วิธีการทำกังหันลมด้วยมือของคุณเอง

ในปีที่ผ่านมาหัวข้อของพลังงานสีเขียวได้กลายเป็นที่นิยมอย่างมาก บางคนถึงกับคาดการณ์ว่าพลังงานดังกล่าวในอนาคตอันใกล้จะแทนที่โรงไฟฟ้าถ่านหินก๊าซและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างสมบูรณ์ หนึ่งในพื้นที่ของพลังงานสีเขียวคือพลังงานลม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แปลงพลังงานลมเป็นพลังงานไฟฟ้าไม่ได้เป็นเพียงภาคอุตสาหกรรมเป็นส่วนหนึ่งของฟาร์มกังหันลม แต่ยังมีขนาดเล็กที่ให้บริการฟาร์มส่วนตัว

คุณสามารถสร้างกังหันลมด้วยมือของคุณเอง - วัสดุนี้ทุ่มเทให้กับมัน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าคืออะไร

โดยทั่วไปเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ผลิตผลิตภัณฑ์บางประเภทหรือแปลงพลังงานชนิดหนึ่งไปเป็นพลังงานอื่น ยกตัวอย่างเช่นเครื่องกำเนิดไอน้ำ (เครื่องกำเนิดไอน้ำ) เครื่องผลิตออกซิเจนเครื่องกำเนิดควอนตัม (แหล่งกำเนิดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) แต่ภายในกรอบของหัวข้อนี้เรามีความสนใจในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ชื่อนี้หมายถึงอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานที่ไม่ใช่ไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้า

ประเภทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบ่งออกเป็น:

• ไฟฟ้า - แปลงงานเครื่องกลเป็นไฟฟ้า
• termoeletricheskie - แปลงพลังงานความร้อนเป็นไฟฟ้า
• แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (เซลล์แสงอาทิตย์แผงเซลล์แสงอาทิตย์) - แปลงแสงเป็นไฟฟ้า
• MHD (MHD-generators) - กระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นจากพลังงานพลาสมาที่เคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก
• สารเคมี - แปลงพลังงานของปฏิกิริยาเคมีเป็นไฟฟ้า

นอกจากนี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกจัดประเภทตามประเภทของเครื่องยนต์ มีประเภทต่อไปนี้:

• เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันถูกขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำ
• Hydrogenerators ใช้กังหันไฮดรอลิกเป็นเครื่องยนต์
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเบนซินผลิตจากเครื่องยนต์ดีเซลหรือเบนซิน
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมจะแปลงพลังงานของมวลอากาศเป็นไฟฟ้าโดยใช้กังหันลม

กังหันลม

รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกังหันลม (เรียกอีกอย่างว่ากังหันลม) กังหันลมพลังงานต่ำที่ง่ายที่สุดมักจะประกอบด้วยเสากระโดงตามกฎแล้วเสริมกำลังด้วยเครื่องหมายยืดซึ่งติดตั้งกังหันลม

กังหันลมนี้ไม่หมุนด้วยสกรูที่ขับใบพัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า อุปกรณ์นี้นอกเหนือจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังมีแบตเตอรี่ที่มีตัวควบคุมประจุและอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก

คุณรู้หรือไม่ ภายในปี 2559 ความจุรวมของโรงไฟฟ้าพลังงานลมทั้งหมดในโลกอยู่ที่ 432 GW ดังนั้นพลังงานลมจึงมีพลังเหนือกว่าพลังงานนิวเคลียร์

รูปแบบการใช้งานของอุปกรณ์นี้ค่อนข้างเรียบง่าย: ภายใต้การกระทำของลม, เกลียวหมุน, คลี่คลายโรเตอร์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้าสลับซึ่งถูกแปลงโดยตัวควบคุมการประจุเป็นกระแสตรง กระแสนี้กำลังชาร์จแบตเตอรี่ กระแสตรงที่มาจากแบตเตอรี่จะถูกแปลงโดยอินเวอร์เตอร์เป็นกระแสสลับซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สอดคล้องกับพารามิเตอร์ของกริดพลังงาน

อุปกรณ์อุตสาหกรรมติดตั้งอยู่บนหอคอย นอกจากนี้ยังติดตั้งกลไกการหมุนเครื่องวัดความเร็วลม (อุปกรณ์สำหรับวัดความเร็วลมและทิศทาง) อุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนมุมการหมุนของใบพัดระบบเบรกตู้ไฟฟ้าพร้อมวงจรควบคุมระบบดับเพลิงและระบบป้องกันฟ้าผ่าระบบการส่งข้อมูลเกี่ยวกับการติดตั้ง ฯลฯ

ประเภทของกังหันลม

ตำแหน่งของแกนหมุนที่สัมพันธ์กับกังหันลมผิวดินของโลกแบ่งออกเป็นแนวตั้งและแนวนอน รูปแบบแนวตั้งที่ง่ายที่สุดคือเมาท์ใบพัดของ Savonius.

มันมีใบมีดตั้งแต่สองใบขึ้นไปซึ่งมีลักษณะเป็นครึ่งกระบอกสูบแบบกลวง Savonius rotor มีตัวเลือกมากมายสำหรับการจัดวางและการออกแบบของใบมีดเหล่านี้: การแก้ไขแบบสมมาตร, การตั้งค่าขอบของกันและกันด้วยโปรไฟล์แอโรไดนามิก

ข้อดีของใบพัด Savonius คือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือของการออกแบบยิ่งไปกว่านั้นการใช้งานไม่ได้ขึ้นอยู่กับทิศทางลมข้อเสียคือประสิทธิภาพต่ำ (ไม่เกิน 15%)

คุณรู้หรือไม่ กังหันลมปรากฏขึ้นประมาณ 200 ปีก่อนคริสตกาล อี ในเปอร์เซีย (อิหร่าน) พวกเขาใช้ทำแป้งจากธัญพืช ในยุโรปโรงงานดังกล่าวปรากฏในศตวรรษที่สิบสามเท่านั้น

อีกรูปแบบแนวตั้งคือใบพัดของ Darier. ใบมีดเป็นปีกที่มีลักษณะอากาศพลศาสตร์ พวกเขาสามารถคันศร, รูปตัว H, เกลียว ใบมีดอาจมีสองใบขึ้นไป Rotor Daria ข้อดีของเครื่องกำเนิดลม:

• มันมีประสิทธิภาพสูง
• ลดเสียงรบกวนในที่ทำงาน
• การออกแบบที่ค่อนข้างง่าย

จากข้อเสียที่ระบุไว้:

• เสาเสากระโดงใหญ่ (เนื่องจากผลแมกนัส);
• การขาดแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของงานของโรเตอร์นี้ซึ่งทำให้การปรับปรุงซับซ้อนขึ้น
• การสึกหรออย่างรวดเร็วเนื่องจากแรงเหวี่ยง

การติดตั้งแนวตั้งประเภทอื่นคือโรเตอร์แบบเฮลิคอลอย. มันมีใบมีดที่บิดไปตามแกนแบริ่ง Helicoid rotor ทำให้มั่นใจในความทนทานและประสิทธิภาพสูง ข้อเสียคือค่าใช้จ่ายสูงเนื่องจากความซับซ้อนของการผลิต

กังหันลมแบบหลายใบเป็นโครงสร้างที่มีใบมีดแนวตั้งสองแถว - ภายนอกและภายใน การออกแบบนี้ให้ประสิทธิภาพสูงสุด แต่มีค่าใช้จ่ายสูง

รุ่นแนวนอนแตกต่างกัน:

• จำนวนใบมีด (ใบเดี่ยวและมีจำนวนมาก);
• วัสดุที่ทำจากใบมีด (การแล่นเรือใบแบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่น);
• ระยะห่างของใบมีดแปรผันหรือคงที่

โครงสร้างพวกมันคล้ายกันหมด โดยทั่วไปกังหันลมประเภทนี้มีความโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพสูง แต่พวกเขาต้องการการปรับทิศทางลมอย่างต่อเนื่องซึ่งแก้ไขได้โดยใช้ใบพัดหางสภาพอากาศในการออกแบบหรือการวางตำแหน่งอัตโนมัติของการติดตั้งโดยใช้กลไกการหมุนตามการอ่านเซ็นเซอร์

กังหันลมผลิตไฟฟ้า DIY

ทางเลือกของรุ่นกังหันลมในท้องตลาดนั้นกว้างที่สุดมีอุปกรณ์ที่มีการออกแบบที่หลากหลายและความสามารถที่แตกต่างกัน แต่การติดตั้งง่ายสามารถทำได้อย่างอิสระ

เราแนะนำให้อ่านเกี่ยวกับวิธีการสร้างสระว่ายน้ำห้องอาบน้ำห้องใต้ดินและเฉลียงรวมถึงวิธีการทำเตาอั้งโล่, ปลูกไม้เลื้อย, ศาลา, ศาลา, ลำธารแห้ง, น้ำตกและเส้นทางคอนกรีตด้วยมือของคุณเอง

ค้นหาวัสดุที่เหมาะสม

ในฐานะที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขอแนะนำให้ใช้แม่เหล็กถาวรสามเฟสเช่นรถแทรกเตอร์ แต่คุณสามารถสร้างมันขึ้นมาจากมอเตอร์ไฟฟ้าตามที่จะกล่าวในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง คำถามของการเลือกใบมีดเป็นสิ่งสำคัญ หากกังหันลมเป็นแบบแนวตั้งจะใช้ใบพัดแปรผันของ Savonius เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับการผลิตใบมีดภาชนะรูปทรงกระบอกเช่นการต้มแบบเก่านั้นค่อนข้างเหมาะสม แต่ดังกล่าวข้างต้นกังหันลมประเภทนี้มีประสิทธิภาพต่ำและไม่น่าเป็นไปได้ที่จะผลิตใบมีดที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับกังหันลมแนวตั้ง ในผลิตภัณฑ์โฮมเมดมักจะใช้ใบมีดกึ่งทรงกระบอกสี่ใบ

สำหรับกังหันลมประเภทแนวนอนโครงสร้างแบบใบพัดเดี่ยวเหมาะสำหรับการติดตั้งพลังงานต่ำอย่างไรก็ตามสำหรับความเรียบง่ายที่เห็นได้ชัดทั้งหมดมันจะยากมากที่จะผลิตใบมีดที่สมดุลในลักษณะงานฝีมือและหากไม่มีกังหันลมมักจะล้มเหลว

มันเป็นสิ่งสำคัญ! คุณไม่ควรมีส่วนร่วมในใบมีดจำนวนมากเพราะเมื่อพวกเขาทำงานพวกเขาสามารถสร้างสิ่งที่เรียกว่า "ฝาปิดอากาศ" เพราะอากาศจะไปรอบ ๆ กังหันลมและไม่ผ่านเข้าไป สำหรับอุปกรณ์โฮมเมดประเภทแนวนอนใบมีดสามประเภทของปีกถือว่าเหมาะสมที่สุด

• ในกังหันลมแนวนอนคุณสามารถใช้ใบมีดสองประเภท: แล่นเรือใบและปีก การแล่นเรือเป็นเรื่องง่ายมากมันเป็นเพียงเลนกว้าง ๆ ที่ดูเหมือนใบพัดของกังหันลม ข้อเสียขององค์ประกอบดังกล่าวมีประสิทธิภาพต่ำมาก ในเรื่องนี้ปีกมีแนวโน้มมากขึ้น ที่บ้านพวกเขามักจะทำจากท่อพีวีซี 160 มม. ตามรูปแบบ

อลูมิเนียมสามารถใช้งานได้ แต่จะมีราคาแพงกว่ามาก นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ท่อพีวีซีในตอนแรกมีการโค้งงอซึ่งให้คุณสมบัติทางอากาศพลศาสตร์เพิ่มเติม ใบมีดของท่อพีวีซีความยาวของใบมีดถูกเลือกตามหลักการดังต่อไปนี้: ยิ่งพลังการส่งออกของกังหันลมมากขึ้นเท่าไร ยิ่งมียิ่งสั้นก็ยิ่งมากเท่านั้น ตัวอย่างเช่นสำหรับกังหันลมสามใบมีดที่ 10 W ความยาวที่เหมาะสมคือ 1.6 เมตรสำหรับกังหันลมสี่ใบ - 1.4 เมตร

หากกำลังไฟเท่ากับ 20 W ไฟแสดงสถานะจะเปลี่ยนเป็น 2.3 ม. สำหรับสามเบลดและ 2 ม. สำหรับ 4 เบลด

ขั้นตอนหลักของการผลิต

ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของการผลิตด้วยตนเองของการติดตั้งสามใบมีดแนวนอนพร้อมการเปลี่ยนแปลงในเครื่องกำเนิดมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสจากเครื่องซักผ้า

ยกเครื่องเครื่องยนต์

หนึ่งในช่วงเวลาสำคัญในการสร้างกังหันลมด้วยมือของคุณเองคือการแปลงมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สำหรับการดัดแปลงมอเตอร์ไฟฟ้าจากเครื่องซักผ้าเก่าที่ยังคงใช้ในการผลิตของสหภาพโซเวียต

1. โรเตอร์จะถูกลบออกจากเครื่องยนต์และมีร่องกว้างถูกแทงทะลุผ่านมัน
2. ตลอดความยาวทั้งหมดของร่องแม่เหล็กนีโอดิเมียมที่มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยม (ขนาด 19x10x1 มม.) ถูกจับเป็นคู่โดยแม่เหล็กหนึ่งอันที่ขอบของร่องแต่ละอันอยู่ตรงข้ามกันโดยไม่คำนึงถึงขั้วของพวกมัน แก้ไขแม่เหล็กติดกาวสามารถอีพ็อกซี่
3. มอเตอร์ไฟฟ้ากำลังเกิดขึ้น
4. เครื่องชาร์จสำหรับ 5 V และ 1 มีการใช้โทรศัพท์มือถือในการรวบรวมอุปกรณ์ที่แปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง (คุณไม่สามารถใช้อุปกรณ์บนชิปเพียงทรานซิสเตอร์)
5. แหล่งจ่ายไฟถูกถอดประกอบ
6. USB บัดกรีและปลั๊ก
7. บอร์ดของแหล่งจ่ายไฟทั้งสามที่เตรียมไว้เชื่อมต่อกันเป็นชุดและประกอบเป็นชุดประกอบชิ้นเดียว
8. อินพุตของชุดประกอบ 220 V เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเอาต์พุตเชื่อมต่อกับตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่

วิดีโอ: วิธีสร้างเครื่องยนต์สำหรับเครื่องกำเนิดลม ในการเพิ่มกระแสคุณสามารถใช้แอสเซมบลีหลายตัวเชื่อมต่อแบบขนาน

เจ้าของบ้านส่วนตัวหรือพื้นที่ชานเมืองแต่ละแห่งจะมีประโยชน์ในการเรียนรู้: วิธีการทำถังไม้, บันไดไม้ทำจากไม้, วิธีการอุ่นพื้นไม้, วิธีทำโซฟาพาเลท, เก้าอี้โยก, สร้างห้องใต้ดินในโรงรถ, เตาเผา, เตาผิงแบบภูมิทัศน์และเตาอบดัตช์ .

การสร้างตัวถังและใบมีด

ขั้นตอนต่อไปในการผลิตกังหันลมคือการประกอบฐานที่ติดตั้งองค์ประกอบของเครื่องกำเนิดลม

1. ฐานเชื่อมจากท่อเหล็กในรูปแบบของโครงสร้างปลายด้านหนึ่งซึ่งแยกไปสองทางเสริมด้วยองค์ประกอบตามขวางอีกส่วนหนึ่งเป็นสิ่งเดียวสำหรับการแก้ไขหางของอุปกรณ์
2. ที่ปลาย bifurcated เจาะ 4 รูสำหรับติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
3. ส่วนหมุนติดตั้งอยู่บนพื้นฐานของแบริ่ง
4. หน้าแปลนพร้อมรูยึดติดกับแบริ่ง
5. หางทำจากแผ่นโลหะ
6. การออกแบบทำความสะอาดและทาสี
7. หางมีสี
8. ฝาครอบป้องกันตัวเครื่องบินทำและทาสีจากแผ่นโลหะบาง ๆ
9. หลังจากการอบแห้งองค์ประกอบที่ทาสีเสร็จแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกติดตั้งบนฐานปลอกและหางจะถูกติดตั้ง
10. ใบมีดติดตั้งอยู่บนใบพัดจากระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์รถแทรกเตอร์
11. Spacers เชื่อมกับใบมีด (ในกรณีนี้คือใบมีดโลหะ)

มันเป็นสิ่งสำคัญ! ความสูงของเสาของเครื่องกำเนิดลมควรมีอย่างน้อย 6 เมตร รากฐานจะถูกล้างใต้

อย่างที่คุณเห็นการประกอบกังหันลมด้วยมือของคุณเองนั้นไม่ง่ายเลย สิ่งนี้ต้องใช้ทักษะและความรู้ในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ แต่สำหรับผู้ที่มีความรู้เช่นนี้งานนี้ค่อนข้างมีความสามารถ นอกจากนี้กังหันลมโฮมเมดจะมีราคาถูกกว่าการออกแบบการซื้อ

ดูวิดีโอ: DIY กงหนลมจากขวดพลาสตก (พฤศจิกายน 2024).