดสองข้อสุดท้ายควรมีความชัดเจน เนื่องจากทั้งสองมีความสำคัญบางประการในการออกแบบเครื่องกำเนิดลม

โรเตอร์ Darrieus เป็นแบบมุมฉากของกังหันลม โดยที่ใบพัดตามหลักอากาศพลศาสตร์ (สองใบขึ้นไป) จะอยู่ในตำแหน่งที่สมมาตรซึ่งกันและกันในระยะห่างที่กำหนด และติดตั้งบนคานในแนวรัศมี เพียงพอ ตัวเลือกที่ยากกังหันลม ซึ่งต้องใช้การออกแบบใบพัดอย่างระมัดระวังตามหลักอากาศพลศาสตร์

โรเตอร์ Savonius เป็นแบบกังหันลมประเภทม้าหมุน โดยที่ใบมีดกึ่งทรงกระบอกสองใบวางชิดกัน ทำให้เกิดรูปทรงไซน์โดยรวม ประสิทธิภาพของโครงสร้างต่ำ (ประมาณ 15%) แต่สามารถเพิ่มได้เกือบสองเท่าหากใบมีดวางในทิศทางของคลื่นไม่ใช่ในแนวนอน แต่ในแนวตั้งและรุ่นหลายชั้นจะใช้กับการกระจัดเชิงมุมของแต่ละคู่ของ ใบมีดเทียบกับคู่อื่นๆ

ข้อดีและข้อเสียของ "กังหันลม"

ข้อดีของอุปกรณ์เหล่านี้ชัดเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของสภาพการทำงานในประเทศ ผู้ใช้ "กังหันลม" จะได้รับโอกาสในการผลิตพลังงานไฟฟ้าฟรี ยกเว้นค่าใช้จ่ายเล็กน้อยในการก่อสร้างและบำรุงรักษา อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของกังหันลมก็ชัดเจนเช่นกัน

ดังนั้นเพื่อให้บรรลุ งานที่มีประสิทธิภาพการติดตั้งจำเป็นต้องมีเงื่อนไขเพื่อความมั่นคงของกระแสลม มนุษย์ไม่สามารถสร้างเงื่อนไขดังกล่าวได้ นี่เป็นอภิสิทธิ์ของธรรมชาติล้วนๆ อีกอันแต่แล้ว ข้อเสียทางเทคนิค, ข้อสังเกต คุณภาพต่ำผลิตไฟฟ้าซึ่งเป็นผลมาจากการที่จำเป็นต้องเสริมระบบด้วยโมดูลไฟฟ้าราคาแพง (ตัวคูณ, เครื่องชาร์จ, แบตเตอรี่, ตัวแปลง, ความคงตัว)

ข้อดีและข้อเสียในแง่ของคุณลักษณะของการดัดแปลงกังหันลมแต่ละครั้งอาจสมดุลที่ศูนย์ หากการปรับเปลี่ยนแกนนอนแตกต่างกัน มูลค่าสูงประสิทธิภาพ เพื่อการทำงานที่มั่นคง ต้องใช้ตัวควบคุมทิศทางการไหลของลมและอุปกรณ์ป้องกันลมพายุเฮอริเคน การปรับเปลี่ยนแกนแนวตั้งมีประสิทธิภาพต่ำ แต่ทำงานได้อย่างเสถียรโดยไม่มีกลไกติดตามทิศทางลม ในเวลาเดียวกันกังหันลมดังกล่าวมีเสียงรบกวนต่ำขจัดผลกระทบของ "ระยะห่าง" ในสภาวะ ลมแรงค่อนข้างกะทัดรัด

เครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมด

การทำ "กังหันลม" ด้วยมือของฉันเอง- งานค่อนข้างจะแก้ได้ นอกจากนี้ แนวทางที่สร้างสรรค์และมีเหตุผลในการทำธุรกิจจะช่วยลดต้นทุนทางการเงินที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ก่อนอื่นควรร่างโครงการดำเนินการ การคำนวณที่จำเป็นความสมดุลและพลัง การกระทำเหล่านี้จะไม่เพียงแต่เป็นกุญแจสู่ความสำเร็จในการก่อสร้างเท่านั้น ฟาร์มกังหันลมแต่ยังรับประกันการรักษาความสมบูรณ์ของอุปกรณ์ที่ซื้อทั้งหมด

ขอแนะนำให้เริ่มต้นด้วยการสร้างกังหันลมขนาดเล็กที่มีกำลังหลายสิบวัตต์ ในอนาคต ประสบการณ์ที่ได้รับจะช่วยสร้างการออกแบบที่ทรงพลังยิ่งขึ้น เมื่อสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมสำหรับใช้ในบ้าน คุณไม่ควรมุ่งเน้นไปที่การได้รับไฟฟ้าคุณภาพสูง (220 V, 50 Hz) เนื่องจากตัวเลือกนี้จะต้องมีการลงทุนทางการเงินจำนวนมาก เป็นการฉลาดกว่าที่จะ จำกัด ตัวเราให้ใช้ไฟฟ้าที่ได้รับในตอนแรกซึ่งสามารถใช้งานได้สำเร็จโดยไม่ต้องแปลงเพื่อวัตถุประสงค์อื่นเช่นเพื่อสนับสนุนระบบทำความร้อนและน้ำร้อนที่สร้างขึ้นจากเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า (เครื่องทำความร้อน) - อุปกรณ์ดังกล่าวไม่ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร และความถี่ ทำให้สามารถสร้าง วงจรง่ายๆทำงานโดยตรงจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เป็นไปได้มากว่าจะไม่มีใครโต้แย้งว่าการให้ความร้อนและน้ำร้อนในบ้านมีความสำคัญน้อยกว่า เครื่องใช้ในครัวเรือนและ ติดตั้งไฟสำหรับพลังที่พวกเขามักจะพยายามติดตั้งกังหันลมที่บ้าน อุปกรณ์ของกังหันลมนั้นมีจุดประสงค์เพื่อให้ความร้อนแก่บ้านอย่างแม่นยำและ น้ำร้อน- นี้ ต้นทุนขั้นต่ำและความเรียบง่ายของการออกแบบ

โครงการทั่วไปของกังหันลมที่บ้าน

โครงสร้าง โครงการบ้านส่วนใหญ่ทำซ้ำการติดตั้งอุตสาหกรรม จริงอยู่ การแก้ปัญหาในครัวเรือนมักใช้กังหันลมแกนตั้งและมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันต่ำติดตั้งไว้ องค์ประกอบของโมดูลกังหันลมในครัวเรือนขึ้นอยู่กับการรับไฟฟ้าคุณภาพสูง (220 V, 50 Hz):

  • กังหันลม;
  • อุปกรณ์วางแนวลม
  • ตัวคูณ;
  • เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง (12 V, 24 V);
  • โมดูลชาร์จแบตเตอรี่
  • แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ (ลิเธียมไอออน ลิเธียมพอลิเมอร์ กรดตะกั่ว);
  • ตัวแปลงไฟ DC 12 V (24 V) เป็นแรงดันไฟ AC 220 V.

กังหันลม PIC 8-6 / 2.5

มันทำงานอย่างไร? แค่. ลมทำให้กังหันลม แรงบิดจะถูกส่งผ่านตัวคูณไปยังเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง พลังงานที่ได้รับที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผ่านโมดูลการชาร์จจะสะสมอยู่ในแบตเตอรี่ จากขั้วแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าคงที่ 12 V (24 V, 48 V) ถูกส่งไปยังตัวแปลง ซึ่งแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมสำหรับการจ่ายไฟให้กับเครือข่ายไฟฟ้าในครัวเรือน

เกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับบ้าน "กังหันลม"

การออกแบบกังหันลมสำหรับที่พักอาศัยส่วนใหญ่มักสร้างขึ้นโดยใช้มอเตอร์กระแสตรงความเร็วต่ำ นี่เป็นรุ่นที่ง่ายที่สุดของตัวสร้างที่ไม่ต้องการความทันสมัย เหมาะสมที่สุด - มอเตอร์ไฟฟ้าพร้อมแม่เหล็กถาวรที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้า 60-100 โวลต์ มีแนวทางปฏิบัติในการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์ แต่สำหรับกรณีนี้ จำเป็นต้องมีการแนะนำตัวคูณ เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติผลิตแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการเฉพาะที่รอบสูง (1800-2500) เท่านั้น ทางเลือกหนึ่งคือสร้างใหม่ มอเตอร์เหนี่ยวนำ กระแสสลับแต่ยังค่อนข้างซับซ้อน ซึ่งต้องมีการคำนวณที่แม่นยำ การหมุน การติดตั้งแม่เหล็กนีโอไดเมียมในพื้นที่โรเตอร์ มีตัวเลือกสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสที่มีการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุที่มีความจุเท่ากันระหว่างเฟส ในที่สุดก็มีความเป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง มีคำแนะนำมากมายสำหรับสิ่งนี้

โฮมเมดแกนแนวตั้ง "กังหันลม"

เครื่องกำเนิดลมราคาไม่แพงและค่อนข้างมีประสิทธิภาพและที่สำคัญที่สุดสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้โรเตอร์ Savonius ตัวอย่างเช่นการพิจารณาโรงไฟฟ้าขนาดเล็กซึ่งมีกำลังไม่เกิน 20 วัตต์ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์นี้ค่อนข้างเพียงพอ เช่น ให้ พลังงานไฟฟ้าเครื่องใช้ในครัวเรือนบางประเภทใช้ไฟ 12 โวลต์

ชุดอะไหล่:

  1. แผ่นอลูมิเนียม หนา 1.5-2 มม.
  2. ท่อพลาสติก : เส้นผ่านศูนย์กลาง 125 มม. ยาว 3000 มม.
  3. ท่ออลูมิเนียม เส้นผ่านศูนย์กลาง 32 มม. ยาว 500 มม.
  4. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีศักยภาพ), 30-60V, 360-450 รอบต่อนาที เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า PIK8-6/2.5
  5. ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
  6. แบตเตอรี่.

การทำโรเตอร์ Savonius

"แพนเค้ก" สามแผ่นที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 285 มม. ถูกตัดออกจากแผ่นอลูมิเนียม เจาะรูตรงกลางของแต่ละอัน ท่ออลูมิเนียม 32 มม. มันกลับกลายเป็นสิ่งที่คล้ายกับซีดี จาก ท่อพลาสติกสองชิ้นยาว 150 มม. ถูกตัดและผ่าครึ่งตามยาว ผลลัพธ์ที่ได้คือใบมีดครึ่งวงกลมสี่ใบ 125x150 มม. "ซีดี" อลูมิเนียมทั้งสามตัววางบนท่อขนาด 32 มม. และยึดที่ระยะ 320, 170, 20 มม. จาก จุดสูงสุดแนวนอนอย่างเคร่งครัดสร้างสองชั้น ใบมีดถูกแทรกระหว่างแผ่นดิสก์ สองใบต่อชั้นและยึดอย่างแน่นหนากับอีกอันหนึ่ง ก่อตัวเป็นไซนัสอยด์ ในกรณีนี้ ใบมีดของชั้นบนจะเคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กับใบมีดของชั้นล่างโดยทำมุม 90 องศา ผลที่ได้คือโรเตอร์ Savonius สี่ใบมีด สำหรับการยึด คุณสามารถใช้หมุดย้ำ สกรูต๊าปเกลียว มุม หรือใช้วิธีการอื่นๆ ได้

การเชื่อมต่อกับเครื่องยนต์และการติดตั้งบนเสา

เพลาของมอเตอร์กระแสตรงที่มีพารามิเตอร์ข้างต้นมักมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 10-12 มม. ในการเชื่อมต่อเพลามอเตอร์กับท่อกังหันลม บูชทองเหลืองถูกกดเข้าไปในส่วนล่างของท่อโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่ต้องการ มีการเจาะรูผ่านผนังของท่อและแขนเสื้อ เกลียวถูกตัดให้เข้ากับสกรูล็อค ถัดไปวางท่อกังหันลมบนเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลังจากนั้นการเชื่อมต่อได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาด้วยสกรูล็อค

ส่วนที่เหลือของท่อพลาสติก (2800 มม.) เป็นเสาของกังหันลม ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีล้อ Savonius ติดตั้งอยู่ที่ด้านบนของเสา - เสียบเข้าไปในท่อจนสุด ในการหยุดใช้ฝาครอบดิสก์โลหะซึ่งยึดที่ส่วนหน้าของมอเตอร์ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเสาเล็กน้อย เจาะรูที่ขอบของฝาเพื่อติดเหล็กจัดฟัน เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเรือนมอเตอร์มีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของท่อ จึงใช้ปะเก็นหรือตัวหยุดเพื่อจัดตำแหน่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้อยู่ตรงกลาง สายเคเบิลจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกส่งผ่านเข้าไปในท่อและออกทางหน้าต่างด้านล่าง ระหว่างการติดตั้งจำเป็นต้องคำนึงถึงการออกแบบเครื่องกำเนิดป้องกันความชื้นโดยใช้ปะเก็นปิดผนึกสำหรับสิ่งนี้ อีกครั้งเพื่อป้องกันฝน ฝาครอบร่มสามารถติดตั้งเหนือจุดเชื่อมต่อของท่อกังหันลมกับเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้

การติดตั้งโครงสร้างทั้งหมดดำเนินการในพื้นที่เปิดโล่งและมีอากาศถ่ายเทสะดวก หลุมลึก 0.5 เมตร ถูกขุดใต้เสากระโดง ส่วนล่างท่อถูกลดระดับลงในหลุมโครงสร้างถูกปรับระดับด้วยรอยแตกลายหลังจากนั้นหลุมจะถูกเทด้วยคอนกรีต

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า (เครื่องชาร์จแบบธรรมดา)

ตามกฎแล้วเครื่องกำเนิดลมที่ผลิตขึ้นไม่สามารถส่งแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์ได้เนื่องจากความเร็วต่ำ ความถี่การหมุนสูงสุดของกังหันลมที่ความเร็วลม 6-8 m / s ถึงค่า 200-250 รอบต่อนาที ที่เอาต์พุตสามารถรับแรงดันไฟฟ้าได้ตั้งแต่ 5-7 โวลต์ ในการชาร์จแบตเตอรี่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้า 13.5-15 โวลต์ ทางออกคือการใช้ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งแบบง่าย ๆ ที่ประกอบเข้าด้วยกันโดยใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2577ADJ ด้วยการใช้ DC 5 โวลต์กับอินพุตของคอนเวอร์เตอร์ จะได้เอาต์พุต 12-15 โวลต์ ซึ่งเพียงพอสำหรับชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพร้อมบน LM2577

เครื่องกำเนิดลมขนาดเล็กนี้สามารถปรับปรุงได้อย่างแน่นอน เพิ่มกำลังของกังหัน เปลี่ยนวัสดุและความสูงของเสา เพิ่มตัวแปลงแรงดันไฟหลักเป็น DC ฯลฯ

โรงไฟฟ้าพลังงานลมแนวราบ

ชุดอะไหล่:

  1. ท่อพลาสติกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 150 มม. แผ่นอลูมิเนียมหนา 1.5-2.5 มม. บล็อกไม้ 80x40 ยาว 1 ม. ประปา: หน้าแปลน - 3, มุม - 2, ที - 1
  2. DC motor (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) 30-60 V, 300-470 rpm.
  3. มู่เล่ย์ล้อสำหรับเครื่องยนต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 130-150 มม. (อะลูมิเนียม ทองเหลือง textolite ฯลฯ)
  4. ท่อเหล็กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มม. และ 32 มม. และความยาว 35 มม. และ 3000 มม. ตามลำดับ
  5. โมดูลการชาร์จสำหรับแบตเตอรี่
  6. แบตเตอรี่
  7. ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า 12 V - 120 V (220 V)

การผลิต "กังหันลม" ในแนวนอน

ท่อพลาสติกจำเป็นสำหรับการผลิตใบกังหันลม ส่วนของท่อดังกล่าวยาว 600 มม. ถูกตัดตามยาวเป็นสี่ส่วนเหมือนกัน โรงสีลมต้องใช้ใบมีดสามใบซึ่งทำจากส่วนที่เป็นผลโดยการตัดชิ้นส่วนของวัสดุในแนวทแยงจนสุดความยาว แต่ไม่ตรงจากมุมหนึ่งไปอีกมุมหนึ่ง แต่จาก มุมล่างถึง มุมบนโดยมีการเยื้องเล็กน้อยจากด้านหลัง การประมวลผลส่วนล่างของส่วนต่างๆ จะลดลงจนถึงการก่อตัวของกลีบดอกที่ยึดในแต่ละส่วนทั้งสาม ในการทำเช่นนี้สี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาดประมาณ 50x50 มม. ถูกตัดตามขอบด้านหนึ่งและส่วนที่เหลือทำหน้าที่เป็นกลีบยึด

ใบพัดของกังหันลมจับจ้องอยู่ที่รอกล้อโดยใช้ข้อต่อแบบเกลียว รอกติดตั้งโดยตรงบนเพลาของมอเตอร์กระแสตรง - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า บล็อกไม้ธรรมดาขนาด 80x40 มม. ยาว 1 ม. ใช้เป็นโครงกังหันลมติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ปลายด้านหนึ่ง บล็อกไม้. ที่ปลายอีกด้านของแถบมีการติดตั้ง "หาง" ที่ทำจากแผ่นอลูมิเนียม ที่ด้านล่างของแถบรัด ท่อโลหะ 25 มม. ออกแบบมาเพื่อเล่นบทบาทของเพลาของกลไกการหมุน ใช้ท่อโลหะขนาด 3 เมตรขนาด 32 มม. เป็นเสา ส่วนบนเสาคือแขนของกลไกหมุนที่สอดท่อกังหันลมเข้าไป ส่วนรองรับเสาทำจากแผ่นไม้อัดหนา ในการสนับสนุนนี้ในรูปแบบของดิสก์ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 600 มม. มีการประกอบชิ้นส่วนสุขาภิบาลด้วยเสาที่สามารถยกหรือลดลงหรือติดตั้งหรือถอดประกอบได้อย่างง่ายดาย รอยแตกลายใช้เพื่อยึดเสา

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด กังหันลมติดตั้งเป็นโมดูลแยกต่างหากซึ่งมีอินเทอร์เฟซสำหรับเชื่อมต่อแบตเตอรี่และโหลดของผู้บริโภค โมดูลนี้มีตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่และตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถประกอบได้อย่างอิสระด้วยประสบการณ์ที่เหมาะสมหรือซื้อในตลาด มีขายหลายอย่าง โซลูชั่นที่แตกต่างกันซึ่งช่วยให้ได้ค่าเอาต์พุตของแรงดันและกระแสที่ต้องการ

กังหันลมแบบผสมผสาน

กังหันลมแบบผสมผสานเป็นตัวเลือกที่สำคัญสำหรับโมดูลพลังงานในบ้าน อันที่จริง การรวมกันนี้เกี่ยวข้องกับการรวมเครื่องกำเนิดลม แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ โรงไฟฟ้าดีเซลหรือน้ำมันเบนซินไว้ในระบบเดียว คุณสามารถผสมผสานในทุกวิถีทางตามความเป็นไปได้และความต้องการ โดยปกติเมื่อมีตัวเลือกแบบสามในหนึ่งเดียว นี่คือโซลูชันที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากที่สุด

นอกจากนี้ภายใต้การรวมกันของกังหันลมก็ควรจะสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานลมที่มีสอง การปรับเปลี่ยนต่างๆ. ตัวอย่างเช่น เมื่อโรเตอร์ Savonius และเครื่องจักรแบบสามใบมีดแบบดั้งเดิมทำงานเป็นชุดเดียวกัน กังหันตัวแรกทำงานที่ความเร็วลมต่ำ และกังหันที่สองทำงานที่ความเร็วลมต่ำเท่านั้น ดังนั้นประสิทธิภาพของการติดตั้งจึงยังคงอยู่ ไม่รวมการสูญเสียพลังงานที่ไม่ยุติธรรม และในกรณีของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสจะมีการชดเชยกระแสปฏิกิริยา

ระบบที่ผสมผสานกันเป็นทางเลือกที่มีความซับซ้อนทางเทคนิคและมีค่าใช้จ่ายสูงสำหรับการฝึกปฏิบัติที่บ้าน

การคำนวณพลังของฟาร์มกังหันลม

ในการคำนวณกำลังของเครื่องกำเนิดลมแกนนอน คุณสามารถใช้สูตรมาตรฐาน:

  • N = p S V3 / 2
  • นู๋— กำลังติดตั้ง W
  • พี- ความหนาแน่นของอากาศ (1.2 กก. / ม. 3)
  • - พื้นที่เป่า m2
  • วี— ความเร็วลม m/s

ตัวอย่างเช่น พลังของการติดตั้งที่มีช่วงใบมีดสูงสุด 1 เมตร ด้วยความเร็วลม 7 m / s จะเป็น:

  • นู๋\u003d 1.2 1 343 / 2 \u003d 205.8 W

การคำนวณโดยประมาณของกำลังของกังหันลมที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของโรเตอร์ Savonius สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

  • N = p R H V3
  • นู๋— กำลังติดตั้ง W
  • R— รัศมีใบพัด m
  • วี— ความเร็วลม m/s

ตัวอย่างเช่น สำหรับการออกแบบโรงไฟฟ้าพลังงานลมที่มีโรเตอร์ Savonius ที่กล่าวถึงในข้อความ ค่ากำลังที่ความเร็วลม 7 m / s จะ:

  • นู๋= 1.2 0.142 0.3 343 = 17.5 วัตต์

ด้วยการเพิ่มขึ้นของราคาไฟฟ้ามีการค้นหาและพัฒนาทุกที่ แหล่งอื่น. ในพื้นที่ส่วนใหญ่ของประเทศ แนะนำให้ใช้กังหันลม เพื่อให้ไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่ บ้านส่วนตัวต้องใช้การติดตั้งที่มีประสิทธิภาพและมีราคาแพงพอสมควร

เครื่องกำเนิดลมสำหรับบ้าน

หากคุณทำเครื่องกำเนิดลมขนาดเล็ก คุณสามารถใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อทำน้ำร้อนหรือใช้เป็นส่วนของแสงสว่างได้ เช่น สิ่งปลูกสร้าง ทางเดินในสวนและเฉลียง น้ำร้อนสำหรับใช้ในครัวเรือนหรือความร้อนคือ ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดการใช้พลังงานลมโดยไม่มีการสะสมและการแปลง ต่อไปนี้เป็นคำถามเพิ่มเติมว่าจะมีพลังงานเพียงพอสำหรับให้ความร้อนหรือไม่

ก่อนที่คุณจะสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณต้องค้นหาคุณสมบัติของลมในภูมิภาคก่อน

เครื่องกำเนิดลมขนาดใหญ่สำหรับหลายสถานที่ ภูมิอากาศของรัสเซีย, ไม่เหมาะนักเนื่องจากความแรงและทิศทางเปลี่ยนแปลงบ่อย กระแสลม. มากกว่า 1 กิโลวัตต์จะเป็นเฉื่อยและจะไม่สามารถหมุนได้เต็มที่เมื่อลมเปลี่ยนแปลง ความเฉื่อยในระนาบการหมุนทำให้เกิดการบรรทุกเกินพิกัดจากลมด้านข้างซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลว

ด้วยการถือกำเนิดของผู้ใช้พลังงานต่ำ การใช้กังหันลมผลิตเองขนาดเล็กไม่เกิน 12 โวลต์เพื่อให้แสงสว่างแก่กระท่อม หลอดไฟ LEDหรือชาร์จแบตเตอรี่โทรศัพท์เมื่อไม่มีไฟฟ้าในบ้าน เมื่อไม่จำเป็น สามารถใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อทำน้ำร้อนได้

ประเภทของเครื่องกำเนิดลม

สำหรับพื้นที่ที่ไม่มีลม มีเพียงเครื่องกำเนิดลมใบเรือเท่านั้นที่เหมาะสม เพื่อให้การจ่ายไฟคงที่ คุณจะต้องมีแบตเตอรี่อย่างน้อย 12V, เครื่องชาร์จ, อินเวอร์เตอร์, สเตบิไลเซอร์ และวงจรเรียงกระแส

สำหรับพื้นที่ลมต่ำ คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดลมแนวตั้งด้วยกำลังไม่เกิน 2-3 กิโลวัตต์โดยอิสระ มีตัวเลือกมากมายและเกือบจะดีเท่ากับการออกแบบทางอุตสาหกรรม ขอแนะนำให้ซื้อกังหันลมที่มีใบพัดเรือใบ ผลิตใน Taganrog รุ่นที่เชื่อถือได้ซึ่งมีกำลังตั้งแต่ 1 ถึง 100 กิโลวัตต์

ในพื้นที่ที่มีลมแรง คุณสามารถทำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแนวตั้งสำหรับบ้านของคุณด้วยมือของคุณเอง หากกำลังไฟฟ้าที่ต้องการคือ 0.5-1.5 กิโลวัตต์ ใบมีดสามารถทำด้วยวิธีชั่วคราว เช่น จากลำกล้องปืน ขอแนะนำให้ซื้ออุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ราคาถูกที่สุดคือ "เรือใบ" กังหันลมแนวตั้งมีราคาแพงกว่า แต่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้นเมื่อมีลมแรง

DIY กังหันลมพลังงานต่ำ

ที่บ้าน เครื่องทำลมแบบโฮมเมดขนาดเล็กทำได้ง่าย เพื่อเริ่มทำงานในด้านการสร้างแหล่งพลังงานทดแทนและรับประสบการณ์อันมีค่าในการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณสามารถสร้างอุปกรณ์ง่ายๆ ด้วยตัวเองโดยดัดแปลงมอเตอร์จากคอมพิวเตอร์หรือเครื่องพิมพ์

เครื่องกำเนิดลม 12V พร้อมแกนนอน

ในการสร้างกังหันลมพลังงานต่ำด้วยมือของคุณเองคุณต้องเตรียมภาพวาดหรือภาพร่างก่อน

ที่ความเร็วรอบ 200-300 รอบต่อนาที สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าได้ถึง 12 โวลต์ และกำลังไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะอยู่ที่ประมาณ 3 วัตต์ สามารถใช้ชาร์จแบตเตอรี่ขนาดเล็กได้ สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่นๆ จะต้องเพิ่มกำลังเป็น 1,000 รอบต่อนาที เท่านั้นจึงจะได้ผล แต่ที่นี่คุณต้องการกระปุกเกียร์ที่สร้างแรงต้านที่สำคัญและมีราคาสูงเช่นกัน

ส่วนไฟฟ้า

ในการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณต้องมีส่วนประกอบต่อไปนี้:

  1. มอเตอร์ขนาดเล็กจากเครื่องพิมพ์ ไดรฟ์ หรือสแกนเนอร์เก่า
  2. 8 ไดโอดประเภท 1N4007 สำหรับบริดจ์วงจรเรียงกระแสสองอัน
  3. ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 1,000 microfarads;
  4. ท่อพีวีซีและชิ้นส่วนพลาสติก
  5. แผ่นอลูมิเนียม

รูปด้านล่างแสดงวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

สเต็ปเปอร์มอเตอร์: ไดอะแกรมการเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสและตัวกันโคลง

สะพานไดโอดเชื่อมต่อกับขดลวดมอเตอร์แต่ละอันซึ่งมีอยู่สองอัน หลังจากบริดจ์ ตัวกันโคลง LM7805 เชื่อมต่ออยู่ เป็นผลให้เอาต์พุตเป็นแรงดันไฟฟ้าที่มักจะจ่ายให้กับแบตเตอรี่ 12 โวลต์

เครื่องกำเนิดพลังงานบนแม่เหล็กนีโอไดเมียมที่มีความสูงมาก มีความแข็งแรงสูงคลัตช์ ควรใช้อย่างระมัดระวัง ที่ ระเบิดแรงหรือความร้อนที่อุณหภูมิ 80-250 0 C (แล้วแต่ชนิด) แม่เหล็กนีโอไดเมียมล้างอำนาจแม่เหล็ก

คุณสามารถใช้ศูนย์กลางของรถยนต์เป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ต้องทำด้วยตัวเอง

โรเตอร์พร้อมแม่เหล็กนีโอไดเมียม

แม่เหล็กนีโอไดเมียมประมาณ 20 อันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 25 มม. ติดกาวบนดุมล้อด้วยซุปเปอร์กลู เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเฟสเดียวทำด้วยเสาและแม่เหล็กจำนวนเท่ากัน

ต้องดึงดูดแม่เหล็กที่อยู่ตรงข้ามกัน นั่นคือ หันด้วยขั้วตรงข้าม หลังจากติดแม่เหล็กนีโอไดเมียม พวกเขาจะเต็มไปด้วยอีพอกซีเรซิน

คอยส์เป็นแผลกลม และจำนวนรอบทั้งหมด 1000-1200 พลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนแม่เหล็กนีโอไดเมียมถูกเลือกเพื่อให้สามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดกระแสตรง ประมาณ 6A เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ที่ 12 โวลต์

เครื่องกล

ใบมีดทำจากท่อพลาสติก ดึงชิ้นงานกว้าง 10 ซม. และยาว 50 ซม. แล้วตัดออก บูชชิ่งทำขึ้นบนเพลามอเตอร์พร้อมหน้าแปลนซึ่งยึดใบมีดด้วยสกรู จำนวนของพวกเขาสามารถมีได้ตั้งแต่สองถึงสี่ พลาสติกจะอยู่ได้ไม่นาน แต่เป็นครั้งแรกก็พอ ตอนนี้มีวัสดุที่ทนต่อการสึกหรอเพียงพอแล้ว เช่น คาร์บอนไฟเบอร์และโพลีโพรพิลีน สามารถทำใบมีดอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่แข็งแรงขึ้นได้

ใบมีดมีความสมดุลโดยการตัด ส่วนเสริมที่ปลายและมุมเอียงถูกสร้างขึ้นโดยให้ความร้อนด้วยการโค้งงอ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกยึดเข้ากับชิ้นส่วนของท่อพลาสติกที่มีแกนแนวตั้งเชื่อมอยู่ นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งใบพัดสภาพอากาศอลูมิเนียมอัลลอยด์แบบโคแอกเชียลบนท่อ แกนถูกแทรกเข้าไปใน ท่อแนวตั้งเสากระโดง มีการติดตั้งตลับลูกปืนกันรุนระหว่างกัน โครงสร้างทั้งหมดสามารถหมุนได้อย่างอิสระในระนาบแนวนอน

บอร์ดไฟฟ้าสามารถวางบนชิ้นส่วนที่หมุนได้ และสามารถส่งแรงดันไฟฟ้าไปยังผู้บริโภคผ่านวงแหวนสลิปสองอันพร้อมแปรง หากมีการติดตั้งบอร์ดที่มีวงจรเรียงกระแสแยกกันจำนวนวงแหวนจะเท่ากับหกและมีสเต็ปเปอร์มอเตอร์กี่พิน

กังหันลมติดตั้งที่ความสูง 5-8 ม.

หากอุปกรณ์จะสร้างพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก็สามารถปรับปรุงได้โดยทำให้เป็นแนวแกนในแนวตั้ง เช่น จากลำกล้องปืน การออกแบบขึ้นอยู่กับการโอเวอร์โหลดด้านข้างน้อยกว่าแบบแนวนอน รูปด้านล่างแสดงโรเตอร์ที่มีใบมีดทำจากชิ้นส่วนของลำกล้องปืน ติดตั้งบนแกนภายในเฟรมและไม่อยู่ภายใต้แรงพลิกคว่ำ

กังหันลมที่มีแกนตั้งและโรเตอร์แบบบาร์เรล

พื้นผิวโปรไฟล์ของกระบอกสูบสร้างความแข็งแกร่งเพิ่มเติม เนื่องจากสามารถใช้แผ่นโลหะที่บางกว่าได้

เครื่องกำเนิดลมที่มีความจุมากกว่า 1 กิโลวัตต์

อุปกรณ์ควรนำมาซึ่งประโยชน์ที่จับต้องได้และให้แรงดันไฟฟ้า 220 V เพื่อให้คุณสามารถเปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิดได้ การทำเช่นนี้จะต้องเริ่มต้นและผลิตไฟฟ้าอย่างอิสระในช่วงกว้าง

ในการสร้างเครื่องกำเนิดลมด้วยมือคุณต้องกำหนดการออกแบบก่อน ขึ้นอยู่กับว่าลมแรงแค่ไหน ถ้ามันอ่อน โรเตอร์เวอร์ชั่นใบเรือก็เป็นทางเลือกเดียว ไม่สามารถรับพลังงานมากกว่า 2-3 กิโลวัตต์ได้ที่นี่ นอกจากนี้มันจะต้องมีกระปุกเกียร์และแบตเตอรี่ทรงพลังพร้อมที่ชาร์จ

ราคาของอุปกรณ์ทั้งหมดอยู่ในระดับสูง ดังนั้นคุณควรหาว่ามันจะเป็นประโยชน์สำหรับบ้านหรือไม่

ในพื้นที่ที่มีลมแรง เครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดคุณสามารถรับพลังงานได้ 1.5-5 กิโลวัตต์ แล้วสามารถเชื่อมต่อกับ เครือข่ายในบ้านสำหรับ 220V. เป็นการยากที่จะสร้างอุปกรณ์ที่มีพลังมากขึ้นด้วยตัวเอง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากมอเตอร์กระแสตรง

ในฐานะเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณสามารถใช้มอเตอร์ความเร็วต่ำที่สร้าง ไฟฟ้าที่ 400-500 รอบต่อนาที: PIK8-6 / 2.5 36V 0.3Nm 1600 นาที-1 ความยาวลำตัว 143 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 80 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา 12 มม.

มอเตอร์กระแสตรงมีลักษณะอย่างไร?

ต้องการตัวคูณที่มีอัตราทดเกียร์ 1:12 ด้วยการหมุนใบพัดกังหันลมหนึ่งครั้ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำได้ 12 รอบ รูปด้านล่างแสดงไดอะแกรมของอุปกรณ์

แผนภาพอุปกรณ์กังหันลม

กระปุกเกียร์สร้างภาระเพิ่มเติม แต่ยังน้อยกว่าสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหรือสตาร์ทรถยนต์ ซึ่งต้องใช้อัตราทดเกียร์อย่างน้อย 1:25

แนะนำให้ทำใบมีดจากแผ่นอลูมิเนียมขนาด 60x12x2 หากคุณติดตั้ง 6 ตัวบนมอเตอร์ อุปกรณ์จะไม่เร็วนักและจะไม่เกะกะเมื่อมีลมกระโชกแรง มันควรจะเป็นไปได้ที่จะสมดุล ในการทำเช่นนี้ ใบมีดจะถูกบัดกรีเข้ากับบูชชิ่งโดยมีความเป็นไปได้ที่จะม้วนเข้ากับโรเตอร์เพื่อให้สามารถเคลื่อนตัวให้ไกลขึ้นหรือใกล้กับศูนย์กลางมากขึ้น

เปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แม่เหล็กถาวรจากเฟอร์ไรท์หรือเหล็กกล้าไม่เกิน 0.5-0.7 กิโลวัตต์ สามารถเพิ่มได้เฉพาะกับแม่เหล็กนีโอไดเมียมพิเศษเท่านั้น

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีสเตเตอร์ที่ไม่เป็นแม่เหล็กไม่เหมาะสำหรับการใช้งาน ด้วยลมพัดเล็กน้อยก็หยุดและหลังจากนั้นจะไม่สามารถเริ่มต้นได้เอง

เพื่อให้ความร้อนคงที่ในฤดูหนาวต้องใช้พลังงานมากและให้ความร้อน บ้านหลังใหญ่- นี่คือปัญหา สำหรับการให้ในเรื่องนี้ จะสะดวกมาก เมื่อคุณต้องไปที่นั่นไม่เกิน 1 ครั้งต่อสัปดาห์ หากชั่งน้ำหนักทุกอย่างถูกต้อง ระบบทำความร้อนในประเทศใช้งานได้เพียงไม่กี่ชั่วโมง เวลาที่เหลือเจ้าของอยู่ในธรรมชาติ การใช้กังหันลมเป็นแหล่งกำเนิดกระแสไฟตรงสำหรับชาร์จแบตเตอรี่ ใน 1-2 สัปดาห์ คุณสามารถสะสมไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนในอวกาศได้ในช่วงเวลาดังกล่าว และสร้างความสะดวกสบายให้กับตัวคุณเองอย่างเพียงพอ

ในการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหรือสตาร์ทรถ จำเป็นต้องทำใหม่ มอเตอร์สามารถอัพเกรดเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ ถ้าโรเตอร์ทำด้วยแม่เหล็กนีโอไดเมียม กลึงตามความหนา มันถูกสร้างขึ้นด้วยจำนวนขั้วเช่นสเตเตอร์สลับกัน โรเตอร์บนแม่เหล็กนีโอไดเมียมที่ติดกาวบนพื้นผิวไม่ควรติดระหว่างการหมุน

ประเภทของโรเตอร์

การออกแบบโรเตอร์แตกต่างกันไป ตัวเลือกทั่วไปแสดงอยู่ในรูปด้านล่าง ซึ่งระบุค่าของปัจจัยการใช้พลังงานลม (KIEV)

ประเภทและการออกแบบใบพัดกังหันลม

สำหรับการหมุน กังหันลมทำด้วยแกนตั้งหรือแนวนอน รุ่นแนวตั้งมีข้อดีคือง่ายต่อการบำรุงรักษาเมื่อโหนดหลักอยู่ที่ด้านล่าง ตลับลูกปืนกันรุนปรับแนวได้เองและมีอายุการใช้งานยาวนาน

ใบพัดสองใบของโรเตอร์ Savonius ทำให้เกิดการกระตุก ซึ่งไม่สะดวกนัก ด้วยเหตุนี้ มันจึงทำจากใบมีดสองคู่โดยเว้นระยะห่าง 2 ระดับโดยที่หนึ่งหมุนสัมพันธ์กับอีกอันหนึ่ง 90 0 บาร์เรล, ถัง, หม้อสามารถใช้เป็นช่องว่างได้

โรเตอร์ Darrieus ซึ่งใบมีดทำจากเทปยืดหยุ่นนั้นผลิตได้ง่าย เพื่อความสะดวกในการเลื่อนตำแหน่ง หมายเลขควรเป็นเลขคี่ การเคลื่อนไหวกระตุกเพราะส่วนกลไกจะแตกอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ เทปยังสั่นเมื่อหมุน ทำให้เกิดเสียงคำราม สำหรับการใช้งานถาวร การออกแบบที่คล้ายกันไม่เหมาะมากแม้ว่าบางครั้งใบมีดจะทำจาก วัสดุดูดซับเสียง.
ในโรเตอร์มุมฉาก ปีกจะถูกทำโปรไฟล์ จำนวนใบมีดที่เหมาะสมคือสาม อุปกรณ์มีความเร็วสูง แต่ต้องไม่บิดเมื่อเริ่มต้น

ใบพัดเฮลิคอดมีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากความโค้งที่ซับซ้อนของใบมีด ซึ่งช่วยลดการสูญเสีย มีการใช้งานน้อยกว่ากังหันลมอื่นๆ เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูง

การออกแบบใบพัดใบพัดแนวนอนนั้นมีประสิทธิภาพมากที่สุด แต่ต้องใช้ลมปานกลางที่คงที่ และต้องการการป้องกันพายุเฮอริเคนด้วย ใบมีดทำจากโพรพิลีนเมื่อมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1 เมตร

หากคุณตัดใบมีดจากท่อหรือกระบอกพลาสติกที่มีผนังหนา คุณจะไม่สามารถรับพลังงานที่เกิน 200 วัตต์ได้ โปรไฟล์ของเซกเมนต์ไม่เหมาะสำหรับตัวกลางที่เป็นก๊าซที่บีบอัดได้ จำเป็นต้องมีโปรไฟล์ที่ซับซ้อน

เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ขึ้นอยู่กับว่าต้องใช้พลังงานเท่าใด รวมทั้งจำนวนใบมีดด้วย ใบพัด 10 W แบบสองใบมีดต้องใช้โรเตอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.16 ม. และ 100 W - 6.34 ม. สำหรับโรเตอร์แบบสี่และหกใบ เส้นผ่านศูนย์กลางจะเท่ากับ 4.5 ม. และ 3.68 ม. ตามลำดับ

หากคุณใส่โรเตอร์โดยตรงบนเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แบริ่งของโรเตอร์จะอยู่ได้ไม่นาน เนื่องจากภาระของใบมีดทั้งหมดไม่เท่ากัน แบริ่งรองรับสำหรับเพลากังหันลมต้องอยู่ในแนวเดียวกันโดยมีระดับสองหรือสามระดับ จากนั้นเพลาโรเตอร์จะไม่กลัวการโค้งงอและการกระจัดระหว่างการหมุน

ตัวสะสมปัจจุบันมีบทบาทสำคัญในการทำงานของกังหันลมซึ่งต้องได้รับการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ: หล่อลื่น, ทำความสะอาด, ปรับแต่ง ควรจัดให้มีความเป็นไปได้ในการป้องกันแม้ว่าจะทำได้ยากก็ตาม

ความปลอดภัย

กังหันลมที่มีกำลังเกิน 100 W เป็นอุปกรณ์ที่มีเสียงดัง ในลานบ้านส่วนตัว คุณสามารถติดตั้งกังหันลมอุตสาหกรรมได้หากได้รับการรับรอง ความสูงควรสูงกว่าบ้านที่ใกล้ที่สุด แม้แต่กังหันลมพลังงานต่ำก็ไม่สามารถติดตั้งบนหลังคาได้ การสั่นสะเทือนทางกลจากการทำงานสามารถสร้างเสียงสะท้อนและนำไปสู่การทำลายโครงสร้าง

ต้องการความเร็วในการหมุนของกังหันลมสูง ผลงานคุณภาพ. มิฉะนั้น หากอุปกรณ์ถูกทำลาย อาจมีอันตรายที่ชิ้นส่วนอาจหลุดออกมา ระยะทางไกลและทำให้คนหรือสัตว์เลี้ยงได้รับบาดเจ็บ สิ่งนี้ควรนำมาพิจารณาโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำกังหันลมด้วยมือของคุณเองจากวัสดุชั่วคราว

วีดีโอ. เครื่องกำเนิดลมด้วยมือของคุณเอง

ไม่แนะนำให้ใช้กังหันลมในทุกภูมิภาค เนื่องจากขึ้นอยู่กับลักษณะภูมิอากาศ นอกจากนี้การทำด้วยมือของคุณเองไม่สมเหตุสมผลหากไม่มีประสบการณ์และความรู้ ในการเริ่มต้น คุณสามารถสร้างสรรค์การออกแบบที่เรียบง่ายด้วยกำลังไฟหลายวัตต์และแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 12 โวลต์ ซึ่งคุณสามารถชาร์จโทรศัพท์หรือเปิดไฟหลอดประหยัดไฟได้ การใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียมในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถเพิ่มพลังงานได้อย่างมาก

กังหันลมอันทรงพลังซึ่งเข้าควบคุมส่วนสำคัญของแหล่งจ่ายไฟที่บ้าน หาซื้อได้ดีที่สุดในภาคอุตสาหกรรม เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ ในขณะเดียวกันก็ชั่งน้ำหนักข้อดีและข้อเสียอย่างระมัดระวัง หากคุณรวมเข้ากับแหล่งพลังงานทางเลือกอื่นๆ ไฟฟ้าก็เพียงพอสำหรับทุกสิ่ง ความต้องการของครัวเรือนรวมทั้งระบบทำความร้อนในบ้าน

รัสเซียมีสองตำแหน่งเกี่ยวกับทรัพยากรพลังงานลม ประการหนึ่งต้องขอบคุณความยิ่งใหญ่ พื้นที่ทั้งหมดและถึงที่ราบอันอุดมสมบูรณ์ ลมโดยรวมก็มีมาก และส่วนใหญ่ถึงแม้จะเป็น ในทางกลับกัน ลมของเรามีศักยภาพต่ำเป็นส่วนใหญ่ ช้า ดูรูปที่ ประการที่สาม ในพื้นที่ที่มีประชากรเบาบาง ลมจะพัดแรง ด้วยเหตุนี้งานในการเริ่มเครื่องกำเนิดลมในฟาร์มจึงมีความเกี่ยวข้องมาก แต่ในการตัดสินใจว่าจะซื้ออุปกรณ์ราคาแพงหรือทำเอง คุณต้องคิดให้รอบคอบก่อนว่าประเภทไหน (และมีจำนวนมาก) เพื่อจุดประสงค์ในการเลือก

แนวคิดพื้นฐาน

  1. KIEV - ปัจจัยการใช้พลังงานลม หากใช้แบบจำลองกลไกลมแบนในการคำนวณ (ดูด้านล่าง) จะเท่ากับประสิทธิภาพของใบพัดของโรงไฟฟ้าพลังงานลม (APU)
  2. ประสิทธิภาพ - ประสิทธิภาพแบบ end-to-end ของ APU ตั้งแต่ลมที่พัดมาจนถึงขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือปริมาณน้ำที่สูบเข้าในถัง
  3. ความเร็วลมในการทำงานขั้นต่ำ (MPS) คือความเร็วที่กังหันลมเริ่มให้กระแสโหลด
  4. ความเร็วลมสูงสุดที่อนุญาต (MPS) คือความเร็วที่การผลิตพลังงานหยุดลง: ระบบอัตโนมัติจะปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือวางโรเตอร์ไว้ในใบพัดสภาพอากาศ หรือพับและซ่อนไว้ หรือโรเตอร์หยุดเอง หรือ APU เพียงแค่ยุบ
  5. ความเร็วลมเริ่มต้น (CWS) - ที่ความเร็วนี้ โรเตอร์สามารถหมุนได้โดยไม่ต้องโหลด หมุนขึ้น และเข้าสู่โหมดการทำงาน หลังจากนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็สามารถเปิดได้
  6. ความเร็วเริ่มต้นติดลบ (OSS) - นี่หมายความว่า APU (หรือกังหันลม - กังหันลมหรือ WEA หน่วยพลังงานลม) เพื่อเริ่มต้นที่ความเร็วลมใด ๆ จำเป็นต้องมีการหมุนขึ้นจากแหล่งพลังงานภายนอก
  7. โมเมนต์เริ่มต้น (เริ่มต้น) - ความสามารถของโรเตอร์ที่บังคับให้การไหลของอากาศช้าลงเพื่อสร้างแรงบิดบนเพลา
  8. กังหันลม (VD) - ส่วนหนึ่งของ APU จากโรเตอร์ไปยังเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือปั๊ม หรือผู้ใช้พลังงานอื่นๆ
  9. เครื่องกำเนิดลมแบบหมุน - APU ซึ่งพลังงานลมจะถูกแปลงเป็นแรงบิดบนเพลาส่งกำลังโดยการหมุนโรเตอร์ในกระแสลม
  10. ช่วงความเร็วในการทำงานของโรเตอร์คือความแตกต่างระหว่าง MDS และ MRS เมื่อทำงานที่พิกัดโหลด
  11. กังหันลมความเร็วต่ำ - ในนั้นความเร็วเชิงเส้นของชิ้นส่วนของโรเตอร์ในกระแสไม่เกินความเร็วลมหรือต่ำกว่านั้นอย่างมีนัยสำคัญ หัวไดนามิกของการไหลจะถูกแปลงโดยตรงเป็นแรงขับของใบมีด
  12. กังหันลมความเร็วสูง - ความเร็วเชิงเส้นของใบมีดสูงกว่าความเร็วลมอย่างมีนัยสำคัญ (มากถึง 20 เท่าหรือมากกว่า) และโรเตอร์จะสร้างการไหลเวียนของอากาศ วัฏจักรของการแปลงพลังงานการไหลเป็นแรงขับนั้นซับซ้อน

หมายเหตุ:

  1. โดยทั่วไปแล้ว APU ความเร็วต่ำจะมี CIEV ที่ต่ำกว่าความเร็วสูง แต่มีแรงบิดเริ่มต้นเพียงพอที่จะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยไม่ต้องตัดการเชื่อมต่อโหลดและ TCO เป็นศูนย์ กล่าวคือ สตาร์ทได้เองและใช้ได้กับลมที่เบาที่สุด
  2. ความช้าและความเร็วเป็นแนวคิดที่สัมพันธ์กัน กังหันลมในครัวเรือนที่ 300 รอบต่อนาทีอาจเป็นความเร็วต่ำและ APU ที่ทรงพลังของประเภท EuroWind ซึ่งทุ่งกังหันลมฟาร์มกังหันลม (ดูรูป) กำลังได้รับและใบพัดทำประมาณ 10 รอบต่อนาที - สูง- ความเร็วเพราะ ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางดังกล่าว ความเร็วเชิงเส้นของใบมีดและอากาศพลศาสตร์ตลอดช่วงส่วนใหญ่จึงค่อนข้าง "เครื่องบิน" ดูด้านล่าง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอะไรที่จำเป็น?

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับกังหันลมในประเทศต้องผลิตไฟฟ้าด้วยความเร็วรอบที่หลากหลายและมีความสามารถในการสตาร์ทด้วยตนเองโดยไม่ต้องใช้ระบบอัตโนมัติและ แหล่งภายนอกโภชนาการ ในกรณีของการใช้ APU กับ OSS (กังหันลมแบบหมุนได้) ซึ่งตามกฎแล้วมี KIEV และประสิทธิภาพสูง จะต้องสามารถย้อนกลับได้ด้วย กล่าวคือ สามารถทำงานเป็นเครื่องยนต์ได้ ด้วยกำลังสูงสุด 5 กิโลวัตต์ เงื่อนไขนี้จึงเป็นที่พอใจ รถยนต์ไฟฟ้าด้วยแม่เหล็กถาวรจากไนโอเบียม (ซุปเปอร์แม่เหล็ก); บนแม่เหล็กเหล็กหรือเฟอร์ไรท์ คุณสามารถวางใจได้ไม่เกิน 0.5-0.7 กิโลวัตต์

บันทึก: เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบอะซิงโครนัสหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบสะสมที่มีสเตเตอร์ที่ไม่เป็นแม่เหล็กนั้นไม่เหมาะสมเลย เมื่อความแรงลมลดลง พวกมันจะ "ออกไป" นานก่อนที่ความเร็วของมันจะลดลงถึง MRS จากนั้นพวกมันจะไม่สตาร์ทเอง

"หัวใจ" ที่ยอดเยี่ยมของ APU ที่มีกำลัง 0.3 ถึง 1-2 กิโลวัตต์ได้มาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่มีวงจรเรียงกระแสในตัว ส่วนใหญ่อยู่ในขณะนี้ ประการแรก พวกมันรักษาแรงดันเอาต์พุตที่ 11.6-14.7 V ในช่วงความเร็วที่ค่อนข้างกว้างโดยไม่มีตัวปรับความคงตัวทางอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก ประการที่สอง ประตูซิลิกอนจะเปิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดถึงประมาณ 1.4 V และก่อนหน้านั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า "ไม่เห็น" โหลด ในการทำเช่นนี้เครื่องกำเนิดจะต้องไม่บิดเบี้ยวค่อนข้างดี

ในกรณีส่วนใหญ่ ออสซิลเลเตอร์สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเพลา HP ความเร็วสูงโดยไม่ต้องใช้เกียร์หรือสายพาน โดยเลือกความเร็วโดยเลือกจำนวนใบมีด ดูด้านล่าง "ผู้เดินเร็ว" มีแรงบิดเริ่มต้นเพียงเล็กน้อยหรือเป็นศูนย์ แต่โรเตอร์แม้จะไม่ได้ปลดโหลด แต่ก็จะมีเวลาเพียงพอที่จะหมุนก่อนที่วาล์วจะเปิดและเครื่องกำเนิดจะให้กระแสไฟ

ทางเลือกในสายลม

ก่อนตัดสินใจว่าจะทำเครื่องกำเนิดลมรุ่นใด มาตัดสินใจเกี่ยวกับอากาศวิทยาในพื้นที่ก่อน สีเทา-เขียว(ไม่มีลม) พื้นที่ของแผนที่ลม อย่างน้อยความรู้สึกบางอย่างจะมาจากกังหันลมเท่านั้น(และเราจะพูดถึงพวกเขาในภายหลัง) หากคุณต้องการแหล่งจ่ายไฟคงที่ คุณจะต้องเพิ่มบูสเตอร์ (วงจรเรียงกระแสพร้อมตัวปรับแรงดันไฟฟ้า) เครื่องชาร์จ แบตเตอรี่อันทรงพลัง อินเวอร์เตอร์ 12/24/36/48 VDC ถึง 220/380 VAC 50 Hz เศรษฐกิจดังกล่าวจะมีราคาไม่ต่ำกว่า 20,000 ดอลลาร์ และไม่น่าเป็นไปได้ที่จะกำจัดพลังงานระยะยาวมากกว่า 3-4 กิโลวัตต์ โดยทั่วไป ด้วยความปรารถนาอย่างไม่ลดละสำหรับพลังงานทดแทน จะดีกว่าที่จะมองหาแหล่งพลังงานอื่น

ในสถานที่ที่มีลมแรงสีเหลืองอมเขียวเล็กน้อย หากคุณต้องการไฟฟ้าไม่เกิน 2-3 กิโลวัตต์ คุณสามารถใช้เครื่องกำเนิดลมแนวตั้งความเร็วต่ำได้ด้วยตัวเอง. พวกเขาได้รับการพัฒนานับไม่ถ้วนและมีการออกแบบที่เกือบจะไม่ด้อยกว่า "ใบมีด" ที่ผลิตในอุตสาหกรรมในแง่ของ KIEV และประสิทธิภาพ

หากคุณกำลังจะซื้อกังหันลมสำหรับบ้านของคุณ ควรเน้นที่กังหันลมที่มีใบพัดเรือใบ มีข้อพิพาทมากมาย และในทางทฤษฎียังไม่ใช่ทุกอย่างชัดเจนแต่ก็ใช้ได้ ในสหพันธรัฐรัสเซีย "เรือใบ" ผลิตในตากันรอกที่มีความจุ 1-100 กิโลวัตต์

สีแดง ลมแรง ภูมิภาค ตัวเลือกขึ้นอยู่กับกำลังที่ต้องการในช่วง 0.5-1.5 กิโลวัตต์ "แนวตั้ง" ที่สร้างขึ้นเองนั้นมีเหตุผล 1.5-5 kW - ซื้อ "เรือใบ" สามารถซื้อ "แนวตั้ง" ได้ แต่จะมีราคาสูงกว่า APU โครงร่างแนวนอน. และสุดท้าย หากคุณต้องการกังหันลมที่มีกำลังตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ขึ้นไป คุณต้องเลือกระหว่าง "ใบมีด" หรือ "เรือใบ" ที่ซื้อในแนวนอน

บันทึก: ผู้ผลิตหลายรายโดยเฉพาะระดับที่สองเสนอชุดชิ้นส่วนซึ่งคุณสามารถประกอบเครื่องกำเนิดลมที่มีกำลังสูงถึง 10 กิโลวัตต์ด้วยตัวคุณเอง ชุดดังกล่าวจะมีราคาถูกกว่าชุดสำเร็จรูปพร้อมการติดตั้ง 20-50% แต่ก่อนที่จะซื้อ คุณต้องศึกษาอากาศวิทยาของสถานที่ติดตั้งที่ต้องการอย่างรอบคอบ จากนั้นเลือกประเภทและรุ่นที่เหมาะสมตามข้อกำหนด

เกี่ยวกับความปลอดภัย

ชิ้นส่วนของกังหันลมในประเทศที่ทำงานอยู่สามารถมีความเร็วเชิงเส้นเกิน 120 และแม้กระทั่ง 150 ม./วินาที และชิ้นส่วนใด ๆ วัสดุที่เป็นของแข็งน้ำหนัก 20 กรัมบินด้วยความเร็ว 100 ม. / วินาทีด้วยการตี "สำเร็จ" มันฆ่าคนที่มีสุขภาพดีทันที แผ่นเหล็กหรือพลาสติกแข็งหนา 2 มม. เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 ม./วินาที ผ่าครึ่ง

นอกจากนี้กังหันลมส่วนใหญ่ที่มีกำลังเกิน 100 วัตต์มีเสียงดังมาก หลายชนิดสร้างความผันผวนของความดันอากาศความถี่ต่ำพิเศษ (น้อยกว่า 16 Hz) - อินฟราซาวน์ Infrasounds นั้นไม่ได้ยิน แต่เป็นอันตรายต่อสุขภาพและแพร่กระจายไปไกลมาก

บันทึก: ในช่วงปลายยุค 80 มีเรื่องอื้อฉาวในสหรัฐอเมริกา - ฟาร์มกังหันลมที่ใหญ่ที่สุดในประเทศในเวลานั้นต้องปิด ชาวอินเดียนแดงจากเขตสงวน ซึ่งอยู่ห่างจากทุ่ง APU ของเธอ 200 กม. ได้พิสูจน์ในศาลว่าความผิดปกติด้านสุขภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในตัวพวกเขาหลังจากการว่าจ้างฟาร์มกังหันลมนั้นเกิดจากอินฟราซาวน์

ด้วยเหตุผลข้างต้น อนุญาตให้ติดตั้ง APU ที่ระยะห่างอย่างน้อย 5 ของความสูงจากอาคารที่พักอาศัยที่ใกล้ที่สุด ในครัวเรือนส่วนตัวสามารถติดตั้งกังหันลมสำหรับการผลิตภาคอุตสาหกรรมได้อย่างเหมาะสม โดยทั่วไปแล้วเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้ง APU บนหลังคา - ระหว่างการใช้งาน แม้จะใช้พลังงานต่ำ ก็มีโหลดทางกลสลับกันที่อาจทำให้เกิดเสียงสะท้อน โครงสร้างอาคารและการทำลายล้าง

บันทึก: ความสูงของ APU คือจุดสูงสุดของดิสก์แบบกวาด (สำหรับโรเตอร์แบบมีใบมีด) หรือรูปทรงเรขาคณิต (สำหรับ APU ในแนวตั้งที่มีโรเตอร์บนเสา) หากเสา APU หรือแกนโรเตอร์ยื่นออกมาสูงกว่าเดิม ความสูงจะถูกคำนวณตามส่วนบน - ส่วนบน

ลม แอโรไดนามิก KIEV

เครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดปฏิบัติตามกฎธรรมชาติแบบเดียวกับที่ผลิตจากโรงงานซึ่งคำนวณจากคอมพิวเตอร์ และผู้ที่ต้องทำด้วยตัวเองจำเป็นต้องเข้าใจพื้นฐานของงานของเขาเป็นอย่างดี - บ่อยครั้งที่เขาไม่มีวัสดุล้ำสมัยที่มีราคาแพงและ อุปกรณ์เทคโนโลยี. อากาศพลศาสตร์ของ APU นั้นช่างยากเหลือเกิน ...

ลมและ KIEV

ในการคำนวณ APU ของโรงงานแบบอนุกรมเรียกว่า แบบจำลองกลไกลมแบบแบน มันขึ้นอยู่กับสมมติฐานต่อไปนี้:

  • ความเร็วและทิศทางลมจะคงที่ภายในพื้นผิวใบพัดที่มีประสิทธิภาพ
  • อากาศเป็นตัวกลางต่อเนื่อง
  • พื้นผิวที่มีประสิทธิภาพของโรเตอร์เท่ากับพื้นที่กวาด
  • พลังงานของการไหลของอากาศเป็นพลังงานจลน์ล้วนๆ

ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว พลังงานสูงสุดของปริมาตรอากาศหนึ่งหน่วยคำนวณตามสูตรของโรงเรียน โดยสมมติว่าความหนาแน่นของอากาศภายใต้สภาวะปกติคือ 1.29 กก. * ลูกบาศ์ก m. ที่ความเร็วลม 10 m / s อากาศหนึ่งลูกบาศก์จะบรรทุก 65 J และจากหนึ่งตารางของพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพของโรเตอร์ เป็นไปได้ที่ประสิทธิภาพ 100% ของ APU ทั้งหมดเพื่อกำจัด 650 W นี่เป็นแนวทางที่ง่ายมาก ทุกคนรู้ดีว่าลมไม่ได้สม่ำเสมออย่างสมบูรณ์ แต่สิ่งนี้ต้องทำเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์สามารถทำซ้ำได้ ซึ่งเป็นเรื่องปกติในเทคโนโลยี

ไม่ควรละเลยโมเดลแบน เพราะให้พลังงานลมขั้นต่ำที่ชัดเจน แต่ประการแรก อากาศอัดได้ และประการที่สอง เป็นของเหลวมาก (ความหนืดไดนามิกเพียง 17.2 μPa * s) ซึ่งหมายความว่าการไหลสามารถไหลไปรอบ ๆ พื้นที่กวาด ลดพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพและ KIEV ซึ่งสังเกตได้บ่อยที่สุด แต่โดยหลักการแล้ว สถานการณ์ย้อนกลับก็เป็นไปได้เช่นกัน: ลมพัดเข้าหาโรเตอร์และพื้นที่ของพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพจากนั้นกลายเป็นมากกว่าแบบกวาดและ KIEV มากกว่า 1 เมื่อเทียบกับลมที่ราบเรียบ .

ให้สองตัวอย่าง ประการแรกคือเรือยอทช์ที่น่าเพลิดเพลินซึ่งค่อนข้างหนักเรือยอชท์สามารถแล่นได้ไม่เพียง แต่ต้านลม แต่ยังเร็วกว่านั้นอีกด้วย ลมมีความหมายภายนอก ลมที่ชัดต้องยังเร็วอยู่ ไม่อย่างนั้นจะดึงเรือยังไง?

ประการที่สองคือความคลาสสิกของประวัติศาสตร์การบิน ในการทดสอบ MIG-19 ปรากฏว่าเครื่องสกัดกั้นซึ่งหนักกว่าเครื่องบินขับไล่แนวหน้าเป็นตัน เร่งความเร็วได้เร็วกว่า ด้วยเครื่องยนต์เดียวกันในเฟรมเดียวกัน

นักทฤษฎีไม่รู้ว่าจะคิดอย่างไร และสงสัยกฎการอนุรักษ์พลังงานอย่างจริงจัง ในท้ายที่สุด ปรากฏว่าประเด็นคือกรวยของแฟริ่งเรดาร์ที่ยื่นออกมาจากช่องอากาศเข้า ตั้งแต่ปลายเท้าจนถึงเปลือกหุ้ม ซีลอากาศปรากฏขึ้นราวกับกวาดจากด้านข้างไปยังคอมเพรสเซอร์ของเครื่องยนต์ นับแต่นั้นมา คลื่นกระแทกได้ถูกสร้างขึ้นอย่างมั่นคงในทางทฤษฎีว่ามีประโยชน์ และประสิทธิภาพการบินอันยอดเยี่ยมของเครื่องบินสมัยใหม่นั้นเกิดจากการใช้ความชำนาญเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

อากาศพลศาสตร์

การพัฒนาแอโรไดนามิกมักจะแบ่งออกเป็นสองยุค - ก่อน N. G. Zhukovsky และหลัง รายงาน "ตามกระแสน้ำวนที่แนบมา" ลงวันที่ 15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2448 เป็นจุดเริ่มต้น ยุคใหม่ในการบิน

ก่อนที่ Zhukovsky พวกเขาบินบนใบเรือแบน: เชื่อกันว่าอนุภาคของกระแสที่กำลังมาถึงนั้นให้โมเมนตัมทั้งหมดไปที่ขอบชั้นนำของปีก สิ่งนี้ทำให้สามารถกำจัดปริมาณเวกเตอร์ทันที - โมเมนตัมเชิงมุม - ซึ่งสร้างคณิตศาสตร์ที่โกรธจัดและส่วนใหญ่มักจะไม่ใช่การวิเคราะห์ ไปที่ความสัมพันธ์เชิงพลังงานล้วนๆ สะดวกกว่ามาก และในที่สุดก็ได้สนามความดันที่คำนวณได้บนระนาบพาหะ คล้ายกับปัจจุบันไม่มากก็น้อย

วิธีการทางกลไกดังกล่าวทำให้สามารถสร้างอุปกรณ์ที่อย่างน้อยที่สุดก็สามารถลอยขึ้นไปในอากาศและบินจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ โดยไม่จำเป็นต้องตกลงไปที่พื้นที่ไหนสักแห่งระหว่างทาง แต่ความปรารถนาที่จะเพิ่มความเร็ว ความสามารถในการบรรทุก และคุณภาพการบินอื่นๆ เผยให้เห็นถึงความไม่สมบูรณ์ของทฤษฎีแอโรไดนามิกดั้งเดิมมากขึ้นเรื่อยๆ

ความคิดของ Zhukovsky คือ: ด้านบนและ พื้นผิวด้านล่างวิงแอร์เดินทางในเส้นทางที่แตกต่าง จากสภาวะของความต่อเนื่องปานกลาง (ฟองสูญญากาศไม่ก่อตัวในอากาศด้วยตัวเอง) ตามมาด้วยความเร็วของกระแสน้ำบนและล่างที่ไหลลงมาจากขอบท้ายต้องต่างกัน เนื่องจากแม้ว่าความหนืดของอากาศจะมีขนาดเล็ก แต่มีความหนืด จำกัด กระแสน้ำวนควรเกิดขึ้นที่นั่นเนื่องจากความแตกต่างของความเร็ว

กระแสน้ำวนหมุน และกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม ซึ่งไม่เปลี่ยนรูปเหมือนกฎการอนุรักษ์พลังงาน ก็ใช้ได้กับปริมาณเวกเตอร์เช่นกัน กล่าวคือ ต้องคำนึงถึงทิศทางของการเคลื่อนไหวด้วย ดังนั้นในทันทีที่ขอบด้านท้ายควรสร้างกระแสน้ำวนที่หมุนตรงกันข้ามด้วยแรงบิดเท่ากัน เพื่ออะไร? เนื่องจากพลังงานที่เกิดจากเครื่องยนต์

สำหรับการฝึกบิน นี่หมายถึงการปฏิวัติ: โดยการเลือกโปรไฟล์ปีกที่เหมาะสม มันเป็นไปได้ที่จะส่งกระแสน้ำวนที่ติดอยู่รอบปีกในรูปแบบของการไหลเวียน Г เพื่อเพิ่มแรงยก นั่นคือโดยการใช้จ่ายส่วนหนึ่งและสำหรับความเร็วสูงและการรับน้ำหนักของปีก - ส่วนใหญ่ของกำลังเครื่องยนต์ คุณสามารถสร้างการไหลของอากาศรอบ ๆ อุปกรณ์ซึ่งช่วยให้คุณบรรลุคุณภาพการบินที่ดีขึ้น

สิ่งนี้ทำให้การบินเป็นการบิน และไม่ใช่ส่วนหนึ่งของวิชาการบิน ขณะนี้เครื่องบินสามารถสร้างสภาพแวดล้อมที่จำเป็นสำหรับการบินและไม่เป็นของเล่นของกระแสลมอีกต่อไป สิ่งที่คุณต้องมีคือเครื่องยนต์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น และทรงพลังยิ่งขึ้น ...

อีกครั้ง KIEV

แต่กังหันลมไม่มีมอเตอร์ ตรงกันข้ามเขาต้องนำพลังงานจากลมมามอบให้กับผู้บริโภค และมันออกมา - เขาดึงขาของเขาออก หางของเขาติดอยู่ พวกเขาปล่อยให้พลังงานลมเข้าสู่การไหลเวียนของโรเตอร์น้อยเกินไป - มันจะอ่อนแอ แรงขับของใบมีดจะเล็ก และ KIEV และกำลังจะต่ำ มาทำให้การหมุนเวียนกันมากขึ้น - โรเตอร์จะหมุนอย่างบ้าคลั่งเมื่อไม่ได้ใช้งานในสายลมที่มีแสงน้อย แต่ผู้บริโภคกลับได้น้อยอีกครั้ง: พวกเขาให้ภาระเล็กน้อย โรเตอร์ช้าลง ลมพัดออกจากการไหลเวียน และโรเตอร์หยุด

กฎการอนุรักษ์พลังงานให้ "ค่าเฉลี่ยสีทอง" อยู่ตรงกลาง: เราให้พลังงาน 50% แก่โหลด และสำหรับ 50% ที่เหลือ เราจะบิดกระแสให้เหมาะสมที่สุด การปฏิบัติยืนยันสมมติฐาน: หากประสิทธิภาพของใบพัดดึงที่ดีคือ 75-80% ดังนั้น KIEV ของโรเตอร์แบบมีใบมีดที่คำนวณอย่างระมัดระวังและเป่าในอุโมงค์ลมจะสูงถึง 38-40% นั่นคือ มากถึงครึ่งหนึ่งของสิ่งที่สามารถทำได้ด้วยพลังงานส่วนเกิน

ความทันสมัย

ทุกวันนี้ แอโรไดนามิกส์ซึ่งติดอาวุธด้วยคณิตศาสตร์และคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ได้เปลี่ยนจากการทำให้แบบจำลองเรียบง่ายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้มาเป็น คำอธิบายที่ถูกต้องพฤติกรรมของร่างกายที่แท้จริงในกระแสที่แท้จริง และที่นี่ นอกเหนือจากสายทั่วไป - พลัง พลัง และพลังอีกครั้ง! – ค้นพบวิธีข้างเคียง แต่ให้คำมั่นว่าจะมีพลังงานเข้าสู่ระบบจำนวนจำกัด

Paul McCready นักบินทางเลือกที่มีชื่อเสียงได้สร้างเครื่องบินขึ้นในยุค 80 โดยมีมอเตอร์สองตัวจากเลื่อยไฟฟ้าขนาด 16 แรงม้า แสดง 360 กม./ชม. ยิ่งไปกว่านั้น แชสซีของมันคือรถสามล้อที่ไม่สามารถหดได้ และล้อก็ไม่มีแฟริ่ง ไม่มียานพาหนะใดๆ ของ McCready เข้าแถวและออกรบ แต่สองคัน มีเครื่องยนต์ลูกสูบและใบพัด และอีกคันหนึ่งบินรอบเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ โลกโดยไม่ต้องลงจอดที่ปั๊มน้ำมันแห่งหนึ่ง

ใบเรือที่ก่อให้เกิดปีกเดิมก็ได้รับผลกระทบอย่างมากจากการพัฒนาทฤษฎีเช่นกัน อากาศพลศาสตร์ "สด" ช่วยให้เรือยอทช์มีลม 8 นอต ยืนบนไฮโดรฟอยล์ (ดูรูปที่); เพื่อกระจายซากดังกล่าวไปยังความเร็วที่ต้องการด้วยใบพัดจำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์อย่างน้อย 100 แรงม้า เรือคาตามารันที่มีลมแรงเท่ากันนั้นแล่นด้วยความเร็วประมาณ 30 นอต (55 กม./ชม.)

นอกจากนี้ยังมีการค้นพบที่ไม่สำคัญอย่างสมบูรณ์ แฟนกีฬาที่หายากที่สุดและผาดโผนที่สุด - กระโดดฐาน - สวมชุดปีกสูง, วิงสูท, บินได้โดยไม่ต้องใช้มอเตอร์, การหลบหลีกด้วยความเร็วมากกว่า 200 กม. / ชม. (รูปที่ด้านขวา) แล้วลงจอดอย่างราบรื่นใน สถานที่ที่เลือกไว้ล่วงหน้า ในเทพนิยายใดที่ผู้คนบินด้วยตัวเอง?

ความลึกลับมากมายของธรรมชาติยังถูกไข โดยเฉพาะการบินของด้วง ตามหลักแอโรไดนามิกส์ มันบินไม่ได้ เช่นเดียวกับบรรพบุรุษของ "ชิงทรัพย์" F-117 ที่มีปีกรูปเพชร มันยังไม่สามารถขึ้นไปในอากาศได้ และ MIG-29 และ Su-27 ที่บินหางก่อนเป็นช่วงๆ ไม่เข้ากับแนวคิดใดๆ เลย

และทำไมเมื่อต้องรับมือกับกังหันลมไม่ใช่เรื่องสนุกและไม่ใช่เครื่องมือสำหรับการทำลายล้างของตัวเอง แต่เป็นแหล่งทรัพยากรที่สำคัญจึงจำเป็นต้องเต้นรำจากทฤษฎีกระแสที่อ่อนแอด้วยแบบจำลองของ ลมแบน? ไม่มีทางไปต่อแล้วจริงหรือ?

สิ่งที่คาดหวังจากคลาสสิก?

อย่างไรก็ตาม คลาสสิกไม่ควรละทิ้งในทุกกรณี เป็นรากฐานโดยไม่ต้องพิงซึ่งไม่สามารถสูงขึ้นได้ เฉกเช่นทฤษฎีเซตไม่ยกเลิกตารางสูตรคูณ และโครโมไดนามิกของควอนตัมไม่ได้ทำให้แอปเปิ้ลลอยขึ้นจากต้นไม้

แล้วคุณคาดหวังอะไรจากแนวทางคลาสสิก? ลองดูที่ภาพ ซ้าย - ประเภทของโรเตอร์ พวกมันถูกพรรณนาตามเงื่อนไข 1 - ม้าหมุนแนวตั้ง 2 - มุมฉากแนวตั้ง (กังหันลม); 2-5 - โรเตอร์แบบมีใบมีดที่มีจำนวนใบมีดต่างกันพร้อมโปรไฟล์ที่ปรับให้เหมาะสม

ทางด้านขวาของแกนนอนคือความเร็วสัมพัทธ์ของโรเตอร์ นั่นคือ อัตราส่วนของความเร็วเชิงเส้นของใบมีดต่อความเร็วลม ขึ้นในแนวตั้ง - KIEV และลง - อีกครั้ง แรงบิดสัมพัทธ์ แรงบิดเดี่ยว (100%) ถือเป็นแรงบิดที่สร้างโรเตอร์ให้ลดความเร็วในกระแสด้วยแรง 100% KIEV กล่าวคือ เมื่อพลังงานทั้งหมดของการไหลถูกแปลงเป็นแรงหมุน

วิธีนี้ช่วยให้เราสามารถสรุปผลได้ในวงกว้าง ตัวอย่างเช่น ต้องเลือกจำนวนใบมีดไม่เพียงแต่ไม่มากตามความเร็วในการหมุนที่ต้องการ: ใบมีด 3 และ 4 ใบจะสูญเสียอย่างมากในแง่ของ KIEV และแรงบิดทันทีเมื่อเทียบกับใบมีด 2 และ 6 ที่ทำงานได้ดี ในช่วงความเร็วใกล้เคียงกัน และวงล้อที่คล้ายกันภายนอกและมุมฉากมีคุณสมบัติแตกต่างกันโดยพื้นฐาน

โดยทั่วไปแล้ว ควรให้ความพึงพอใจกับโรเตอร์แบบมีใบมีด ยกเว้นในกรณีที่จำเป็นต้องมีราคาถูกสุด ๆ ความเรียบง่าย การสตาร์ทตัวเองโดยไม่ต้องบำรุงรักษาโดยไม่ต้องใช้ระบบอัตโนมัติ และไม่สามารถปีนเสาได้

บันทึก: เราจะพูดถึงใบพัดเรือโดยเฉพาะ - ดูเหมือนไม่เข้ากับคลาสสิก

เส้นแนวตั้ง

APU ที่มีแกนหมุนในแนวตั้งมีข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ในชีวิตประจำวัน: ส่วนประกอบที่ต้องบำรุงรักษาจะรวมอยู่ที่ด้านล่างและไม่จำเป็นต้องยกขึ้น ยังคงมีตลับลูกปืนกันรุนที่ปรับแนวได้เองและถึงแม้จะไม่เสมอไป แต่มีความแข็งแรงและทนทาน ดังนั้นเมื่อออกแบบเครื่องกำเนิดลมอย่างง่าย การเลือกตัวเลือกต้องเริ่มต้นด้วยแนวดิ่ง ประเภทหลักของพวกเขาแสดงในรูปที่

ดวงอาทิตย์

ในตำแหน่งแรก - ที่ง่ายที่สุดมักเรียกว่าโรเตอร์ Savonius อันที่จริงมันถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1924 ในสหภาพโซเวียตโดย Ya. A. และ A. A. Voronin และ Sigurd Savonius นักอุตสาหกรรมชาวฟินแลนด์ใช้การประดิษฐ์อย่างไร้ยางอายโดยไม่สนใจใบรับรองลิขสิทธิ์ของสหภาพโซเวียตและเริ่มผลิตจำนวนมาก แต่การนำสิ่งประดิษฐ์ในโชคชะตาเข้ามามีความหมายมาก ดังนั้น เพื่อไม่ให้อดีตมาวุ่นวายและไม่รบกวนเถ้าถ่านของคนตาย เราจะเรียกกังหันลมนี้ว่าใบพัดโวโรนิน-ซาโวเนียส หรือเรียกสั้นๆ ว่า ดวงอาทิตย์.

VS สำหรับรถทำเองนั้นดีสำหรับทุกคน ยกเว้น "หัวรถจักร" KIEV ใน 10-18% อย่างไรก็ตามในสหภาพโซเวียตมีงานทำมากมายและมีการพัฒนา ด้านล่างเราจะพิจารณาการออกแบบที่ปรับปรุงใหม่ ซึ่งไม่ซับซ้อนมากนัก แต่จากข้อมูลของ KIEV พบว่าใบมีดมีโอกาสได้เปรียบ

หมายเหตุ: BC แบบสองใบมีดไม่หมุน แต่กระตุก ใบมีด 4 ใบนั้นนุ่มนวลกว่าเล็กน้อย แต่เสีย KIEV ไปมาก เพื่อปรับปรุง 4-"ราง" ส่วนใหญ่มักจะกระจายไปทั่วสองชั้น - ใบมีดคู่หนึ่งด้านล่างและอีกคู่หนึ่งหมุน 90 องศาในแนวนอนเหนือพวกเขา KIEV ถูกรักษาไว้ และแรงด้านข้างของกลไกลดลง แต่ส่วนโค้งงอเพิ่มขึ้นบ้างและด้วยลมที่มากกว่า 25 m/s APU ดังกล่าวจะมีเพลา กล่าวคือ โดยไม่มีแบริ่งยืดโดยพวกที่อยู่เหนือโรเตอร์ "ทำลายหอคอย"

ดาเรีย

อันต่อไปคือโรเตอร์ดาเรีย KIEV - มากถึง 20% ง่ายยิ่งขึ้นไปอีก: ใบมีดทำจากแถบยางยืดแบบเรียบไม่มีโครง ทฤษฎีของโรเตอร์ Darrieus ยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างดี เป็นที่ชัดเจนว่ามันเริ่มคลายตัวเนื่องจากความแตกต่างของความต้านทานตามหลักอากาศพลศาสตร์ของโคกและกระเป๋าเข็มขัด และจากนั้นก็จะกลายเป็นเหมือนความเร็วสูงที่ก่อตัวขึ้นเอง

โมเมนต์การหมุนมีขนาดเล็กและในตำแหน่งเริ่มต้นของโรเตอร์ขนานและตั้งฉากกับลมไม่มีอยู่เลยดังนั้นการโปรโมตตัวเองจึงทำได้เฉพาะกับใบมีดจำนวนคี่ (ปีก?) ไม่ว่าในกรณีใด โหลดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องถูกตัดการเชื่อมต่อตลอดระยะเวลาของโปรโมชั่น

โรเตอร์ Darrieus มีคุณสมบัติที่ไม่ดีอีกสองประการ อย่างแรก ในระหว่างการหมุน thrust vector ของเบลดอธิบายถึงการปฏิวัติที่สมบูรณ์เมื่อเทียบกับการโฟกัสตามหลักอากาศพลศาสตร์ และไม่ราบรื่นแต่กระตุก ดังนั้นโรเตอร์ Darrieus จะทำลายกลไกของมันอย่างรวดเร็วแม้จะมีลมพัดเรียบ

ประการที่สอง ดาเรียไม่เพียงแต่ส่งเสียง แต่ยังตะโกนและร้องเสียงแหลมจนเทปขาด นี่เป็นเพราะการสั่นสะเทือน และยิ่งใบมีดมาก เสียงคำรามยิ่งแรง ดังนั้น หากทำดารยา มันจะเป็นดาบสองคม ที่ทำจากวัสดุดูดซับเสียงที่มีความแข็งแรงสูง (คาร์บอน ไมลาร์) ราคาแพง และใช้เครื่องบินขนาดเล็กสำหรับหมุนตรงกลางเสากระโดง

มุมฉาก

ที่ตำแหน่ง 3 - โรเตอร์แนวตั้งฉากตั้งฉากพร้อมใบมีดโปรไฟล์ มุมฉากเนื่องจากปีกยื่นออกมาในแนวตั้ง การเปลี่ยนจาก BC เป็นมุมฉากแสดงไว้ในรูปที่ ซ้าย.

มุมของการติดตั้งใบมีดที่สัมพันธ์กับเส้นสัมผัสของวงกลม โดยสัมผัสกับจุดโฟกัสตามหลักอากาศพลศาสตร์ของปีก สามารถเป็นได้ทั้งค่าบวก (ในรูป) หรือค่าลบ ตามความแรงของลม บางครั้งใบมีดหมุนได้และวางกังหันลมไว้บนใบมีดโดยจับอัลฟ่าโดยอัตโนมัติ แต่โครงสร้างดังกล่าวมักจะหัก

ตัวเครื่องตรงกลาง (ในรูปสีน้ำเงิน) ทำให้สามารถเพิ่ม KIEV เป็นเกือบ 50% มากกว่าใบมีดกระบอกธรรมดาก็เพียงพอแล้ว แต่ทฤษฏีมุมฉาก ปริมาณที่เหมาะสมใบมีดให้ชัดเจน: ควรมี 3 อันพอดี

มุมฉากหมายถึงกังหันลมความเร็วสูงที่มี OSS กล่าวคือ จำเป็นต้องมีการเลื่อนตำแหน่งในระหว่างการว่าจ้างและหลังจากสงบ ตามรูปแบบมุมฉาก จะผลิต APU ที่ไม่ต้องบำรุงรักษาแบบอนุกรมซึ่งมีกำลังสูงถึง 20 กิโลวัตต์

เฮลิคอยด์

โรเตอร์เฮลิคอดหรือโรเตอร์ Gorlov (ข้อ 4) - ชนิดของมุมฉากที่ให้การหมุนสม่ำเสมอ ฉากที่มีปีกตรง "น้ำตา" อ่อนแอกว่าเครื่องบินสองใบเพียงเล็กน้อยเท่านั้น การดัดของใบมีดตามแนวเฮลิคอดช่วยหลีกเลี่ยงการสูญเสีย KIEV เนื่องจากความโค้งของใบมีด แม้ว่าใบมีดโค้งจะปฏิเสธส่วนหนึ่งของการไหลโดยไม่ใช้ แต่ก็ยังดึงส่วนหนึ่งเข้าไปในโซนที่มีความเร็วเชิงเส้นสูงสุดเพื่อชดเชยการสูญเสีย Helicoids ใช้น้อยกว่ากังหันลมอื่นเพราะ เนื่องจากความซับซ้อนของการผลิตจึงมีราคาแพงกว่าสินค้าที่มีคุณภาพเท่าเทียมกัน

บาร์เรลบาร์เรล

สำหรับ 5 ตำแหน่ง – โรเตอร์ชนิด BC ล้อมรอบด้วยใบพัดนำทาง แผนผังแสดงในรูปที่ ด้านขวา. ไม่ค่อยพบในการออกแบบอุตสาหกรรม, tk. การซื้อที่ดินที่มีราคาแพงไม่ได้ชดเชยการเพิ่มกำลังการผลิต และการใช้วัสดุและความซับซ้อนของการผลิตก็สูง แต่ผู้ทำเองที่กลัวงานไม่ได้เป็นผู้เชี่ยวชาญอีกต่อไป แต่เป็นผู้บริโภคและถ้าไม่ต้องการมากกว่า 0.5-1.5 กิโลวัตต์สำหรับเขาแล้ว "บาร์เรล - บาร์เรล" เป็นอาหารอันโอชะ:

  • โรเตอร์ชนิดนี้มีความปลอดภัย เงียบสนิท ไม่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและสามารถติดตั้งได้ทุกที่ แม้แต่ในสนามเด็กเล่น
  • งอ "ราง" ของสังกะสีและเชื่อมโครงท่อ - งานไร้สาระ
  • การหมุนมีความสม่ำเสมออย่างยิ่ง ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลสามารถนำมาจากราคาถูกที่สุดหรือจากถังขยะ
  • ไม่กลัวพายุเฮอริเคน - ด้วย ลมแรงไม่สามารถดันเข้าไปใน "ถัง"; รังไหมกระแสน้ำวนปรากฏขึ้นรอบๆ (เราจะยังคงพบเอฟเฟกต์นี้)
  • และที่สำคัญที่สุด เนื่องจากพื้นผิวของ "คว้า" นั้นใหญ่กว่าโรเตอร์ภายในหลายเท่า KIEV จึงสามารถเป็นหน่วย superunit และแรงบิดที่ 3 m / s ที่ "บาร์เรล" ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสามเมตรเป็นเช่นนั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 1 กิโลวัตต์พร้อมโหลดสูงสุดตามที่กล่าวไว้ดีกว่าที่จะไม่กระตุก

วิดีโอ: เครื่องกำเนิดลม Lenz

ในยุค 60 ในสหภาพโซเวียต E. S. Biryukov ได้จดสิทธิบัตร APU แบบหมุนด้วย KIEV 46% หลังจากนั้นเล็กน้อย V. Blinov ประสบความสำเร็จ 58% จากการออกแบบโดยใช้หลักการเดียวกันกับ KIEV แต่ไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการทดสอบ และการทดสอบเต็มรูปแบบของกองกำลังติดอาวุธของ Biryukov ได้ดำเนินการโดยเจ้าหน้าที่ของนิตยสาร Inventor and Rationalizer ใบพัดสองชั้นขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.75 ม. และความสูง 2 ม. พร้อมลมหมุนสดชื่นเต็มกำลัง เครื่องกำเนิดแบบอะซิงโครนัส 1.2 kW และทน 30 m / s โดยไม่แตก ภาพวาดของ APU Biryukov แสดงในรูปที่

  1. โรเตอร์สังกะสีบนหลังคา;
  2. ตลับลูกปืนเม็ดกลมสองแถวปรับแนวได้เอง
  3. ผ้าห่อศพ - สายเคเบิลเหล็ก 5 มม.
  4. แกนเพลา - ท่อเหล็กมีความหนาของผนัง 1.5-2.5 มม.
  5. คันโยกควบคุมความเร็วตามหลักอากาศพลศาสตร์
  6. ใบมีดควบคุมความเร็ว - ไม้อัดหรือแผ่นพลาสติก 3-4 มม.
  7. แท่งควบคุมความเร็ว
  8. โหลดตัวควบคุมความเร็ว น้ำหนักของมันกำหนดความเร็ว
  9. ไดรฟ์รอก - ล้อจักรยานที่ไม่มียางพร้อมห้อง
  10. ตลับลูกปืนกันรุน - ตลับลูกปืนกันรุน;
  11. ลูกรอกขับเคลื่อน - ลูกรอกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าปกติ
  12. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

Biryukov ได้รับใบรับรองลิขสิทธิ์หลายฉบับสำหรับ APU ของเขา ขั้นแรก ให้ความสนใจกับส่วนของโรเตอร์ เมื่อเร่งความเร็ว มันจะทำงานเหมือนดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดแรงบิดในการสตาร์ทที่มาก ขณะที่หมุน เบาะน้ำวนจะถูกสร้างขึ้นในกระเป๋าด้านนอกของใบมีด จากมุมมองของลม ใบพัดจะกลายเป็นโปรไฟล์และโรเตอร์จะกลายเป็นมุมฉากความเร็วสูง โดยโปรไฟล์เสมือนจริงจะเปลี่ยนไปตามความแรงของลม

ประการที่สอง ช่องโปรไฟล์ระหว่างใบมีดในช่วงความเร็วในการทำงานทำหน้าที่เป็นตัวกลาง หากลมเพิ่มขึ้นก็จะสร้างเบาะน้ำวนซึ่งอยู่เหนือโรเตอร์ มีรังไหมน้ำวนแบบเดียวกับรอบๆ APU ที่มีใบพัดนำทาง พลังงานสำหรับการสร้างมันมาจากลม และไม่เพียงพอที่จะทำลายกังหันลมอีกต่อไป

ประการที่สาม ตัวควบคุมความเร็วได้รับการออกแบบมาสำหรับกังหันเป็นหลัก เขารักษาความเร็วของเธอให้ดีที่สุดจากมุมมองของ KIEV และความถี่สูงสุดของการหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นมาจากการเลือกอัตราทดเกียร์ของกลไก

หมายเหตุ: หลังจากการตีพิมพ์ใน IR ในปี 1965 กองกำลังของ Biryukov ได้หายตัวไปจากการถูกลืมเลือน ผู้เขียนไม่รอคำตอบจากเจ้าหน้าที่ ชะตากรรมของสิ่งประดิษฐ์ของสหภาพโซเวียตจำนวนมาก พวกเขาบอกว่าคนญี่ปุ่นบางคนกลายเป็นมหาเศรษฐีโดยการอ่านนิตยสารทางเทคนิคยอดนิยมของโซเวียตและจดสิทธิบัตรทุกอย่างที่ควรค่าแก่ความสนใจ

โลปัทนิกิ

อย่างที่คุณพูด ตามคลาสสิก กังหันลมแนวนอนที่มีใบพัดแบบมีใบมีดนั้นดีที่สุด แต่ประการแรก เขาต้องการลมแรงปานกลางและคงที่เป็นอย่างน้อย ประการที่สอง การออกแบบสำหรับผู้ทำเองนั้นเต็มไปด้วยข้อผิดพลาดมากมาย ซึ่งเป็นสาเหตุที่ผลจากการทำงานหนักเป็นเวลานานมักจะทำให้ห้องน้ำ โถงทางเดิน หรือเฉลียงสว่างไสวได้ดีที่สุด หรือแม้กระทั่งกลายเป็นเพียงการผ่อนคลายตัวเองเท่านั้น

ตามไดอะแกรมในรูปที่ พิจารณาให้ละเอียดยิ่งขึ้น ตำแหน่ง:

  • รูปที่. แต่:
  1. ใบพัด;
  2. เครื่องกำเนิด;
  3. กรอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
  4. ใบพัดสภาพอากาศป้องกัน (พลั่วพายุเฮอริเคน);
  5. ตัวสะสมปัจจุบัน
  6. แชสซี;
  7. โหนดโรตารี่;
  8. ใบพัดสภาพอากาศทำงาน
  9. เสา;
  10. ที่หนีบสำหรับผ้าห่อศพ
  • รูปที่. B มุมมองด้านบน:
  1. ใบพัดสภาพอากาศป้องกัน
  2. ใบพัดสภาพอากาศทำงาน
  3. ตัวควบคุมความตึงสปริงใบพัดป้องกันลม
  • รูปที่. G ตัวสะสมปัจจุบัน:
  1. ตัวสะสมพร้อมยางวงแหวนทองแดงต่อเนื่อง
  2. แปรงทองแดงกราไฟท์แบบสปริงโหลด

บันทึก: การป้องกันพายุเฮอริเคนสำหรับใบมีดแนวนอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 ม. เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งเพราะ เขาไม่สามารถสร้างรังไหมน้ำวนรอบตัวเขา ด้วยขนาดที่เล็กกว่า จึงสามารถบรรลุความทนทานของโรเตอร์สูงถึง 30 ม./วินาที ด้วยใบมีดโพรพิลีน

แล้วเราจะรอ "สะดุด" ที่ไหน?

ใบมีด

หวังว่าจะได้พลังบนเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามากกว่า 150-200 W บนใบมีดในทุกช่วง ความหวังของมือสมัครเล่นที่สิ้นหวังคือการตัดท่อพลาสติกที่มีผนังหนาตามที่แนะนำ ใบมีดจากท่อ ด้านบนหรือทั้งสองด้านจะเป็นส่วนโค้งของวงกลม

โปรไฟล์ของเซ็กเมนต์เหมาะสำหรับสื่อที่ไม่สามารถบีบอัดได้ เช่น ไฮโดรฟอยล์หรือใบพัด สำหรับก๊าซ จำเป็นต้องใช้ใบมีดที่มีโปรไฟล์แปรผันและระยะพิทช์ ตัวอย่างเช่น ดูรูปที่.; ช่วง - 2 ม. นี่จะเป็นผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนและใช้เวลานานซึ่งต้องใช้การคำนวณที่อุตสาหะในทฤษฎีเต็มรูปแบบ เป่าในท่อและการทดสอบภาคสนาม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เมื่อติดตั้งโรเตอร์บนเพลาโดยตรง ตลับลูกปืนมาตรฐานจะแตกในไม่ช้า - ใบพัดทั้งหมดในกังหันลมไม่มีน้ำหนักเท่ากัน เราต้องการเพลากลางที่มีแบริ่งรองรับพิเศษและการส่งผ่านทางกลจากมันไปยังเครื่องกำเนิด สำหรับกังหันลมขนาดใหญ่จะใช้ตลับลูกปืนสองแถวที่ปรับแนวได้เอง ใน รุ่นที่ดีที่สุด- สามชั้น, รูปที่. D ในรูป ข้างต้น. ซึ่งช่วยให้เพลาโรเตอร์ไม่เพียงแค่งอเล็กน้อย แต่ยังเคลื่อนตัวเล็กน้อยจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งหรือขึ้นและลง

บันทึก: ใช้เวลาประมาณ 30 ปีในการพัฒนาตลับลูกปืนกันรุนสำหรับ APU ประเภท EuroWind

ใบพัดสภาพอากาศฉุกเฉิน

หลักการทำงานของมันแสดงในรูปที่ ข. ลมที่พัดแรงขึ้น กดที่พลั่ว สปริงยืด โรเตอร์บิดเบี้ยว ความเร็วลดลง และในที่สุด มันก็จะขนานกับกระแสน้ำ ทุกอย่างดูเหมือนจะดี แต่ - มันเรียบบนกระดาษ ...

ในวันที่ลมแรง ให้พยายามถือฝาต้มน้ำหรือหม้อใบใหญ่โดยให้ด้ามขนานกับลม ระวังให้ดี - เหล็กที่แข็งกระด้างสามารถกระทบโหงวเฮ้งโหงวเฮ้งเพื่อให้จมูกหัก ตัดริมฝีปาก และแม้กระทั่งทำให้ตาแตก

ลมแบนเกิดขึ้นเฉพาะในการคำนวณทางทฤษฎีและในอุโมงค์ลมที่มีความแม่นยำเพียงพอสำหรับการฝึกฝน ในความเป็นจริง กังหันลมที่มีพายุเฮอริเคนกับพลั่วพายุเฮอริเคนบิดเบือนมากกว่าที่ป้องกันไม่ได้โดยสิ้นเชิง ถึงกระนั้น การเปลี่ยนใบมีดที่บิดเบี้ยวก็ยังดีกว่าทำทุกอย่างซ้ำซาก ในการตั้งค่าทางอุตสาหกรรม เป็นเรื่องที่แตกต่างกัน ที่นั่น ระยะพิทช์ของใบมีด สำหรับแต่ละบุคคล จะตรวจสอบและควบคุมระบบอัตโนมัติภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด และทำจากคอมโพสิตสำหรับงานหนัก ไม่ใช่จากท่อน้ำ

นักสะสมปัจจุบัน

นี่คือโหนดที่ให้บริการเป็นประจำ วิศวกรไฟฟ้าคนใดรู้ว่านักสะสมที่มีแปรงจำเป็นต้องทำความสะอาด หล่อลื่น และปรับแต่ง และเสากระโดงมาจาก ท่อน้ำ. คุณจะไม่ปีนเข้าไป เดือนละครั้งหรือสองเดือน คุณจะต้องโยนกังหันลมทั้งหมดลงกับพื้นแล้วยกขึ้นอีกครั้ง เขาจะใช้เวลานานแค่ไหนจาก "การป้องกัน" เช่นนี้?

วิดีโอ: เครื่องกำเนิดลมใบมีด + แผงโซลาร์เซลล์สำหรับจ่ายไฟไปยังกระท่อม

มินิและไมโคร

แต่เมื่อขนาดของใบมีดลดลง ความยากก็จะลดลงตามกำลังสองของเส้นผ่านศูนย์กลางล้อ สามารถผลิต APU แบบมีใบมีดแนวนอนได้ด้วยตัวเองโดยให้กำลังไฟสูงถึง 100 W 6 ใบมีดจะเหมาะสมที่สุด ด้วยจำนวนใบมีดที่มากขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับกำลังเท่ากันจะเล็กลง แต่จะติดแน่นบนดุมล้อได้ยาก ใบพัดที่มีน้อยกว่า 6 ใบสามารถละเว้นได้: 2-blade 100 W ต้องการโรเตอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.34 ม. และ 4 ใบมีดที่มีกำลังเท่ากัน - 4.5 ม. สำหรับความสัมพันธ์ 6 ใบมีด - เส้นผ่านศูนย์กลางกำลังแสดง ดังนี้ :

  • 10 วัตต์ - 1.16 ม.
  • 20 วัตต์ - 1.64 ม.
  • 30 วัตต์ - 2 ม.
  • 40 วัตต์ - 2.32 ม.
  • 50 วัตต์ - 2.6 ม.
  • 60 วัตต์ - 2.84 ม.
  • 70 วัตต์ - 3.08 ม.
  • 80 วัตต์ - 3.28 ม.
  • 90 วัตต์ - 3.48 ม.
  • 100 วัตต์ - 3.68 ม.
  • 300 วัตต์ - 6.34 ม.

มันจะเป็นการดีที่สุดที่จะนับกำลัง 10-20 วัตต์ ประการแรก ใบมีดพลาสติกที่มีระยะมากกว่า 0.8 ม. ไม่มี มาตรการเพิ่มเติมการป้องกันจะไม่ทนต่อลมมากกว่า 20 m / s ประการที่สอง ด้วยช่วงใบมีดสูงถึง 0.8 ม. ความเร็วเชิงเส้นของปลายจะไม่เกินความเร็วลมมากกว่าสามครั้ง และข้อกำหนดสำหรับการทำโปรไฟล์ด้วยการบิดจะลดลงตามลำดับความสำคัญ ที่นี่ "รางน้ำ" ที่มีโปรไฟล์แบบแบ่งส่วนจากไปป์จะทำงานได้ค่อนข้างน่าพอใจแล้ว pos B ในรูป และ 10-20 W จะให้พลังงานแก่แท็บเล็ต ชาร์จสมาร์ทโฟน หรือเปิดหลอดไฟแม่บ้าน

จากนั้นเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์ของจีนนั้นสมบูรณ์แบบ - ดุมล้อสำหรับรถจักรยานไฟฟ้า pos 1 ในรูป พลังของมันในฐานะมอเตอร์คือ 200-300 วัตต์ แต่ในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะให้พลังงานสูงถึงประมาณ 100 วัตต์ แต่จะเหมาะกับเราในแง่ของการหมุนเวียนหรือไม่?

ปัจจัยความเร็ว z สำหรับใบมีด 6 ใบคือ 3 สูตรสำหรับคำนวณความเร็วของการหมุนภายใต้ภาระคือ N = v / l * z * 60 โดยที่ N คือความเร็วของการหมุน 1 / นาที v คือความเร็วลมและ l คือเส้นรอบวงของโรเตอร์ ด้วยช่วงใบมีด 0.8 ม. และลม 5 ม./วินาที เราได้ 72 รอบต่อนาที ที่ 20 ม./วินาที - 288 รอบต่อนาที ล้อจักรยานหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน ดังนั้นเราจะเอา 10-20 วัตต์ของเราออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สามารถให้ 100 คุณสามารถวางโรเตอร์บนเพลาได้โดยตรง

แต่ปัญหาต่อไปนี้เกิดขึ้น: หลังจากทุ่มเททั้งงานและเงิน อย่างน้อยก็เพื่อยานยนต์ เราก็ได้ ... ของเล่น! 10-20 คืออะไร 50 วัตต์? และกังหันลมแบบมีใบมีดที่สามารถจ่ายไฟให้กับทีวีได้อย่างน้อยก็ไม่สามารถทำที่บ้านได้ เป็นไปได้ไหมที่จะซื้อเครื่องกำเนิดลมขนาดเล็กสำเร็จรูปและจะไม่แพงกว่านี้หรือไม่? ยังคงเท่าที่เป็นไปได้และถูกกว่า ให้ดูที่ 4 และ 5 นอกจากนี้ มันจะเป็นมือถือ วางบนตอไม้ - และใช้มัน

ตัวเลือกที่สองคือถ้ามีสเต็ปเปอร์มอเตอร์วางอยู่รอบๆ จากไดรฟ์เก่าขนาด 5 หรือ 8 นิ้ว หรือจากไดรฟ์กระดาษหรือแคร่ตลับหมึกของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตหรือดอทเมทริกซ์ที่ใช้งานไม่ได้ มันสามารถทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและติดโรเตอร์หมุนได้ตั้งแต่ กระป๋อง(ข้อ 6) ง่ายกว่าการประกอบโครงสร้างอย่างที่แสดงใน pos 3.

โดยทั่วไป ตาม "ใบมีด" ข้อสรุปนั้นชัดเจน: ทำที่บ้าน - ค่อนข้างจะทำเนื้อหาในใจ แต่ไม่ใช่เพื่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานในระยะยาวอย่างแท้จริง

วิดีโอ: เครื่องกำเนิดลมที่ง่ายที่สุดสำหรับไฟบ้าน

เรือใบ

เครื่องกำเนิดลมแบบเดินเรือเป็นที่รู้จักกันมาช้านานแล้ว แต่แผงใบพัดแบบอ่อน (ดูรูปที่) เริ่มมีการผลิตขึ้นด้วยการใช้ผ้าและฟิล์มสังเคราะห์ที่ทนทานต่อการสึกหรอซึ่งมีความแข็งแรงสูง กังหันลมแบบหลายใบพัดพร้อมใบเรือที่แข็งกระด้างกระจายอยู่ทั่วโลกในฐานะตัวขับเคลื่อนสำหรับปั๊มอัตโนมัติกำลังต่ำ แต่ข้อมูลทางเทคนิคของกังหันลมนั้นต่ำกว่าแบบหมุนด้วยซ้ำ

อย่างไรก็ตามการแล่นเรือที่นุ่มนวลราวกับปีกของกังหันลมนั้นดูเหมือนจะไม่ง่ายนัก ไม่ใช่เรื่องของความต้านทานลม (ผู้ผลิตไม่จำกัดความเร็วลมสูงสุดที่อนุญาต): เรือยอทช์ - เรือใบรู้อยู่แล้วว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่ลมจะทำลายแผงใบเรือเบอร์มิวดา ในทางกลับกัน แผ่นกระดาษจะขาด หรือเสาจะหัก หรือเรือทั้งลำจะ "พลิกคว่ำ" มันเกี่ยวกับพลังงาน

ขออภัย ไม่พบข้อมูลการทดสอบที่แน่นอน จากความคิดเห็นของผู้ใช้ เป็นไปได้ที่จะรวบรวมการพึ่งพา "สังเคราะห์" สำหรับกังหันลมที่ผลิตใน Taganrog VEU-4.380/220.50 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางล้อลม 5 ม. น้ำหนักหัวลม 160 กก. และความเร็วในการหมุนสูงสุด 40 1 นาที; จะแสดงในรูปที่

แน่นอนว่าไม่สามารถรับประกันความน่าเชื่อถือได้ 100% แต่ถึงกระนั้นก็ชัดเจนว่าไม่มีกลิ่นของรุ่นกลไกแบบเรียบที่นี่ ล้อขนาด 5 เมตรในลมเรียบ 3 m / s ไม่มีทางให้ 1 kW ที่ 7 m / s ถึงที่ราบสูงและเก็บไว้จนกว่าจะมีพายุรุนแรง ผู้ผลิตประกาศว่าสามารถรับ 4 kW เล็กน้อยที่ 3 m / s แต่เมื่อติดตั้งโดยพวกเขาตามผลการศึกษาทางอากาศในพื้นที่

นอกจากนี้ยังไม่พบทฤษฎีเชิงปริมาณ คำอธิบายของนักพัฒนาไม่สามารถเข้าใจได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผู้คนซื้อกังหันลม Taganrog และใช้งานได้ จึงยังคงสันนิษฐานได้ว่าการหมุนเวียนรูปกรวยและเอฟเฟกต์การขับเคลื่อนที่ประกาศไว้นั้นไม่ใช่นิยาย ไม่ว่าในกรณีใด

จากนั้นปรากฎว่าก่อนที่โรเตอร์ตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม กระแสน้ำวนรูปกรวยก็ควรเกิดขึ้นเช่นกัน แต่จะขยายตัวและช้าลง และช่องทางดังกล่าวจะขับลมไปยังโรเตอร์ของมัน พื้นผิวที่มีประสิทธิภาพมันจะเปิดออกมากขึ้น และ KIEV - เหนือความสามัคคี

การวัดสนามของสนามแรงดันที่ด้านหน้าของโรเตอร์ อย่างน้อยกับแอนรอยด์ในครัวเรือน อาจทำให้คำถามนี้กระจ่าง หากปรากฏว่าสูงกว่าจากด้านข้าง APU ที่แล่นเรือก็ทำงานเหมือนแมลงปีกแข็ง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบโฮมเมด

จากที่กล่าวมาแล้ว เป็นที่ชัดเจนว่า เป็นการดีกว่าสำหรับผู้ที่ทำเองจะเล่นในแนวดิ่งหรือเรือใบ แต่ทั้งคู่ช้ามากและการถ่ายโอนไปยังเครื่องกำเนิดความเร็วสูงนั้นเป็นงานพิเศษ ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมและการสูญเสีย เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วต่ำที่มีประสิทธิภาพด้วยตัวเอง?

ใช่คุณสามารถทำได้บนแม่เหล็กโลหะผสมไนโอเบียมที่เรียกว่า ซุปเปอร์แม่เหล็ก กระบวนการผลิตของชิ้นส่วนหลักแสดงในรูปที่ ขดลวด - ลวดทองแดงขนาด 1 มม. แต่ละเส้นจำนวน 55 รอบในฉนวนเคลือบความแข็งแรงสูงทนความร้อน, PEMM, PETV ฯลฯ ความสูงของขดลวดคือ 9 มม.

สังเกตรูกุญแจในครึ่งโรเตอร์ ต้องจัดเรียงเพื่อให้แม่เหล็ก (ติดกาวกับวงจรแม่เหล็กด้วยอีพ็อกซี่หรืออะคริลิก) หลังจากประกอบเข้าด้วยกันด้วยขั้วตรงข้าม "แพนเค้ก" (วงจรแม่เหล็ก) ต้องทำจากเฟอร์โรแม่เหล็กที่อ่อนนุ่มด้วยสนามแม่เหล็ก เหล็กโครงสร้างปกติจะทำ ความหนาของ "แพนเค้ก" อย่างน้อย 6 มม.

จะดีกว่าถ้าซื้อแม่เหล็กที่มีรูเพลาแล้วขันให้แน่นด้วยสกรู ซุปเปอร์แม่เหล็กดึงดูดให้ พลังที่น่ากลัว. ด้วยเหตุผลเดียวกัน ตัวเว้นวรรคทรงกระบอกสูง 12 มม. ถูกวางบนเพลาระหว่าง "แพนเค้ก"

ขดลวดที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนของสเตเตอร์นั้นเชื่อมต่อตามแบบแผนที่แสดงในรูปที่ ไม่ควรยืดปลายที่บัดกรี แต่ควรเป็นลูปมิฉะนั้นอีพ็อกซี่ซึ่งจะถูกเติมด้วยสเตเตอร์ในขณะที่แข็งตัวอาจทำให้สายไฟแตกได้

สเตเตอร์หล่อในแม่พิมพ์ให้มีความหนา 10 มม. ไม่จำเป็นต้องตั้งศูนย์และทรงตัว สเตเตอร์ไม่หมุน ช่องว่างระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์คือ 1 มม. ในแต่ละด้าน สเตเตอร์ในตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาไม่เพียง แต่จากการกระจัดตามแนวแกน แต่ยังรวมถึงการเลี้ยวด้วย สนามแม่เหล็กแรงสูงที่มีกระแสอยู่ในโหลดจะดึงไปตามนั้น

วิดีโอ: เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมทำด้วยตัวเอง

เอาท์พุต

แล้วเราจะได้อะไรในที่สุด? ความสนใจใน "ใบมีด" นั้นเนื่องมาจากความงดงามของมัน รูปร่างกว่าที่ถูกต้อง คุณสมบัติการดำเนินงานทำเองที่บ้านและใช้พลังงานต่ำ APU แบบหมุนที่สร้างขึ้นเองจะให้พลังงาน "สแตนด์บาย" สำหรับชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์หรือจ่ายไฟให้กับบ้านหลังเล็ก

แต่ด้วย APU สำหรับการแล่นเรือ ผู้เชี่ยวชาญที่มีเส้นสายที่สร้างสรรค์ควรทดลอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรุ่นมินิที่มีล้อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1-2 ม. หากสมมติฐานของนักพัฒนาถูกต้อง ก็เป็นไปได้ที่จะลบ 200-300 วัตต์ทั้งหมดออกจากสิ่งนี้โดยใช้เครื่องมือกำเนิดของจีนที่อธิบายข้างต้น

อันเดรย์กล่าวว่า:

ขอบคุณสำหรับคำปรึกษาฟรีของคุณ ... และราคา“ จาก บริษัท ” นั้นไม่แพงมากและฉันคิดว่าช่างฝีมือจากชนบทห่างไกลจะสามารถสร้างเครื่องปั่นไฟแบบของคุณ และสามารถสั่งซื้อแบตเตอรี่ Li-po จากประเทศจีนอินเวอร์เตอร์ ใน Chelyabinsk นั้นดีมาก (มีไซน์เรียบ) และใบเรือใบมีดหรือใบพัดเป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ความคิดของชายชาวรัสเซียผู้มีประโยชน์

อีวานกล่าวว่า:

คำถาม:
สำหรับกังหันลมที่มีแกนตั้ง (ตำแหน่ง 1) และตัวเลือก Lenz คุณสามารถเพิ่มรายละเอียดเพิ่มเติมได้ - ใบพัดที่สัมผัสกับลมและครอบคลุมด้านที่ไร้ประโยชน์จากมัน (ไปทางลม) นั่นคือลมจะไม่ทำให้ใบมีดช้าลง แต่เป็น "หน้าจอ" ล่องไปตามลมด้วย "หาง" ซึ่งอยู่ด้านหลังกังหันลมด้านล่างและเหนือใบพัด (แนวสันเขา) ฉันอ่านบทความและเกิดความคิด

การคลิกปุ่ม "เพิ่มความคิดเห็น" แสดงว่าฉันยอมรับไซต์

บ่อยครั้งที่เจ้าของบ้านส่วนตัวมีความคิดเกี่ยวกับการดำเนินการ ระบบไฟฟ้าสำรอง. ที่ง่ายที่สุดและ วิธีที่ไม่แพง- แน่นอนว่านี่อาจเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่หลายคนก็มองข้ามไป วิธีที่ยากลำบากการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่าพลังงานอิสระ (รังสี พลังงาน น้ำไหลหรือลม) ใน .

แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง หากทุกอย่างชัดเจนด้วยการใช้การไหลของน้ำ (สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก) - สามารถใช้ได้เฉพาะในบริเวณใกล้เคียงของแม่น้ำที่ไหลค่อนข้างเร็วเท่านั้น แสงแดดหรือลมก็สามารถใช้ได้เกือบทุกที่ ทั้งสองวิธีนี้จะมีข้อเสียเหมือนกัน - หากกังหันน้ำสามารถทำงานได้ตลอดเวลา เครื่องกำเนิดลมก็มีผลเพียงชั่วขณะหนึ่ง ซึ่งทำให้จำเป็นต้องรวมแบตเตอรี่ไว้ในโครงสร้างของเครือข่ายไฟฟ้าภายในบ้าน

เนื่องจากสภาพในรัสเซีย (ชั่วโมงกลางวันสั้นเกือบทั้งปี มีฝนตกบ่อย) ใช้ประโยชน์จาก แผงโซลาร์เซลล์ไม่มีประสิทธิภาพด้วยต้นทุนและประสิทธิภาพในปัจจุบัน การออกแบบกลายเป็นผลกำไรสูงสุด เครื่องกำเนิดลม . พิจารณาหลักการทำงานและ ทางเลือกที่เป็นไปได้การออกแบบ

ตั้งแต่ไม่มี อุปกรณ์ทำเองไม่ใช่แบบนี้ บทความไม่ได้ คำแนะนำทีละขั้นตอน แต่เป็นคำอธิบายหลักพื้นฐานของการออกแบบกังหันลม

หลักการทำงานทั่วไป

ตัวทำงานหลักของเครื่องกำเนิดลมคือใบพัดซึ่งหมุนลม กังหันลมแบ่งออกเป็นแนวนอนและแนวตั้งทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแกนหมุน

  • กังหันลมแนวนอนที่แพร่หลายมากที่สุด ใบมีดมีการออกแบบคล้ายกับใบพัดเครื่องบิน: ในการประมาณครั้งแรก แผ่นเหล่านี้เป็นแผ่นที่เอียงเมื่อเทียบกับระนาบการหมุน ซึ่งเปลี่ยนส่วนหนึ่งของภาระจากแรงดันลมเป็นการหมุน คุณสมบัติที่สำคัญเครื่องกำเนิดลมแนวนอนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการหมุนของการประกอบใบมีดตามทิศทางของลมตั้งแต่ ประสิทธิภาพสูงสุดกำหนดเมื่อทิศทางลมตั้งฉากกับระนาบการหมุน
  • ใบมีด เครื่องกำเนิดลมแนวตั้ง มีลักษณะนูนเว้า เนื่องจากความเพรียวลมของด้านนูนนั้นมากกว่าด้านเว้า เครื่องกำเนิดลมดังกล่าวจึงหมุนไปในทิศทางเดียวกันเสมอโดยไม่คำนึงถึงทิศทางของลม ซึ่งทำให้ไม่จำเป็น กลไกหมุนไม่เหมือนกังหันลมแนวนอน อย่างไรก็ตามเนื่องจากความจริงที่ว่าเมื่อใดก็ได้ งานที่มีประโยชน์ทำหน้าที่เพียงบางส่วนของใบมีดและส่วนที่เหลือตรงกันข้ามกับการหมุนเท่านั้น ประสิทธิภาพของกังหันลมแนวตั้งนั้นต่ำกว่ากังหันลมแนวนอนมาก: หากสำหรับเครื่องกำเนิดลมแนวนอนแบบสามใบมีดตัวเลขนี้ถึง 45% ดังนั้นสำหรับเครื่องกำเนิดลมแนวตั้งจะไม่เกิน 25%

เนื่องจากความเร็วลมเฉลี่ยในรัสเซียต่ำ แม้แต่กังหันลมขนาดใหญ่ก็ยังหมุนได้ค่อนข้างช้าเกือบตลอดเวลา เพื่อให้แน่ใจว่ามีแหล่งจ่ายไฟเพียงพอ จะต้องเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผ่านกระปุกเกียร์แบบสเต็ปอัพ สายพานหรือเกียร์ ใน กังหันลมแนวนอนชุดประกอบใบพัด-ลด-เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกติดตั้งบนหัวหมุนซึ่งช่วยให้พวกเขาตามทิศทางของลม สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงว่าหัวหมุนต้องมีลิมิตเตอร์ที่ป้องกันไม่ให้เลี้ยวเต็มที่เพราะไม่เช่นนั้นสายไฟจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกตัดออก (ตัวเลือกโดยใช้แหวนสัมผัสที่ช่วยให้หัวหมุนได้อย่างอิสระจะซับซ้อนกว่า) . เพื่อให้แน่ใจว่าการหมุน เครื่องกำเนิดลมจะเสริมด้วยใบพัดสภาพอากาศที่ใช้งานได้ซึ่งกำกับไปตามแกนของการหมุน

วัสดุใบมีดที่พบมากที่สุดคือท่อพีวีซีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ตัดตามยาว แผ่นโลหะถูกตรึงไว้ที่ขอบตามขอบ เชื่อมเข้ากับดุมล้อของชุดใบมีด ภาพวาดของใบมีดประเภทนี้มีการเผยแพร่อย่างกว้างขวางที่สุดบนอินเทอร์เน็ต

วิดีโอบอกเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดลมที่ทำด้วยมือ

การคำนวณเครื่องกำเนิดลมใบมีด

เนื่องจากเราพบแล้วว่าเครื่องกำเนิดลมแนวนอนมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก เราจะพิจารณาการคำนวณการออกแบบของมัน

พลังงานลมสามารถกำหนดได้โดยสูตร
P=0.6*S*V³ โดยที่ S คือพื้นที่ของวงกลมที่อธิบายโดยปลายใบพัด (พื้นที่กวาด) แสดงเป็น ตารางเมตรและ V คือความเร็วลมโดยประมาณเป็นเมตรต่อวินาที คุณต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพของกังหันลมด้วยซึ่งสำหรับวงจรแนวนอนสามใบพัดจะเฉลี่ย 40% เช่นเดียวกับประสิทธิภาพ ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งที่จุดสูงสุดของคุณลักษณะความเร็วปัจจุบันคือ 80% สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรและ 60% สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขดลวดกระตุ้น โดยเฉลี่ย อีก 20% ของพลังงานจะถูกใช้โดยกระปุกเกียร์แบบสเต็ปอัพ (ตัวคูณ) ดังนั้น การคำนวณรัศมีของกังหันลมขั้นสุดท้าย (นั่นคือ ความยาวของใบมีด) สำหรับกำลังไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรจะมีลักษณะดังนี้:
R=√(P/(0.483*V³ .)
))

ตัวอย่าง: ลองหากำลังที่ต้องการของโรงไฟฟ้าพลังงานลมที่ 500 W และความเร็วลมเฉลี่ยที่ 2 m/s จากนั้นตามสูตรเราจะต้องใช้ใบมีดที่มีความยาวอย่างน้อย 11 เมตร อย่างที่คุณเห็น แม้แต่พลังงานเพียงเล็กน้อยก็ยังต้องการการสร้างเครื่องกำเนิดลมขนาดมหึมา สำหรับโครงสร้างที่มีเหตุผลมากหรือน้อยโดยมีความยาวใบมีดไม่เกินหนึ่งเมตรครึ่ง เครื่องกำเนิดลมจะสามารถผลิตพลังงานได้เพียง 80-90 วัตต์แม้ในลมแรง

แรงไม่พอ? อันที่จริงแล้ว ทุกอย่างค่อนข้างแตกต่าง เนื่องจากอันที่จริงแล้ว ภาระของเครื่องกำเนิดลมใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ โรงสีลมจะชาร์จพลังงานเหล่านี้อย่างสุดความสามารถเท่านั้น ดังนั้นพลังของกังหันลมจึงเป็นตัวกำหนดความถี่ที่จะสามารถจ่ายพลังงานได้

มีอะไรให้อ่านอีกบ้าง