ตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงปัจจุบัน มนุษยชาติได้พยายามค้นหาแหล่งพลังงานทดแทน แต่ถึงแม้จะมีความก้าวหน้าในทุกอุตสาหกรรมโดยไม่มีข้อยกเว้นและการแนะนำวิธีการผลิตพลังงานที่เป็นนวัตกรรมอย่างสม่ำเสมอ แต่ทรัพยากรธรรมชาติที่น่าเชื่อถือและแพร่หลายที่สุดยังคงเป็นทรัพยากรธรรมชาติ - น้ำลม ฯลฯ และหากผู้บริโภคทั่วไปอาจมีปัญหาในการติดตั้ง โรงไฟฟ้าพลังน้ำ เจ้าของเกือบทุกคนสามารถติดตั้งกลไกเช่นกังหันลมสำหรับบ้านส่วนตัวได้ เกี่ยวกับอุปกรณ์นี้ ลักษณะทางเทคนิค ประเภทและคุณสมบัติของการติดตั้งที่จะกล่าวถึงต่อไป
กังหันลมคืออะไร
กลไกดังกล่าวเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีจุดประสงค์หลักในการแปลงพลังงานลมเป็นแรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์ที่คล้ายกันซึ่งในหมู่ผู้บริโภคเรียกว่ากังหันลมถูกนำมาใช้ในยามรุ่งอรุณของยุคของเราแน่นอนว่ารูปแบบของพวกเขาแตกต่างกัน วันนี้อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการปรับปรุงอย่างมาก
แหล่งข้อมูลหลักสำหรับกลไกดังกล่าวคือลม จากการสังเกตที่ทำโดยอิงจากความเร็วและความหนาแน่นของมัน ผู้เชี่ยวชาญค้นหาว่าความสูงควรเท่าใดในการวางอุปกรณ์นี้ ควรมีใบมีดกี่ใบ ฯลฯ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับกังหันลมผลิตขึ้นในสถานประกอบการเฉพาะทาง แต่เจ้าของจำนวนมากชอบ เพื่อสร้างกลไกดังกล่าวด้วยกองกำลังของตนเองโดยใช้วิธีการชั่วคราว แต่ก่อนที่จะพูดถึงคุณสมบัติของกระบวนการนี้ จำเป็นต้องค้นหาว่ากลไกดังกล่าวทำงานอย่างไร
หลักการทำงานของกังหันลมทำเอง
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่คล้ายคลึงกันมากคือกังหันเครื่องบินที่มีชื่อเสียง ความแตกต่างที่สำคัญคือการหมุนของใบพัดของกังหันลมไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากการทำงานของเครื่องยนต์ที่ทรงพลัง การดำเนินการนี้ใช้พลังงานลมอิสระซึ่งดูดซับและแปลงเป็นไฟฟ้าในเวลาต่อมาที่เจ้าของต้องการ
ตามกฎแล้ว รูปทรงของใบมีดจะถูกเลือกเพื่อให้มองเห็นได้ชัดเจน แม้แต่ลมหายใจเพียงเล็กน้อย และกลไกตอบสนองทันที แม้ว่าที่จริงแล้วความเร็วในการหมุนมักจะดูต่ำ แต่เกียร์ขนาดเล็กกลับเร็วกว่าเกียร์ขนาดใหญ่มาก ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ในแวบแรกเสมอไป การทำงานในลักษณะนี้ กลไกจะทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบด้วยการเร่งความเร็วของใบมีดและผลิตพลังงานในปริมาณที่เหมาะสม
ข้อดีหลักของกังหันลม
ข้อดีที่ปฏิเสธไม่ได้ของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว ได้แก่:
- ความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม กังหันลมสำหรับบ้านส่วนตัวไม่มีผลกระทบต่อบรรยากาศแต่อย่างใดและไม่ปล่อยสารอันตรายสู่อากาศการปล่อยมลพิษและก๊าซ เนื่องจากไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงในการทำงาน
- เห็นได้ชัดว่ากลไกนี้มีประโยชน์อย่างมากจากมุมมองทางเศรษฐกิจ เนื่องจากคุณไม่ต้องเสียเงินซื้อน้ำมัน ค่าใช้จ่ายทั้งหมดจะเกี่ยวข้องกับการติดตั้งชิ้นส่วนโครงสร้างของกังหันลมเท่านั้น และโดยเฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่ใช้งานได้ดังกล่าวยังคงมีลักษณะเชิงลบบางอย่างที่ไม่สามารถละเลยได้
ข้อเสียของกังหันลม
ข้อเสียเปรียบหลักของผลิตภัณฑ์คือไม่สามารถควบคุมความเร็วของการทำงานได้ ซึ่งอธิบายถึงความแตกต่างอย่างต่อเนื่องของปริมาณพลังงานที่ผลิตได้ พูดง่ายๆ ก็คือ ในกรณีที่ไม่มีลม จำเป็นต้องใช้แหล่งเชื้อเพลิงอื่นที่ทำงานอยู่แล้วกับเชื้อเพลิงบางชนิดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
นอกจากนี้ จากมุมมองของการยศาสตร์ การติดตั้งดังกล่าวไม่สะดวกนัก เนื่องจากใช้พื้นที่มาก นอกจากนี้ เพื่อให้ได้ผลสูงสุด ควรวางไว้บนเนินเขา ไม่ใช่บนพื้นราบ
เมื่อติดตั้งกังหันลมแนวตั้ง สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องประสานงานการติดตั้งกับเพื่อนบ้าน เนื่องจากมีบางกรณีที่กลไกนี้ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคร้ายแรงต่อเสาอากาศโทรทัศน์ และระดับเสียงในบางครั้งอาจสูงเกินไป
ต่อไป เราควรพิจารณากังหันลมสองประเภทหลัก - แนวนอนและแนวตั้ง แต่ละตัวมีลักษณะเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งและการใช้งาน
กังหันลมแนวนอน
ความแตกต่างระหว่างกลไกเหล่านี้สองประเภทที่กล่าวถึงข้างต้นอยู่ในตำแหน่งของแกน รุ่นแนวนอนนั้นใช้กันทั่วไปในการจัดหาไฟฟ้าให้กับอาคารส่วนตัวขนาดเล็กและประกอบด้วยส่วนประกอบโครงสร้างดังต่อไปนี้:
- เพลาโรเตอร์
- เกียร์
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรง
- ระบบเบรค
ก่อนที่คุณจะทำกังหันลม คุณควรเข้าใจให้ชัดเจนว่าใบมีดของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจะต้องทำจากโลหะที่ทนทานซึ่งสามารถทนต่อผลกระทบของสภาพอากาศเลวร้าย ด้วยกระปุกเกียร์ กลไกทั้งหมดจึงทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ เพื่อป้องกันเหตุการณ์ไม่คาดฝัน อนุญาตให้ติดตั้งมอเตอร์เพิ่มเติมที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้
กังหันลมแนวตั้ง
ระบบนี้มาพร้อมกับเพลาโรเตอร์ที่ไม่เป็นแนวราบอีกต่อไปแต่เป็นแบบตรง ข้อได้เปรียบหลักของการออกแบบนี้คือพลังงานอิสระที่ได้จากอากาศนั้นถูกสร้างขึ้นโดยไม่คำนึงถึงแรงลมโดยเฉพาะ นอกจากนี้ยังเป็นทางเลือกที่สมบูรณ์ในการติดตั้งกลไกดังกล่าวในพื้นที่เปิด ซึ่งแตกต่างจากตัวอย่างแนวนอน สามารถติดตั้งภายในอาคารได้
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับกังหันลมที่ติดตั้งในแนวตั้งนั้นทำงานง่ายมาก พลังงานที่เข้ามาจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าโดยการหมุนใบมีด ซึ่งในทางกลับกัน จะทำงานด้วยเพลาโรเตอร์ ในกรณีนี้ แรงดันไฟที่ได้จะเป็นเสมอไม่เพียงแต่สามารถนำทางไปยังย่านที่อยู่อาศัยเท่านั้น แต่ยังนำไปที่อุปกรณ์หรืออุปกรณ์เฉพาะอีกด้วย
วัสดุประกอบกังหันลม
แพ็คเกจของอุปกรณ์ทำเองดังกล่าวไม่มีชิ้นส่วนที่หาซื้อยาก ตามกฎแล้ว องค์ประกอบทั้งหมดมีให้เล่นฟรีตามท้องตลาดหรือในฟาร์ม ดังนั้นกลไกจึงถูกติดตั้งโดยใช้วัสดุดังต่อไปนี้:
- เครื่องปั่นไฟรถยนต์สำหรับกังหันลม 12 V;
- แบตเตอรี่ปกติที่มีความจุเท่ากัน;
- ภาชนะที่ทำจากอลูมิเนียมหรือสแตนเลส เช่น ถังหรือกระทะขนาดใหญ่
- ผลัดรถ;
- สลับเป็นปุ่ม
- อุปกรณ์วัดแรงดันไฟ - โวลต์มิเตอร์
- สายไฟตามความยาวที่ต้องการ;
- เครื่องมือทางเทคนิค - สว่าน ไขควง คีมตัดลวด
- รัดเป็นน็อต น็อต และแหวน
เมื่อมีวัสดุข้างต้นทั้งหมด คุณสามารถเริ่มประกอบกังหันลมแนวนอนหรือแนวตั้งได้
กระบวนการผลิต
ถ้าใบมีดของอุปกรณ์จะทำจากถังก็ควรแบ่งเป็น 4 ส่วน โดยสังเกตสัดส่วนของส่วนต่างๆ ในอนาคต จากนั้นตัดองค์ประกอบออกด้วยกรรไกรพิเศษที่ออกแบบไว้ สำหรับโลหะ
ที่ด้านล่างและบนรอก จำเป็นต้องทำเครื่องหมายและเจาะรูเพื่อขันน็อต สิ่งสำคัญคือช่องเปิดที่ได้รับจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่สมมาตรซึ่งกันและกัน ไม่เช่นนั้น กังหันลมอาจเอนได้ในขณะหมุน
หลังจากนี้ใบมีดควรงอเล็กน้อยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมสามารถหมุนไปในทิศทางต่างๆ ได้ ดังนั้นในที่นี้ คุณควรพิจารณาว่าเครื่องจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางใดเพื่อที่จะเคลื่อนชิ้นส่วนโลหะไปในทิศทางนี้ มุมโค้งส่งผลโดยตรงต่อความเร็วในการหมุน
ถังที่มีใบมีดที่เตรียมไว้จะถูกยึดเข้ากับรอกโดยใช้สลักเกลียว
ถัดไป เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับระบบ เมื่อรวมสายไฟทั้งหมดเข้าด้วยกันอย่างถูกต้อง คุณจะสามารถใช้งานอุปกรณ์ได้อย่างต่อเนื่องและจ่ายไฟฟ้าให้กับที่อยู่อาศัยไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสื่อสารเพิ่มเติม เช่น สัญญาณกันขโมย กล้องวงจรปิด เป็นต้น
มีตัวเลือกการประกอบอื่นๆ ที่ใช้ชิ้นส่วนที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง หนึ่งในนั้นคือแม่เหล็กสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลม แต่ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากแบตเตอรี่รถยนต์นั้นง่ายต่อการติดตั้งและใช้งาน
จะป้องกันกังหันลมจากพายุเฮอริเคนได้อย่างไร
มีบางครั้งที่การใช้อุปกรณ์ดังกล่าวไม่เป็นที่พึงปรารถนาอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กรณีนี้ใช้กับสถานการณ์ที่ความเร็วลมกระโชกแรงเกิน 8-9 เมตร/วินาที ในกรณีนี้ ผลิตภัณฑ์โฮมเมดจำเป็นต้องได้รับการปกป้อง
ในสภาพอากาศเลวร้าย เครื่องปั่นไฟกังหันลมควรใช้พลั่วด้านข้างปิดไว้ดีที่สุด กลไกดังกล่าวได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในหมู่ผู้บริโภค ส่วนใหญ่มาจากความเรียบง่ายของอุปกรณ์ จอบนี้ติดตั้งจากท่อโปรไฟล์มาตรฐานที่มีหน้าตัดขนาด 20x40x2.5 มม. และแผ่นเหล็กธรรมดาที่มีความหนาไม่เกิน 1-2 มม.
สปริงที่ถือองค์ประกอบดังกล่าวสามารถเป็นวัสดุใดก็ได้ที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนและสังกะสีที่ผ่านการบำบัดแล้ว
เมื่อติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันดังกล่าว คุณจะสบายใจกับความสมบูรณ์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ เนื่องจากแม้แต่ลมที่แรงที่สุดก็ไม่สามารถทำให้เกิดความเสียหายทางกลกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ นอกจากนี้ยังใช้กับการออกแบบทั้งหมดของผลิตภัณฑ์
การดูแลกังหันลมทำเองอย่างเหมาะสม
เพื่อให้อุปกรณ์ทำเองทำงานได้ตามปกติ ควรปฏิบัติตามคำแนะนำสำหรับการใช้งานต่อไปนี้:
- หลังจากเปิดเครื่องครั้งแรกไม่กี่สัปดาห์ จะต้องลดระดับกังหันลมลงและตรวจสอบความเชื่อถือได้ของรัดทั้งหมด
- ชิ้นส่วนโครงสร้างทั้งหมดของเครื่องปั่นไฟต้องหล่อลื่นด้วยน้ำมันอย่างน้อยปีละสองครั้ง
- สังเกตว่าใบพัดหมุนคดเคี้ยวหรือสั่นตลอดเวลา ควรลดระดับกังหันลมลงทันทีและหากการทำงานผิดปกติใดๆ ได้รับการซ่อมแซมทันที
- แปรงตัวสะสมปัจจุบันควรตรวจสอบอย่างน้อยปีละครั้ง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นจากการลัดวงจรในเครือข่าย
- การทาสีชิ้นส่วนโครงสร้างของกลไกทั้งหมดสามารถทำได้ทุกๆ 2-3 ปี
ดังนั้นจึงปลอดภัยที่จะบอกว่ากังหันลมทำเองง่ายกว่าและถูกกว่ามาก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งมีราคาค่อนข้างสูงนั้นทำด้วยมือได้ดีที่สุดแทนที่จะซื้ออุปกรณ์โรงงานราคาแพง การปฏิบัติตามข้อกำหนดในการประกอบทั้งหมดเป็นสิ่งสำคัญเท่านั้น จากนั้นอุปกรณ์ที่ได้ก็จะใช้งานได้ยาวนานและเชื่อถือได้