ในขณะที่วิศวกรและเทคโนโลยีของบริษัทขนาดใหญ่กำลังพัฒนาโครงการสำหรับการใช้แหล่งพลังงานทางเลือกในอุตสาหกรรม แต่ช่างฝีมือประจำบ้านก็กำลังหาวิธีที่จะใช้มันในครัวเรือน นอกจากนี้ การเปลี่ยนไปใช้เครื่องกำเนิดพลังงานที่ไม่ได้มาตรฐานนั้นไม่ได้ถูกกำหนดโดยความปรารถนาที่จะประหยัดพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น ในการตั้งถิ่นฐานในกระท่อมและกระท่อมการหยุดชะงักในการจัดส่งไฟฟ้าไม่ใช่เรื่องแปลกและในบางภูมิภาคไม่มีเครือข่ายอุปทานส่วนกลางเลย สำหรับเจ้าของที่ดินส่วนตัวที่ห่างไกลและผู้ที่ต้องการเพียงแค่จัดหาแหล่งพลังงานที่เป็นอิสระให้กับครัวเรือน แนวคิดในการผลิตเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดในรูปแบบต่างๆ ได้รับการเสนอ
การออกแบบหลักของกังหันลม
ทำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังลมง่ายๆ ที่บ้าน เพียงพอที่จะนำส่วนการทำงานของใบพัดหรือกลุ่มใบมีดเชื่อมต่อกับเครื่องยนต์ด้วยตัวแปลงไฟฟ้าและคิดถึงระบบจัดเก็บพลังงาน จากนั้นก็เหลือเพียงการจัดเงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับงานที่สร้างขึ้นโครงสร้างพื้นฐาน ปัญหาคือสำหรับปริมาณการผลิตที่มีนัยสำคัญไม่มากก็น้อย การออกแบบควรประกอบด้วยรายการงานเต็มรูปแบบ ก่อนอื่นคำนวณเพลาล้อทิศทางและวัสดุประกอบ ตัวอย่างเช่น กังหันลมแนวตั้งทำเองที่บ้านทำด้วยตัวเองทำจากแผ่นโลหะที่ผ่านกรรมวิธีพิเศษบนเครื่องมือกลหรือเครื่องมือช่าง รูปทรงใบมีดที่ไม่ถูกต้องอาจส่งผลให้สูญเสียแรงขับเนื่องจากการพลิกกลับของการไหล การออกแบบนี้จะต้านกระแสลม
ในทางกลับกัน การติดตั้งในแนวนอนไม่ต้องการการจัดอวัยวะที่ใช้งานได้มากนัก พวกเขายังต้องการใบมีดที่มีการกำหนดค่าบางอย่าง แต่มีรูปร่างที่เรียบง่าย
นอกจากกลไกการทำงานแล้ว การออกแบบกังหันลมยังรวมถึงเครื่องยนต์ที่กล่าวถึงไปแล้วด้วย ก็จะต้องจัดให้มีการเปลี่ยนแปลงและสะสมพลังงาน ตามกฎแล้วเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดสำหรับบ้านนั้นทำจากมอเตอร์จากเครื่องใช้ในครัวเรือน แต่อาจมีทางเลือกอื่น ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับโครงสร้างรองรับ โดยจะประกอบขึ้นจากโครงโลหะขนาดใหญ่ เคสป้องกัน ฐานเฟรมสำหรับติดยูนิตเสริม ชั้นวาง และส่วนประกอบอื่นๆ
ข้อกำหนด
หากไม่มีการคำนวณกำลังการผลิตเบื้องต้น ก็ไม่มีเหตุผลที่จะเริ่มพัฒนาเครื่องกำเนิดลมเพิ่มเติม วิธีการใช้งานในท้ายที่สุดขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่แปลง และอีกครั้ง ประสิทธิภาพการออกแบบถูกกำหนดโดยขนาดของชิ้นงานและการกำหนดค่าของการออกแบบทางเทคนิค พารามิเตอร์เฉลี่ยของกังหันลมแบบโฮมเมดสามารถแสดงได้ดังนี้:
- เส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด 200cm
- จำนวนไม้พาย – 6.
- แรงดันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ 24W.
- ปัจจุบัน - ประมาณ 250 ก.
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้า - ช่วงตั้งแต่ 0.2 ถึง 3 kW
- ความเร็วลมสูงถึง 12 m/s.
- ความจุของแบตเตอรี่ - 500 Ah
การประกอบใบมีดล้อ
ตามที่ระบุไว้แล้ว ในการก่อสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนของกังหันลมแนวตั้ง ไม่มีใครสามารถทำได้โดยไม่มีแผ่นโลหะ สามารถใช้อลูมิเนียมอโนไดซ์ได้ แต่ส่วนเหล็กจะดีกว่าสำหรับลักษณะความแข็งแรง แม้ว่าพวกเขาจะต้องใช้การตัดเฉือน ไม่ว่าในกรณีใด เฉพาะโลหะแข็งเท่านั้นที่จะประกอบใบมีดที่เชื่อถือได้สำหรับการสร้างเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดในแนวตั้ง คุณสามารถสร้างวงล้อลมสำหรับโครงสร้างแนวนอนด้วยมือของคุณเองโดยใช้ช่องว่างโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) พลาสติกมีความอ่อนตัวในกระบวนการผลิต ไม่ไวต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมและแสง ข้อเสียอยู่ที่ความยืดหยุ่นทางกล ดังนั้นในขั้นต้นคุณควรเน้นที่โลหะผสมพีวีซีแข็ง
ช่องว่างที่เหมาะสมกับโครงสร้างสามารถพบได้ในท่อแรงดันหรือส่วนรางน้ำ ในกรณีของพลาสติกควรเน้นที่ความหนาของผนัง 5 มม. ความยาวประมาณ 100 ซม. และเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 15 ซม. ในการสร้างส่วนแนะนำให้ใช้เทมเพลตสำเร็จรูป วาดโครงร่างจากนั้นทำการตัดโดยใช้จิ๊กซอว์หรือเลื่อยโลหะ การปรับสมดุลใบมีดแบบโฮมเมดสำหรับกังหันลมทำได้โดยการเจียรและการเจียรพื้นผิวที่มีเนื้อละเอียด มุมและขอบทั้งหมดถูกปัดเศษให้เป็นรูปทรงเดียว
ถัดไป ควรติดตั้งชิ้นส่วนใบมีด 6 ชิ้นบนฐานของวงล้อลม ซึ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกรวมเข้าด้วยกัน การยึดจะดำเนินการผ่านปลอกโลหะที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 ซม. และความหนา 1 ซม. โดยวิธีการเชื่อมแบบอินเวอร์เตอร์ที่ละเอียดอ่อนควรเชื่อมแถบเชื่อมโยงไปถึงเหล็กยาว 30 ซม. และกว้าง 1.2 ซม. เข้ากับแขนเสื้อ ควรมีรูใน สำหรับซ่อมใบมีด
เครื่องปั่นไฟรถจักรยาน
ปัญหาในการเลือกโรงงานผลิตอาจเป็นสิ่งสำคัญที่สุด ดังนั้นจึงควรพิจารณาหลายทางเลือก หน่วยที่ใช้งานได้จริงและสะดวกที่สุดจากมุมมองของการติดตั้งคือมอเตอร์จักรยานไฟฟ้าซึ่งสามารถซื้อได้โดยเฉลี่ย 7-10,000 รูเบิล จะเป็นรุ่นที่มีลักษณะแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 250 V และความเร็วรอบการหมุนประมาณ 200 รอบต่อนาที ถัดไปเชื่อมต่อข้อต่อล้อลมและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบโฮมเมด เครื่องกำเนิดลมสามารถยึดเข้ากับตัวเครื่องได้โดยใช้สลักเกลียว โดยเลือกรูสำหรับยึดซี่ล้อ ผลลัพธ์ที่ได้ควรมีขนาดกะทัดรัด ค่อนข้างเบา แต่ไม่ใช่การติดตั้งที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้า ดังนั้นจึงควรพิจารณาทางเลือกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ออกแบบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับในรถยนต์
ในแง่ของคุณภาพการทำงานทั้งหมด การติดตั้งดังกล่าวจะหน่วยกำลังที่เหมาะสม และถ้าเป็นไปได้ ขอแนะนำให้ใช้รถแทรกเตอร์และสตาร์ทเตอร์บรรทุกสินค้า ปัญหาหลักคือการไขลานอุปกรณ์ด้วยแม่เหล็กนีโอไดเมียม ควรติดกาวกับแผ่นโรเตอร์ พอดีกับองค์ประกอบแม่เหล็กที่เหมาะสมที่สุดในรูปแบบ 25x8 มม. จำนวน 20 ชิ้น ในกรณีนี้ ควรสลับขั้วอย่างเคร่งครัด มิฉะนั้น สตาร์ทเตอร์จะไม่มีประโยชน์ในการออกแบบ
มันคุ้มค่าที่จะทิ้งแม่เหล็กทรงกลมแทนแม่เหล็กสี่เหลี่ยม ความจริงก็คือเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์จะต้องกระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอและองค์ประกอบทรงกลมจะไม่สามารถรองรับฟังก์ชั่นนี้ได้ในระดับที่เหมาะสม ตามแนวขอบด้านนอกและด้านในของตำแหน่งของแม่เหล็ก เส้นด้านข้างก็ถูกจัดเรียงเช่นกัน พวกเขาสามารถทำจากดินน้ำมันที่ยึดติดกับกาวอีพ็อกซี่ อย่างไรก็ตาม เพื่อความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น ควรเติมเรซินฝาดทั้งตัว
แอปพลิเคชั่นมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส
เพื่อความสะดวกในการดำเนินการติดตั้ง คุณสามารถใช้โรงไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส และหลังจากการปรับเปลี่ยนอย่างง่าย ให้รวมเข้ากับส่วนการทำงานเชิงกลของกังหันลม ส่วนหลักของการปรับแต่งจะเชื่อมโยงกับร่องของโรเตอร์บนเครื่องกลึง การตกแต่งเสร็จสิ้นตามความหนาขององค์ประกอบแม่เหล็ก ปัญหาในการประมวลผลเกิดจากการที่การออกแบบมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสไม่มีปลอกพิเศษสำหรับการใส่แม่เหล็ก ร่องจึงถูกเบื่ออย่างอิสระ
แบบเลือกแม่เหล็กไฟฟ้าสี่เหลี่ยมได้องค์ประกอบการก่อตัวของเม็ดมีดในตัวเรือนนั้นทำขึ้นเพื่อทิศทางที่ถูกต้องของสนามไปยังสตาร์ทเตอร์ หลังจากการปรับแต่งทางเทคนิคและการแนะนำอุปกรณ์การทำงาน ก็เป็นไปได้ที่จะเติมโครงสร้างด้วยอีพอกซีเรซิน เอาต์พุตควรเป็นเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดขนาด 2 กิโลวัตต์ขึ้นไป - ประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับกำลังไฟพิกัดและรูปแบบของแม่เหล็กที่ใช้ โดยวิธีการที่ไม่ต้องกลัวว่าสนามของการรักษาด้วยองค์ประกอบกาวจะทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงเล็กน้อย มันไม่ได้มีความสำคัญพื้นฐานสำหรับประสิทธิภาพของกังหันลม แต่มันอาจจะเพิ่มความแข็งแกร่งในปัจจุบันก็ได้
ใช้เครื่องกำเนิดแม่เหล็กแบบโฮมเมด
สำหรับการบำรุงรักษาแบตเตอรี่ขนาดเล็ก คุณสามารถจำกัดตัวเองให้ติดตั้งสตาร์ทเตอร์สำหรับการผลิตของคุณเองได้ จะมีข้อเสียมากมายเมื่อเทียบกับอุปกรณ์โรงงาน แต่สำหรับผู้บริโภคที่ใช้พลังงานต่ำระบบดังกล่าวจะเพียงพอ ขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการผลิตคือการคำนวณรอบของขดลวดที่ถูกต้อง จำนวนของพวกเขาในเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดพร้อมแม่เหล็กจะขึ้นอยู่กับจำนวนคอยส์ โดยเฉลี่ยแล้ว กำลังทั้งหมดอยู่ที่ 1,000-1200 รอบต่อนาที
หากคุณใช้ลวดขนาดใหญ่กว่าในการพัน ความต้านทานจะลดลง ในทางกลับกัน ความแรงของกระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น แต่ในกรณีใด ๆ คุณจะต้องมีเครื่องจักรเพื่อสร้างขดลวดด้วยขดลวด กระบวนการนี้เป็นกิจวัตรและใช้เวลานาน ดังนั้นการใช้เครื่องจักรจึงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ หน่วยคดเคี้ยวสามารถใช้แบบแมนนวลโดยใช้โต๊ะทำงาน เพียงพอที่จะจัดระเบียบอุปกรณ์หมุนบนแท่งโลหะแล้วนำไปขดด้วยลวดทองแดง ขดลวดนั้นจะเป็นทรงกลม สิ่งที่สำคัญกว่าคือคำถามเกี่ยวกับความยาวของมัน เนื่องจากการออกแบบที่ยืดออกจะช่วยให้เลี้ยวได้ตรงขึ้นโดยใช้ทองแดงในปริมาณมากในภาคส่วน ส่วนแยกสำหรับการกระจายที่ถูกต้องของขดลวดในพื้นที่สามารถเริ่มทำเครื่องหมายบนกระดาษในขั้นต้นหลังจากนั้นสามารถใช้กั้นดินน้ำมันเดียวกันบนม้วนเปล่า
เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับเครื่องกำเนิดลมแบบทำเองที่บ้าน ขอแนะนำให้ใช้ไฟเบอร์กลาสที่ด้านล่างของแม่พิมพ์ เพื่อป้องกันไม่ให้เกาะติดกับพื้นผิว แนะนำให้รักษาด้านหลังด้วยแว็กซ์หรือปิโตรเลียมเจลลี่ ในระบบสตาร์ท ประกอบกลุ่มคอยล์โดยไม่มีการสัมผัสโดยตรง แต่ละองค์ประกอบจะต้องได้รับการแก้ไขอย่างปลอดภัยและนำปลายของเฟสออกมาด้วยฉนวนหลายชั้น สายไฟหลายเส้นรวมกันเป็นรูปทรงเดียวได้ - รูปดาวหรือสามเหลี่ยม
กำลังติดตั้งตัวสร้างบนเฟรม
ชุดจ่ายไฟที่ประกอบแล้วต้องได้รับการออกแบบสำหรับโหลดไฟฟ้าบางประเภท แต่อย่าลืมผลกระทบทางกลไกของบุคคลที่สาม เพื่อให้โครงสร้างทนต่อแรงดันไดนามิกและสถิต เพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องยึดเข้ากับเฟรมอย่างแน่นหนา ในการทำเช่นนี้ให้ใช้โครงโลหะที่เหมาะกับเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดในรูปทรงและขนาด ในกรณีร้ายแรง สามารถใช้วัสดุลดแรงสั่นสะเทือนเพื่อยึดตัวเครื่องเข้ากับตัวเครื่องได้ เฟรมที่หนักเกินไปก็ไม่พึงปรารถนาเช่นกัน ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือ โครงอลูมิเนียม หนา 1-2 ซม.
กันลมสูง
Bในโหมดปกติ กังหันลมจะทำงานและให้กระแสไฟคงที่ที่ความเร็วลมประมาณ 10 เมตร/วินาที การเกินตัวบ่งชี้นี้จะเป็นอันตรายต่อทั้งโครงสร้างรองรับและสำหรับการบรรจุด้วยไฟฟ้าของอุปกรณ์ ดังนั้นการติดตั้งจึงได้รับการคุ้มครองโดยระบบใบพัดด้านข้าง ตัวอย่างเช่น กังหันลมแนวตั้งทำเองได้รับการปกป้องจากพายุเฮอริเคนโดยใช้แผงที่ให้แรงสปริง ในการออกแบบนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานในทิศทางของการไหลด้วยหาง นั่นคือ การทำงานของระบบจำกัดอยู่ที่กลไก แต่ไม่มีกระแสลมที่มากเกินไป
เสากังหันลม
ส่วนประกอบแบริ่งกลางและหลักของการติดตั้งซึ่งความน่าเชื่อถือทางกลของคอมเพล็กซ์ทั้งหมดขึ้นอยู่กับ มุมโปรไฟล์ ท่อ และเสาสามารถใช้เป็นคันนี้ ท่อโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ซม. ใช้งานได้จริงและติดตั้งง่ายกว่า สำหรับความยาว ต้องระลึกไว้เสมอว่าตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนือพื้นดินคือ 4-5 ม. นอกจากนี้ โรงงานอุตสาหกรรมยังติดตั้งอยู่ที่ ความสูงที่สูงขึ้น แต่สำหรับการติดตั้งที่เชื่อถือได้ด้วยพารามิเตอร์ดังกล่าว จำเป็นต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติม ในกรณีนี้ตามหลักการของเสาเข็มสกรูสามารถติดตั้งเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดบนท่อที่มีความลึก 1-1.5 ม. ลงในพื้นดินได้ เมื่อเลือกจุดตำแหน่งจะต้องคำนึงถึง ว่าไม่ควรมีสิ่งรบกวนในระดับเดียวกันภายในรัศมี 30 ม. ในกรณีที่รุนแรง คุณจะต้องยกโครงสร้างการทำงานให้สูงกว่าแนวกั้น 1 เมตร
คุณสามารถคำนวณล่วงหน้าอุปกรณ์สำหรับการโคตรและขึ้นคุณยังทำไม่ได้หากไม่มีการบำรุงรักษา และบันไดแบบธรรมดาก็ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่น่าเชื่อถือที่สุด นอกจากนี้ นักออกแบบแนะนำให้ติดตั้งสายนิรภัยที่มีการเยื้อง 5 ม. ตามความสูงของเสา พวกเขาจะยึดกับพื้นโดยมีจุดยึดภายในรัศมีที่ความสูงครึ่งหนึ่งของเสา
สรุป
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานธรรมชาติยังคงไม่แพร่หลายนัก เนื่องจากอุปกรณ์พื้นฐานมีราคาสูงและค่าบำรุงรักษาที่สูง ในกรณีนี้ราคาแพงที่สุดอาจเป็นเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดจากมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสซึ่งจะต้องใช้ฐานพลังงานอันทรงพลังและการสนับสนุนทางเทคนิคเป็นประจำ ในทางกลับกัน ยังมีผลผลิตสูงสุด (ประสิทธิภาพประมาณ 80%) ซึ่งจะทำให้สามารถชดใช้ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและวัสดุที่เกี่ยวข้องได้ พลังงานเพียงพอจากแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว? ตามแนวทางปฏิบัติ เกณฑ์พลังงานขั้นต่ำของระบบที่มีผลตอบแทน 2-3 กิโลวัตต์ ช่วยให้คุณครอบคลุมความต้องการของระบบสภาพอากาศ กลุ่มอุปกรณ์ให้แสงสว่างในครัวเรือน อุปกรณ์ทำความเย็น ฯลฯ