วันนี้เนื่องจากค่าไฟฟ้าเพิ่มขึ้นและความปรารถนาของผู้คนในการสร้างกระท่อมในชนบทและกระท่อมที่ห่างไกลจาก "อารยธรรม" ที่เพิ่มขึ้น เจ้าของที่ดินส่วนตัวจำนวนมากจึงหันไปใช้แหล่งพลังงานทางเลือกมากขึ้น ที่ถูกที่สุดในขณะนี้คือพลังงานลม สำหรับการใช้งานอุปกรณ์พิเศษได้รับการออกแบบ เพิ่มเติมในบทความ เราจะพิจารณาว่าเครื่องกำเนิดลมคืออะไร
คำศัพท์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานจลน์ของการไหลของอากาศให้เป็นกลไก แรงนี้เริ่มการหมุนของโรเตอร์ จากการทำงาน พลังงานกลจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าในเวลาต่อมา
ใช้ในอุตสาหกรรม
อุปกรณ์ดังกล่าวสร้างขึ้นโดยบริษัทพลังงานของรัฐหรือเอกชนขนาดใหญ่ โดยปกติแล้วจะรวมกันเป็นเครือข่ายที่เรียกว่า ผลที่ได้คือฟาร์มกังหันลม เครือข่ายอุตสาหกรรมเหล่านี้แตกต่างกันจากนิวเคลียร์หรือความร้อนโดยขาดทั้งวัตถุดิบ (เชื้อเพลิง) และของเสีย เพื่อให้เครื่องกำเนิดพลังงานลมทำงานโดยไม่มีข้อผิดพลาด อัตราการไหลของอากาศเฉลี่ยต่อปีต้องสูง พลังของระบบที่ทันสมัยสามารถเข้าถึง 7.5 เมกะวัตต์
ปัญหาการดำเนินงานบางอย่าง
เครื่องกำเนิดลมอุตสาหกรรมติดตั้งบนไซต์ที่เตรียมไว้เป็นพิเศษภายในเจ็ดหรือสิบวัน และการได้รับใบอนุญาตในการก่อสร้างโครงสร้างอาจใช้เวลานานกว่าหนึ่งปีในบางกรณี นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีการศึกษาระยะยาว ณ สถานที่ที่จะทำการติดตั้งเครื่องกำเนิดลม อย่างน้อยที่สุดในระหว่างปี ได้มีการศึกษาทิศทางและความเร็วของการไหลของอากาศ กิจกรรมทั้งหมดเหล่านี้ช่วยเพิ่มระยะเวลาในการดำเนินโครงการอย่างมีนัยสำคัญ
ประวัติโดยย่อ
เป็นที่น่าสังเกตว่าผู้คนเริ่มใช้พลังงานลมในสมัยโบราณ ตัวอย่างง่ายๆคือใบเรือ กังหันลมถูกสร้างขึ้นก่อนยุคของเรา 200 ปีก่อน และหลังจากการค้นพบไฟฟ้า ผู้คนเริ่มพยายามใช้พลังของกระแสลมเพื่อให้ได้มา จนถึงยุค 50 ของศตวรรษก่อนหน้า มีงานออกแบบและออกแบบอุปกรณ์ใหม่ในสหภาพโซเวียตอย่างต่อเนื่อง เครื่องกำเนิดลมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศ
ขอบเขตการใช้งาน
เครื่องกำเนิดลมสามารถใช้ได้โดยตรงตามวัตถุประสงค์ หรือสามารถใช้ตกแต่งอย่างหมดจดก็ได้ ใบพัดสามารถติดตั้งวงล้อและใส่อุปกรณ์ไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม สำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม ก่อนหน้านี้มีการใช้เครื่องกำเนิดลมในการบดเมล็ดพืช ทุกวันนี้อุปกรณ์อื่น ๆ ถูกใช้เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ เครื่องกำเนิดลมมักใช้สำหรับบ้าน ความคิดเห็นของเจ้าของอสังหาริมทรัพย์ในเขตชานเมืองเป็นเครื่องยืนยันถึงประสิทธิภาพของการออกแบบดังกล่าวในกระบวนการสูบน้ำ ดังนั้นตามที่ผู้ใช้บางคนบอก ตัวเครื่องสามารถยกได้ประมาณ 30-50 ลิตร/ชม. จากบ่อหรือบ่อ เครื่องกำเนิดดังกล่าวมีความเกี่ยวข้องมากสำหรับการให้ โครงสร้างลมมักจะขาดไม่ได้เมื่อมีการหยุดชะงักของการจ่ายกระแสไฟไปยังเครือข่าย พวกเขายังใช้เพื่อเริ่มระบบทำความร้อน อย่างไรก็ตาม เครื่องกำเนิดลมใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตไฟฟ้า
การจำแนก
หากจำเป็นต้องซื้อเครื่องกำเนิดลมสำหรับบ้านส่วนตัว คุณควรเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประเภทของยูนิตนี้และหลักการทำงาน การออกแบบสามารถเป็นแบบหมุนได้ ในกรณีนี้จะมีแกนหมุนในแนวตั้ง นอกจากนี้ยังสามารถออกแบบปีกได้ ซึ่งหมายความว่าแกนหมุนของเครื่องเป็นแนวนอน ต่อไป ให้พิจารณาแต่ละประเภทแยกกัน
ออกแบบม้าหมุน
กังหันลมแบบนี้มีข้อดีอย่างไม่ต้องสงสัย มันได้รับแรงฉุดอย่างรวดเร็วในกระบวนการเพิ่มความแรงของการไหลของอากาศ ต่อมาความเร็วในการหมุนเกือบจะอยู่ที่ระดับเดียวกัน การออกแบบนี้ตรวจสอบทิศทางของลมอย่างอิสระ ซึ่งหมายความว่าเธอไม่ต้องการเพิ่มเติมการแข่งขัน เครื่องกำเนิดลมแบบหมุนหมุนได้ช้า สิ่งนี้ทำให้สามารถใช้แผนงานที่ค่อนข้างง่าย ในเวลาเดียวกัน ความเร็วต่ำจำกัดการใช้โครงสร้างอย่างมาก เนื่องจากจำเป็นต้องใช้กระปุกเกียร์แบบสเต็ปอัพเพิ่มเติม ตัวคูณมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ หากไม่มีกระปุกเกียร์ การทำงานของเครื่องกำเนิดลมก็ยากขึ้นมาก
ออกแบบปีก
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ลม) คืออะไร? ความคิดเห็นของผู้ใช้หลายคนเห็นด้วยกับการออกแบบนี้ หน่วยประเภทปีกมีข้อดีมากมายเมื่อเทียบกับที่อธิบายไว้ข้างต้น สำหรับข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของเครื่องกำเนิดลมดังกล่าว ผู้ใช้ระบุว่ามีความเร็วในการหมุนที่ค่อนข้างสูง ด้วยเหตุนี้จึงไม่จำเป็นต้องใช้ตัวคูณเพิ่มเติม ใบพัดของโครงสร้างใบพัดต้องตั้งฉากกับการไหลของอากาศนั่นคือในแนวตั้ง สำหรับสิ่งนี้จะใช้ตัวกันโคลง ข้อดีอีกประการหนึ่งที่ผู้ใช้กล่าวว่าเครื่องกำเนิดลมแบบใบพัดมีคือประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงของการไหลของอากาศ ในขณะเดียวกัน ความเร็วในการหมุนในการออกแบบดังกล่าวแปรผกผันกับจำนวนใบมีด ในเรื่องนี้หน่วยมีปีกไม่เกินสามปีก ความนิยมในวงกว้างของการติดตั้งดังกล่าวก็เนื่องมาจากความสะดวกในการผลิตโครงสร้าง
เกณฑ์การเลือกอุปกรณ์
อันดับแรก จำเป็นต้องกำหนดความเร็วเฉลี่ยให้แน่ชัดและทิศทางการไหลของอากาศที่ต้องการ ณ ตำแหน่งที่เครื่องจะทำงาน คุณควรทราบพารามิเตอร์บางอย่าง ดังนั้น ความเร็วเริ่มต้นที่การหมุนของใบมีดคือ 2 ม./วินาที หน่วยบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดด้วยการไหล 9-12 m / s กำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นอยู่กับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของใบพัดและความเร็วลม
คุณสมบัติการออกแบบ
เครื่องกำเนิดลมที่บ้านประกอบด้วยอะไรบ้าง? การออกแบบนั้นรวมถึงล้อที่มีใบมีด มีกระปุกเกียร์ด้วย กลไกนี้ออกแบบมาเพื่อแปลงและส่งแรงบิด นอกจากนี้ในการออกแบบยังมีเสากระโดง มีการติดตั้งอุปกรณ์เอง นอกจากนี้ตัวเครื่องยังมีแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์ ด้วยความช่วยเหลือของตัวหลัง กระแสตรงจะถูกแปลงเป็นกระแสสลับที่มีประสิทธิภาพ
อุปกรณ์และเครือข่าย
หน่วยส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในปัจจุบันทำงานโดยใช้แหล่งไฟฟ้าจากส่วนกลางหรือในพื้นที่ ตัวอย่างเช่น มันสามารถเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล. ความจำเป็นในการใช้แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมอธิบายได้จากความไม่แน่นอนของการไหลของอากาศ ในกรณีนี้ เครือข่ายจะดำเนินการรักษาเสถียรภาพ มีเงื่อนไขบางประการสำหรับการใช้โครงสร้างดังกล่าว หนึ่งในปัจจัยหลักคือพลังของเครือข่ายต้องสูงกว่าพลังลมอย่างน้อย 1.8 เท่า
หลักการทำงาน
กระแสลมแรงขับใบพัดของเครื่องกำเนิดลม พวกเขาเริ่มหมุน พลังงานที่ได้รับจะถูกโอนไปยังตัวคูณผ่านโรเตอร์ อย่างไรกล่าวไว้ข้างต้นว่าหน่วยสามารถทำงานได้ทั้งแบบเดี่ยวและแบบกลุ่ม ในบางการออกแบบ จะมีการติดตั้งตัวคูณเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ควรจะกล่าวว่าทุกคนไม่สามารถซื้อหน่วยดังกล่าวได้ ในเรื่องนี้บางคนสร้างกังหันลมสำหรับบ้านด้วยมือของพวกเขาเอง วิธีดำเนินการเราจะพิจารณาต่อไป
ประเภทยูนิต
เครื่องกำเนิดลมสำหรับบ้านคืออะไร? อุปกรณ์มีสองประเภท อันแรกเป็นแนวนอนและอันที่สองคือเครื่องกำเนิดลมแนวตั้ง การออกแบบหลังตามที่ผู้ใช้กำหนดเองนั้นง่ายต่อการประกอบและติดตั้ง - การปรับสมดุลอุปกรณ์นั้นค่อนข้างง่าย นอกจากนี้ ระบบนี้มีค่าสัมประสิทธิ์การทำงานของลมที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า ยิ่งอุปกรณ์ที่เลือกประกอบมีกำลังมากเท่าไร น้ำหนักและเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะทำให้การทรงตัวและการติดตั้งทำได้ยากขึ้น
ส่วนประกอบ
ก่อนที่คุณจะสร้างกังหันลม คุณควรเตรียมองค์ประกอบและรายละเอียดที่จำเป็นทั้งหมด:
- แบตเตอรี่ 12 V ใช้กับรถได้ แต่ซื้ออย่างอื่นดีกว่า แบตเตอรี่ดังกล่าวจะปลอดภัยและทนทานยิ่งขึ้น
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 12 V.
- โรเตอร์ 1.5-2 ม.
- ถังโลหะหรือถัง (ใหญ่). แนะนำให้ใช้ภาชนะที่ทำจากอลูมิเนียมหรือสแตนเลส
- รีเลย์การชาร์จแบตเตอรี่
- รีเลย์สำหรับชาร์จหลอดไฟ (เช่น รถยนต์)
- สวิตช์กึ่งปิดผนึก
- กล่องแยก
- โวลต์มิเตอร์. ใช้รถได้ค่ะ
- เสาซึ่งมีความสูงตั้งแต่ 2 ถึง 10 เมตร คุณสามารถทำเองได้ ซึ่งต้องใช้ท่อพีวีซีและชิ้นส่วนโลหะสำหรับฐาน
- 4 น็อต M6
- สายไฟ
- ลวดสแตนเลสหรือที่หนีบ องค์ประกอบเหล่านี้จะแนบมากับเสา
คุณจะต้องใช้เครื่องมือต่อไปนี้:
- เครื่องตัด
- เจาะแล้วซ้อม
- ไขควง.
- กุญแจ
ติดตั้งเสา
ก่อนการติดตั้งจำเป็นต้องเติมฐานรากตามปริมาตรของฐานและส่วนตัดขวางของท่อ ในกรณีนี้ควรคำนึงถึงคุณสมบัติของสภาพอากาศและดินด้วย การติดตั้งเสากับกังหันลมจะดำเนินการหลังจากที่ปูนแข็งตัว (อย่างน้อยหนึ่งสัปดาห์หลังจากเท) คุณสามารถขุดเสาลงไปที่พื้นแล้วซ่อมสายไฟ อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกนี้มีความน่าเชื่อถือน้อยกว่า
โรเตอร์
เส้นผ่านศูนย์กลางถูกเลือกตามความเร็วลมเฉลี่ย ทำโรเตอร์และทำรอกใหม่ (ล้อเสียดทานพิเศษที่มีขอบหรือร่องรอบเส้นรอบวง ออกแบบมาเพื่อส่งการเคลื่อนไหวไปยังสายพานขับเคลื่อนหรือเชือก) ในความเป็นจริง ด้วยความเร็วลมสูงถึง 6-7 m/s พลังขององค์ประกอบ 3 m จะสูงขึ้น
ปีก
กระบอกแบ่งออกเป็น 4 ส่วนเท่าๆ กัน ด้วยเหตุนี้จึงใช้เทปวัดและเครื่องหมาย ใบมีดถูกตัดด้วยกรรไกรสำหรับโลหะ ปีกจะจับจ้องไปที่รอกและด้านล่าง เป็นรัดใช้สลักเกลียว ควรวัดสถานที่สำหรับพวกเขาอย่างแม่นยำไม่เช่นนั้นในอนาคตคุณจะต้องปรับการหมุนบ่อยครั้ง ใบมีดพับอย่างนุ่มนวล ด้วยเหตุผล เพื่อป้องกันไม่ให้ลมกระโชกแรงโดยไม่จำเป็น
ประกอบ
สายไฟเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและประกอบวงจรในกล่องสวิตช์ หน่วยติดอยู่กับเสา สายไฟได้รับการแก้ไขบนเสาและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ต่อไปตัวเครื่องแล้วแบตเตอรี่ก็ต่อเข้ากับวงจร ด้วยความช่วยเหลือของสายไฟซึ่งมีหน้าตัดสูงถึง 2.5 กิโลวัตต์เชื่อมต่อโหลด ความเร็วในการหมุนจะถูกตั้งค่าขึ้นอยู่กับระดับการดัดของใบมีด หน่วยดังกล่าวน่าจะเพียงพอที่จะให้พลังงานสำหรับบ้านในชนบทหรือกระท่อม
เพิ่มผลผลิต
เมื่อยกเสาสูง 20-25 เมตร ความเร็วลมจะเพิ่มขึ้น 30% ในขณะเดียวกัน การผลิตพลังงานก็จะเพิ่มขึ้นถึง 1.5 เท่าเช่นกัน ตัวเลือกนี้ใช้เมื่อความเร็วลมลดลง (สูงสุด 4 ม./วินาที) ด้วยเสาสูง อิทธิพลของต้นไม้และอาคารจะถูกกำจัด นี่คือวิธีทำกังหันลมของคุณเอง
การพัฒนาอุตสาหกรรม
วันนี้คุณสามารถซื้อเครื่องกำเนิดลมสำหรับใช้ในบ้านได้ในราคาที่เหมาะสม สิ่งนี้พูดถึงการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและกระตือรือร้นของอุตสาหกรรมนี้ ด้วยการซื้อหรือประกอบการติดตั้งด้วยตัวเอง คุณสามารถมั่นใจได้ว่าบ้านของคุณเองจะมีพลังงานอย่างอิสระเป็นเวลานาน ตามกฎแล้วหน่วยที่มีกำลังไฟ 1 กิโลวัตต์เพียงพอสำหรับอาคารขนาดเล็ก ในขณะเดียวกันความเร็วลมในบริเวณการทำงานของเครื่องควรจะเป็น 8 เมตร/วินาที หากไม่มีการไหลของอากาศที่มั่นคงในบริเวณนั้น หรือมีอากาศอ่อน อุปกรณ์จะสามารถติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลหรือเซลล์แสงอาทิตย์ได้ ในรัสเซียทุกวันนี้มีเพียงแนวโน้มที่จะติดตั้งเครื่องกำเนิดลมเท่านั้น มีผู้ผลิตหน่วยพลังงานต่ำสำหรับความต้องการภายในประเทศเพียงไม่กี่รายในตลาดภายในประเทศ ราคาของกังหันลมสำหรับ 1 กิโลวัตต์ในชุดที่สมบูรณ์เริ่มต้นที่ 35-40,000 รูเบิล เป็นราคาเมื่อสองปีที่แล้ว ไม่จำเป็นต้องออกใบรับรองเพื่อติดตั้งอุปกรณ์
ข้อเสียและข้อดีของการเอารัดเอาเปรียบ
ทั้งๆที่อัตราภาษีพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ค่าไฟฟ้าเองก็ไม่ได้มีมูลค่าอย่างมีนัยสำคัญในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ที่มีค่าใช้จ่ายอื่นๆ สำหรับผู้บริโภคในปัจจุบัน ความมั่นคงและความปลอดภัยของอุปทานเป็นปัจจัยสำคัญ สาเหตุหลักที่กระตุ้นให้ต้นทุนพลังงานสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมเพิ่มขึ้นจากกังหันลมคือ:
- ความจำเป็นในการดำเนินการอัตโนมัติในบางครั้ง แบตเตอรี่ถูกใช้ในกรณีเหล่านี้
- ความต้องการพลังงานไฟฟ้าคุณภาพระดับอุตสาหกรรม อินเวอร์เตอร์ใช้สำหรับสิ่งนี้
- ความต้องการเวลาทำงานต่อเนื่อง ในกรณีเช่นนี้ เครื่องปั่นไฟดีเซลจะถูกใช้เพิ่มเติม
สำหรับการใช้อุปกรณ์ในชีวิตประจำวัน ข้อเสียของการทำงานควรรวมถึง:
- แบตเตอรี่ราคาสูง เธอคือประมาณ 25% ของราคาตัวเครื่องเอง
- อินเวอร์เตอร์มีราคาค่อนข้างสูง
- ในบางกรณีจะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเพื่อการจ่ายไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ ราคาของมันเทียบได้กับราคาเครื่องเอง
อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าปัจจัยเหล่านี้สูญเสียความเกี่ยวข้องกับ UPS แบบแปลงคู่ที่ทันสมัยและเครือข่ายทั่วไป วันนี้ จากมุมมองทางเศรษฐกิจ เป็นการเหมาะสมที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมที่จะได้รับโดยใช้เครื่องกำเนิดลมไม่ใช่ไฟฟ้า แต่เป็นกระแสตรงหรือกระแสสลับ ต่อจากนั้นจะเปลี่ยนเป็นความร้อนสำหรับน้ำร้อนและเครื่องทำความร้อนที่บ้าน ด้วยเหตุนี้จึงใช้องค์ประกอบความร้อน โครงการนี้มีข้อดี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในกรณีนี้ หม้อต้มน้ำธรรมดาที่มีน้ำสามารถทำหน้าที่เป็นตัวสะสมพลังงาน สำหรับการใช้ความร้อนนั้นไม่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความต่อเนื่องและคุณภาพของอุปทาน
