基本的な構造要素
風力タービンとその製造方法は多種多様ですが、それらはすべて同じ構造要素で構成されています。
風車
ブレードは、風力タービンの最も重要な要素の1つと見なされています。それらの設計は、発電機の他のコンポーネントの動作に影響を与えます。刃にはさまざまな素材が使われています。
製造する前に、ブレードの長さを計算する必要があります。パイプを製造に使用する場合、その直径は少なくとも20 cmで、計画されているブレードの長さは1メートルである必要があります。次に、ジグソーを使用してパイプを4つの部分に切断します。一部はテンプレートを作成するために使用され、それに応じて残りのブレードがカットされます。その後、共通のディスクに組み立てられ、全体の構造が発電機のシャフトに固定されます。組み立てられた風車はバランスが取れていなければなりません。バランス調整は、風から保護された部屋で実行する必要があります。操作が正しく行われていれば、ホイールは自発的に回転しません。ブレードが自発的に回転する場合、構造全体のバランスがとれるまでブレードは弱体化します。最後に、ブレードの回転精度がチェックされます。それらは、歪みなしに同じ平面内で回転する必要があります。許容誤差は2mmです。
マスト
風力タービンの次の構造要素はマストです。ほとんどの場合、それは古い水道管から作られています。その直径は15 cmであってはなりませんが、長さは最大7メートルでなければなりません。設置予定地から半径30メートル以内に構造物や建物がある場合は、マストの高さを高くします。
設置全体が可能な限り効率的に機能するために、ブレード付きホイールは周囲の障害物から少なくとも1メートル上に上昇します。設置後、マストの根元と支線固定用のペグにコンクリートを流し込みます。延長として、直径6mmの亜鉛メッキケーブルを使用することをお勧めします。
発生器
風力タービンの場合、できればより高い出力の任意の自動車用発電機を使用できます。それらはすべて同じデザインであり、変更が必要です。風車用の自動車発電機の同様の変更には、固定子導体の巻き戻し、およびネオジム磁石を使用した回転子の製造が含まれます。それらをしっかりと固定するには、ローターポールに穴を開ける必要があります。磁石の取り付けは、極を交互に行って行われます。ローター自体は紙で包まれており、磁石の間に形成されるすべての空隙はエポキシで満たされています。
磁石を貼り付ける過程で、それらの極性を観察する必要があります。したがって、ローターは電源に接続されています。付属のローターが磁場を発生させ、各磁石は引き付けられる側で所定の位置に接着されます。
ローターを接続するには、電圧が12ボルト、電流が1〜3アンペアの任意の電源を使用できます。牙の近くにある取り外し可能なリングがマイナスになり、プラス側がローターの端に近づくように接続されます。ローターやファングの隙間に磁石を取り付けると、発電機が自励し、これが主な機能と考えられています。
ローターの回転の最初の段階で、磁石が発電機の電流を励起し始めます。この電流はコイルにも流れ込み、牙の磁場が増加します。その結果、発電機はさらに大きな値の電流を生成します。発電機が励起され、電磁極が設置された独自の回転子によってさらに電力が供給されると、一種の電流循環が発生します。組み立てられた発電機をテストし、得られた出力データの測定を行う必要があります。ユニットが300rpmで約30ボルトを生成する場合、これは正常な結果と見なされます。
どの風車を選ぶか
変電所やVL-0.4kvから遠く離れた場所に住んでいる人にとっては、手頃な価格の最も強力な風車モデルを購入する価値があります。写真に示されているパワーから、15％以下しか得られません。
別のカテゴリーの消費者は、当然のことながら、中国の工場モデルを支持しない選択をしますが、それどころか、独学のマスターからの自家製風車を好みます。また、その利点もあります。
ほとんどの場合、そのようなデバイスの発明者は有能で責任ある人です。また、ほぼ100％の場合、問題なく、問題が発生した場合、または修復が必要な場合にインストールを返すことができます。これは間違いなく問題にはなりません。
工業用中国風車では、外観は確かにきれいです。それでも購入する場合は、電気ドリルで確認した直後に予防保守を行い、中国の金属くずを高品質の潤滑ベアリングに交換してください。
近くに大きな鳥の巣がある場合は、追加のブレードセットを購入しても問題ありません。
ひよこは時々回転する「ミニミル」の分布に分類されます。プラスチックの刃が壊れ、金属の刃が曲がります。
そして、すべての議論に耳を傾けず、上記のすべての問題に遭遇したユーザーからの知恵で終わりたいと思います。家にとって最も高価な風見鶏は風力タービンであることを忘れないでください！
材料の選択
風力装置のブレードは、多かれ少なかれ適切な材料で作ることができます。たとえば、次のようになります。
PVCパイプから
この材料からブレードを作るのがおそらく最も簡単なことです。 PVCパイプはすべての金物店で見つけることができます。パイプは、圧力付き下水道またはガスパイプライン用に設計されたものを選択する必要があります。そうしないと、強風の空気の流れがブレードを歪ませ、発電機のマストに損傷を与える可能性があります。
風力タービンのブレードは遠心力による大きな負荷を受け、ブレードが長いほど負荷が大きくなります。
家庭用風力発電機の2枚羽根の車輪の刃先は、毎秒数百メートルの速度で回転します。これは、ピストルから弾丸が飛び出す速度です。この速度は、PVCパイプの破裂につながる可能性があります。飛んでいるパイプの破片が人を殺したり重傷を負ったりする可能性があるため、これは特に危険です。
ブレードを最大限に短くし、その数を増やすことで、状況から抜け出すことができます。マルチブレード風車はバランスが取りやすく、ノイズが少ない
パイプの壁の厚さはそれほど重要ではありません。たとえば、直径2メートルのPVCパイプで作られた6つのブレードを備えた風車の場合、それらの厚さは4ミリメートル以上である必要があります。家庭の職人の刃のデザインを計算するには、既製のテーブルとテンプレートを使用できます
家庭の職人の刃のデザインを計算するには、既製のテーブルとテンプレートを使用できます。
テンプレートは紙で作成し、パイプに取り付けて丸で囲んでください。これは、風力タービンのブレードの数だけ実行する必要があります。ジグソーを使用して、パイプをマークに従って切断する必要があります-ブレードはほぼ準備ができています。パイプの端は磨かれ、角と端は丸みを帯びているので、風車は見栄えが良く、騒音も少なくなります。
鋼から、6つのストライプのディスクを作成する必要があります。これは、ブレードを組み合わせてホイールをタービンに固定する構造の役割を果たします。
接続構造の寸法と形状は、風力発電所で使用される発電機と直流のタイプに対応している必要があります。鋼は、風が吹いても変形しないように厚くする必要があります。
アルミニウム
PVCパイプと比較して、アルミニウムパイプは曲げと引き裂きの両方に対してより耐性があります。それらの欠点は、重量が大きいことにあり、構造全体の安定性を確保するための対策が必要です。さらに、ホイールのバランスを慎重にとる必要があります。
6枚羽根の風車用のアルミブレードの実行の特徴を検討してください。
テンプレートによると、合板のパターンを作成する必要があります。すでにアルミニウムのシートからのテンプレートに従って、6個の量でブレードのブランクをカットします。将来のブレードは10ミリメートルの深さのシュートに巻き込まれ、スクロール軸はワークピースの縦軸と10度の角度を形成する必要があります。これらの操作により、ブレードに許容可能な空力パラメータが与えられます。刃の内側にはネジ山スリーブが付いています。
アルミブレードを備えた風車の接続機構は、PVCパイプで作られたブレードを備えたホイールとは異なり、ディスク上にストリップがなく、ブッシングのねじ山に適したねじ山を備えた鋼棒の断片であるスタッドがあります。
グラスファイバー
ガラス繊維特有のガラス繊維から作られたブレードは、空力パラメータ、強度、重量を考えると、最も完璧です。これらのブレードは、木材とグラスファイバーを処理できる必要があるため、構築が最も困難です。
直径2メートルのホイールにグラスファイバーブレードを実装することを検討します。
木材のマトリックスの実装には、最も慎重なアプローチをとる必要があります。完成したテンプレートに従ってバーから機械加工され、ブレードモデルとして機能します。マトリックスの作業が終了したら、2つの部分で構成されるブレードの作成を開始できます。
まず、マトリックスをワックスで処理し、その片面をエポキシ樹脂でコーティングし、グラスファイバーをその上に広げる必要があります。エポキシをもう一度塗布し、もう一度グラスファイバーの層を塗布します。レイヤーの数は3つまたは4つにすることができます。
次に、完全に乾くまで、得られたパフをマトリックス上に約1日保持する必要があります。これで、ブレードの一部の準備が整いました。マトリックスの反対側では、同じ一連のアクションが実行されます。
ブレードの完成部品はエポキシで接続する必要があります。中には、木製のコルクを入れて接着剤で固定することができます。これにより、ブレードがホイールハブに固定されます。ねじ山付きブッシングをプラグに挿入する必要があります。接続ノードは、前の例と同じ方法でハブになります。
固定子製造
写真のように、コイルは細長い水滴のような形をしています。これは、磁石の移動方向がコイルの長辺部分に垂直になるように行われます（これが最大EMFが誘導される場所です）。
丸い磁石を使用する場合、コイルの内径は磁石の直径とほぼ一致する必要があります。角型磁石を使用する場合、コイル巻線は、磁石が巻線の直線長と重なるように構成する必要があります。最大EMF値は、磁場の方向に垂直に配置された導体のセクションでのみ発生するため、長い磁石を設置してもあまり意味がありません。
固定子の製造は、コイルの巻き取りから始まります。コイルは、事前に準備されたテンプレートに従って巻くのが最も簡単です。テンプレートは非常に異なります。小さな手工具から小型の自家製機械までです。
個々の相のコイルは互いに直列に接続されています。最初のコイルの端は4番目のコイルの始まりに接続され、4番目のコイルの終わりは7番目のコイルの始まりに接続されます。
フェーズが「スター」スキームに従って接続されている場合、デバイスの巻線（フェーズ）の端は、ジェネレーターの中性点となる1つの共通ノードに接続されていることを思い出してください。この場合、3本のフリーワイヤ（各相の始まり）が三相ダイオードブリッジに接続されます。
すべてのコイルが単一の回路に組み立てられたら、固定子を注ぐための型を準備できます。その後、電気部品全体を金型に浸し、エポキシを充填します。
Aleksei2011
次に、完成した固定子の写真を投稿します。通常のエポキシで満たされています。上下にグラスファイバーを敷きました。固定子の外径は280mm、内穴は70mmです。
縦型風力発電機を自分で作る方法
一見したほど単純ではありませんが、風力発電機の自己製造はかなり可能です。非常に難しい機器のセット全体を組み立てるか、その要素の一部を購入する必要がありますが、これは非常に高価です。キットには以下が含まれる場合があります。
- 風力発電機
- インバーター
- コントローラ
- バッテリーパック
- ワイヤー、ケーブル、アクセサリー
最良の選択肢は、完成した機器の部分的な購入、部分的な購入です DIY製造。事実、ノードと要素の価格は非常に高く、誰もがアクセスできるわけではありません。さらに、1回限りの投資が多いため、これらの資金をより効率的に使用できるかどうか疑問に思います。
システムは次のように機能します。
- 風車が回転し、トルクを発電機に伝達します
- バッテリーを充電する電流が生成されます
- バッテリーは、直流を220 V50Hzの交流に変換するインバーターに接続されています。
組み立ては通常、発電機から始まります。最も成功するオプションは、ネオジム磁石に3相設計を組み立てることです。これにより、適切な電流を生成できます。
回転部品は、自分の手で再現するための最もアクセスしやすいシステムの1つに基づいて作られています。ブレードは、パイプセクション、半分に切断された金属バレル、または特定の方法で曲げられた板金から作られています。
マストは地面に溶接され、すでに完成した垂直位置に取り付けられています。オプションとして、発電機の設置場所ですぐに木で作られています。しっかりとした信頼性の高い設置のために、サポートの基礎を作り、マストをアンカーで固定する必要があります。高さの高い場所では、ストレッチマークでさらに固定する必要があります。
システムのすべてのコンポーネントとパーツは、電力、パフォーマンス設定の観点から相互に調整する必要があります。未知のパラメータが多すぎるとシステムの特性を計算できないため、風力タービンがどれほど効率的であるかを事前に言うことは不可能です。同時に、最初にシステムを特定の電力の下に置いた場合、出力は常に非常に近い値になります。主な要件は、発電機の動作が十分に安定していて信頼できるように、ノードの製造の強度と精度です。
DIY垂直風力発電機
使用済み材料および機器
タービンの寸法は任意に選択できます。大きいほど強力です。この例では、製品の直径は60cmです。
垂直タービンを作るには、次のものが必要です。
- パイプØ60cm（できればステンレス鋼-亜鉛メッキ、ジュラルミンなど）。
- 耐久性のあるプラスチック（直径60cmの2枚のディスク）。
- ブレードを固定するためのコーナー（各6個）-36個。
- ベースの場合-車のハブ。
- ナット、固定用ワッシャーネジ。
機器とツール：
- ジグソーパズル。
- ブルガリア語。
- ドリル。
- ドライバー。
- キー。
- 手袋、マスク。
ブレードのバランスをとるには、小さな金属板と磁石を使用できます。わずかに不均衡な場合は、簡単に穴を開けることができます。
風力発電機の図面
垂直風車を作る
- 金属パイプは縦にカットされ、6枚の同一のブレードが得られます。
- 2つの同一の円がプラスチック（直径60cm）から切り取られています。これが上下のタービンサポートになります。
- 構造を少し簡単にするために、上部サポートの中央にØ30cmの円を切ることができます。
- 自動車のハブにある穴の数に応じて、下部のプラスチックサポートに取り付けるためにまったく同じ穴がマークされています。ドリルで穴あけ。
- テンプレートによると、ブレードの位置をマークする必要があります（星を形成する2つの三角形）。角の留め具の場所がマークされています。 2つのサポートでは、同じになるはずです。
- ブレードを一度に1つずつではなく、一度にカットすることをお勧めします（グラインダーを使用）。
- 角の取り付け点もブレードに注意する必要があります。次に、穴を開けます。
- 角の助けを借りて、ブレードはワッシャーを介してボルトとナットでベースサークルに取り付けられています。
ブレードが長いほど、ユニットはより強力になりますが、バランスを取るのが難しくなり、強風では構造が「緩み」ます。
DIYジェネレーター
風車の場合、永久磁石を備えた自励式発電機を選択する必要があります（これらは、T-4、MTZ、T-16、T-25トラクターで使用されていました）。
従来の自動車用発電機を設置した場合、それらの電圧巻線はバッテリーから電力を供給されます。つまり、電圧なし、励起なしです。
つまり、オートジェネレーター+バッテリーを設置し、風が弱く長時間続くと、バッテリーが放電するだけで、再び風が吹いてもシステムが起動しません。
または、自分の手でネオジム磁石に風力発電機を作ります。このようなユニットは、最大1.5 kWの弱風、3.5kWの強風で出力します。 ステップインストラクション:
直径50cmの金属製のパンケーキが2つ作られています。
それぞれに12個のネオジム磁石（サイズは約50 x 25 x 1.2 mm）が、瞬間接着剤で周囲に取り付けられています。磁石は交互になります：「北」-「南」。
パンケーキは互いに向かい合って配置され、ポールも「北」-「南」に向けられています。
それらの間に自家製の固定子があります。断面3mmの銅線9コイルです。それぞれ70回転。それらの間には、「スター」スキームに従って接続され、ポリマー樹脂が充填されています。コイルは一方向に巻かれています。便宜上、巻線の開始と終了にマークを付ける必要があります（たとえば、異なる色の電気テープで）。
ネオジム磁石で作られた自家製の風車発電機
固定子の厚さは約15〜20mmです。その製造において、ナット付きのボルトを介してコイルからの巻線の出力を提供する必要があります。それらは発電機に電力を供給します。
固定子と回転子の間の距離は2mmです。
作業の本質は、磁石の北と南が逆になっていることです。これにより、コイルに電流が「流れ」ます。
ローターの磁石は非常に強く引き付けられます。部品をスムーズに接続するには、部品に穴を開け、スタッドのネジ山を切る必要があります。ローターはすぐに互いに位置合わせされ、キーの助けを借りて、上部のローターが下部のローターに徐々に下がります。結局のところ、一時的なヘアピンは削除されます。
このジェネレーターは、垂直モデルと水平モデルの両方で使用できます。
組み立てプロセス
- ステーターを取り付けるためのブラケットがマストに取り付けられています（3枚または6枚のブレードが可能です）。
- ハブはその上にナットで固定されています。
- ハブには4つのスタッドがあります。彼らは発電機をオンにします。
- 発電機の固定子は、マストに固定されたブラケットに接続されています。
- ブレード付きタービンは、2番目のロータープレートに固定されています。
- 固定子から、ワイヤは端子によって電圧レギュレータに接続されます。
主な特徴
風力発電機の性能は、それに取り付けられているブレードの数とサイズによって異なります。これは、次の式から明らかです。
N = pSV3 / 2、ここで
Nは、デバイスの電力を決定する気流の電力です。
р–空気密度;
Sは風力発電機によって掃引される領域です。
Vは風速です。
このタイプの技術装置のこの要素の主な特徴は次のとおりです。
幾何学的寸法。
下の図によると：
Rは、デバイスの掃引面積を決定する半径です。
b-幅、特定のモデルの速度を決定します。
c-厚さ、それが作られている材料とデザインの特徴に依存します。
φ-取り付け角度は、ブレードの軸に対する回転面の位置を決定します。
rは、断面半径または回転の内側半径です。
- 機械的強度-要素に加えられる荷重に耐える要素の能力を決定し、製造に使用される材料とその設計に依存します。
- 空力効率-風力エネルギーの並進運動を風力発電機シャフトの回転運動に変換する能力を決定します。
- 空力音響パラメータ-風力タービンの運転中に発生する騒音のレベルを特徴づけます。
PVCパイプブレード
同様に重要なのは、風力タービンのブレードを製造するための材料の選択です。最も簡単な方法は、プラスチックパイプから風力タービンのブレードを作ることです。どんな金物店でも購入できるPVCパイプがおそらく最も適切な材料です。必要な壁の厚さのパイプ（下水または圧力ガスパイプライン用に設計された）を使用する必要があります。そうしないと、十分に強い風が吹く流入空気流がブレードを曲げ、発電機マストに対する破壊につながる可能性があります。
切断用のマーキングが付いた塩ビ管
風力発電機のブレードは、遠心力によってかなりの負荷がかかることを覚えておく必要があります。ブレードが大きいほど、ブレードは長くなります。家庭用風力発電機の2ブレードホイールのブレードの端部の移動速度は毎秒数百メートルであり、これはピストル弾丸（産業用風力発電機のブレードの先端）の速度に匹敵します。ホイールは超音速に達する可能性があります）。
PVCブレードは、このような高速での引張荷重に耐えられない可能性があり、弾丸の速度で飛んでいる榴散弾の破片は、人間の生命と健康に深刻な脅威をもたらします。結論は明らかです。ブレードの数を増やすことで、ブレードの長さを短くします。さらに、ブレードの数が多い風車は、バランスが非常に簡単で、騒音も少なくなります。
PVCパイプから直径2mの6枚羽根の風車用の羽根の製造を検討してください。必要な引張強度と曲げ強度を確保するには、パイプの肉厚を4mm以上にする必要があります。風力タービンホイールのブレードのプロファイルの計算は、高度な専門知識を必要とする複雑で時間のかかるプロセスであるため、アマチュアマスターが既製のテンプレートを使用する方が合理的です。
直径160mmのPVCパイプ製のブレードテンプレート
テンプレートは紙から切り取り、パイプの壁に取り付け、マーカーで囲む必要があります。手順をさらに5回繰り返します。1本のパイプから6枚のブレードを入手する必要があります。電気ジグソーで得られた線に沿ってパイプを切断し、6枚のほぼ完成したブレードを取得します。切り込みを削り、角や縁を丸めるだけです。これにより、ウインドホイールの外観がすっきりし、操作音が減少します。
ブレードを相互に接続し、ホイールをタービンに取り付けるには、6つの鋼片を同時に溶接または切り抜いた鋼から切り出されたディスクである接続ユニットを作成する必要があります。接続ノードの特定の寸法と構成は、ミニ風力発電所の心臓部として機能する発電機またはDCモーターによって異なります。接続ユニットを構成する鋼は、風の圧力でホイールが曲がらないように十分な厚さでなければならないことだけを指摘します。
自分の手で風車を作る
1.風力タービンブレード
風車は、デバイスの最も重要な構造要素です。風力を機械的エネルギーに変換します。したがって、他のすべての要素の選択は、その構造に依存します。
最も一般的で効果的なタイプのブレードは、帆と羽根です。最初のオプションの製造では、風の流れに対して斜めに配置して、軸に材料のシートを固定する必要があります。ただし、回転運動中、このようなブレードには大きな空力抵抗があります。また、攻撃角度が大きくなると大きくなり、機能の有効性が低下します。
2番目のタイプのブレードはより高い生産性で動作します-翼のあるもの。輪郭は航空機の翼に似ており、摩擦力のコストを最小限に抑えています。このタイプの風力タービンは、低い材料費で風力エネルギーの利用率が高くなっています。
ブレードは、木材よりも生産性が高いため、プラスチックまたはプラスチックパイプで作ることができます。最も効率的なのは、直径2メートルと6枚のブレードを備えた風車構造です。
2.風力タービン発電機
風力発電設備の最も受け入れられるオプションは、交流による変換非同期発電メカニズムです。その主な利点は、低コスト、モデルの取得と配布の容易さ、再装備の可能性、および低速での優れたパフォーマンスです。
永久磁石発電機に変えることができます。研究によると、このようなデバイスは低速で動作できますが、高速ではすぐに効率が低下します。
3.風力タービンマウント
ブレードを発電機のケーシングに固定するには、最大10mmの厚さのスチールディスクである風力タービンのヘッドを使用する必要があります。ブレードを取り付けるために、穴のある6つの金属ストリップが溶接されています。ディスク自体は、ロックナット付きのボルトを使用して生成メカニズムに取り付けられています。
発電装置はジャイロスコープの力を含む最大荷重に耐えることができるため、しっかりと固定する必要があります。デバイスでは、発電機は片側に取り付けられています。このため、シャフトは本体に接続する必要があります。本体は、同じ直径の発電機軸にねじ込むためのネジ穴のある鋼製要素のように見えます。
他のすべての要素が配置される風力発電装置のサポートフレームの製造には、最大10mmの厚さの金属板または同じ寸法の梁を使用する必要があります。
4.風力タービンの旋回
回転機構は、垂直軸の周りの風車の回転運動を提供します。したがって、デバイスを風の方向に向けることが可能になります。その製造には、軸方向の荷重をより効果的に感知するローラーベアリングを使用することをお勧めします。
5.電流レシーバー
パンタグラフは、風車の発電機から来るワイヤーがねじれたり壊れたりする可能性を減らすように機能します。その設計には、絶縁材料、接点、およびブラシで作られたスリーブが含まれています。気象現象からの保護を作成するには、現在の受信機の接点ノードを閉じる必要があります。
風力タービンの動作原理
風力発電機または風力発電所（WPP）は、風力ストリームの運動エネルギーを機械的エネルギーに変換するために使用されるデバイスです。結果として生じる機械的エネルギーはローターを回転させ、必要な電気的形態に変換されます。
動作原理と動的風車の装置については、この記事で詳しく説明されています。この記事を読むことをお勧めします。
WUEの構造には次のものが含まれます。
- プロペラを形成するブレード、
- 回転タービンローター
- 発電機の軸と発電機自体、
- 交流をバッテリーの充電に使用される直流に変換するインバーター、
- バッテリー。
風力タービンの本質は単純です。ローターが回転すると、三相交流電流が発生し、コントローラーを通過してDCバッテリーを充電します。次に、インバーターは電流を消費できるように変換し、照明、ラジオ、テレビ、電子レンジなどに電力を供給します。
水平回転軸を備えた風力発電機の詳細な配置により、運動エネルギーを機械的エネルギーに変換し、次に電気エネルギーに変換するのにどの要素が寄与するかをよく想像できます。
一般に、あらゆるタイプと設計の風力発電機の動作原理は次のとおりです。回転の過程で、ブレードに作用する力には、ブレーキ、インパルス、リフティングの3種類があります。
風力タービンのこの動作方式により、風力発電機の仕事によって生成された電気がどうなるかを理解できます。その一部は蓄積され、もう一方は消費されます。
最後の2つの力はブレーキ力に打ち勝ち、フライホイールを動かします。発電機の静止部分では、ローターが磁場を形成し、電流がワイヤーを通過します。
風力発電機用のブレードをさまざまな素材から自分の手で製造する特徴
ブレードの形状と風力タービンの効率が、使用される材料を大きく左右します。最も一般的なものの中で：
PVCパイプ
幅広いデザインで販売されており、将来のデザインのサイズを考慮して、最適なオプションを選択できます。ガスパイプラインや下水道用の製品を優先する必要があります。それらの密度により、強い突風にも耐えることが容易になります。しかし、遠心力はブレードの長さの増加に比例してブレードへの負荷を増加させることを考慮する価値があります。風力タービンの端は毎秒数百メートルの速度で回転します。また、パイプが誤って破裂すると、近くの人が怪我をする可能性があります。
この問題の解決策は、構造の長さを短くすると同時に、構造の数を増やすことです。この設計は、より少ないノイズで動作し、微風でも自信を持って回転します。材料を選択する際には、ブレードの密度が依存するパイプの太さを考慮する必要があります。風力タービンブレードの日曜大工の描画は、実際の経験に基づいて開発された特別なテーブルを使用して行われます。これらは、必要な部品の数とその長さに応じて、必要な材料パラメータを簡単に決定するのに役立ちます。
PVCパイプのブレードの処理と成形には最小限の時間がかかります。マークアップに従って、希望の長さのセグメントが切り取られ、その後、それらは沿って切り取られ、わずかに開かれます。エッジを紙やすりで磨くと、製品の見た目がより美しく、すっきりし、ノイズレベルを下げるのにも役立ちます。構造物の完成部品は鋼製の土台に取り付けられ、その厚さは将来の風荷重を考慮して計算されます。
アルミニウム
アルミニウムの主な利点は、風力タービンブレードの他の材料とは異なり、強度が向上し、曲げや引き裂きに対する耐性が向上することです。しかし、プラスチックに比べて金属の重量が大きいため、構造を強化し、ホイールのバランスを慎重にとるために特別な対策を講じる必要があります。
刃は次の順番で作られています。最初に、合板シートからパターンが切り取られ、それに応じて建設ブランクが切り取られます。深さ10mmのトラフで成形することにより、優れた空力特性を備えた翼のある形状を製品にもたらします。ねじ山付きスリーブが各ブレードに取り付けられており、すべての部品が単一の構造に組み立てられています。
グラスファイバー
専門家によると、この材料は、日曜大工の風力タービンブレードを作るための特性の最適な組み合わせです。軽量、高強度、優れた空気力学がこの素材の主な利点です。しかし、自宅での処理はやや困難です。まず、マトリックスが設計され、木から切り出されます。エポキシ樹脂の層が表面の1つに適用され、適切なサイズのグラスファイバーがその上に置かれます。次に、樹脂とグラスファイバーの層が再び配置され、このシーケンスが3〜4回繰り返されます。得られたワークピースは日中に乾燥されます。パーツの半分だけがこの方法で作られています。
説明した手順は、ブレードを風力タービンに取り付ける予定の回数だけ繰り返す必要があります。完成した要素はエポキシ樹脂で接続され、ねじ山付きの木製コルクが内部に配置され、構造の金属ベースに取り付けるために接着されます。
中国の電子代替
自分の手で風力タービンコントローラーを作ることは一流のビジネスです。しかし、電子技術の開発のスピードを考えると、自己組織化の意味はしばしばその関連性を失います。さらに、提案されたスキームのほとんどはすでに廃止されています。
現代の電子部品に高品質のインストールで専門的に作られた既製の製品を購入する方が安いことがわかりました。たとえば、Aliexpressでリーズナブルな価格で適切なデバイスを購入することができます。
したがって、たとえば、中国のポータルのオファーの中には、600ワットの風車のモデルがあります。 1070ルーブル相当のデバイス。 12/24ボルトのバッテリーに適しており、動作電流は最大30Aです。
かなりまともな、600ワットの風力発電機、中国製の充電コントローラー用に設計されています。このようなデバイスは、中国から注文して、約1か月半で郵送で受け取ることができます。
100x90mmの高品質な全天候型コントローラーケースには、強力な冷却ラジエーターが装備されています。ハウジングの設計は、保護等級IP67に対応しています。外部温度の範囲は-35〜+75ºСです。風力発電機の状態モードのライト表示がケースに表示されます。
問題は、似たような技術的に深刻なものを購入する本当の機会がある場合、自分の手で単純な構造を組み立てるのに時間と労力を費やす理由は何ですか？
まあ、このモデルが十分でない場合、中国人は非常に「クールな」オプションを持っています。それで、新しい到着の中で、96ボルトの動作電圧のために2kWのパワーを持つモデルが注目されました。
新着リストからの中国製品。 2kWの風力発電機と連携して動作するバッテリー充電制御を提供します。最大96ボルトの入力電圧を受け入れます
確かに、このコントローラーのコストは、以前の開発の5倍です。しかし、繰り返しになりますが、自分の手で似たようなものを作るコストを比較すると、購入は合理的な決定のように見えます。
中国製品について混乱する唯一のことは、それらが最も不適当な場合に突然機能しなくなる傾向があるということです。したがって、購入したデバイスは、当然のことながら、自分の手で頭に入れておく必要があります。しかし、日曜大工の風力タービン充電コントローラーを最初から作成するよりもはるかに簡単で簡単です。
私たちのウェブサイトの自家製製品の愛好家のために、風力タービンの製造に捧げられた一連の記事があります：
- 自動車発電機からの日曜大工の風力発電機：風車組立技術とエラー分析
- 自分の手で風力発電機用のブレードを作成する方法：風車用の自作ブレードの例
- 洗濯機からの日曜大工の風力発電機：風車を組み立てるための指示
- 風力タービンの計算方法：式+実際の計算例
