風をエネルギーに変えるプラントの設置
組み立てられた構造を長いマストに取り付けるには（そしてかなり重いでしょう）、次のことを行う必要があります。
- 信頼できる基礎が地面にコンクリートで固められています。
- 注ぐ際には、強力なヒンジを取り付けるためにスタッドが注がれます（自分の手で簡単に行えます）。
- 完全に硬化した後、ヒンジをスタッドに取り付け、ナットで固定します。
- マストは、ヒンジの可動部分に取り付けられています。
- マストの上部には、フランジ（溶接）を使用して、3〜4個のエクステンションが取り付けられています。スチールケーブルが必要になります。
- ケーブルの1つでは、ヒンジのマストが上がります（車を引っ張ることができます）。
- ストレッチマークは、マストの厳密な垂直位置を固定します。
トラクター発電機からの風力タービン
220Vの自作風力発電機の作り方
民家に平均風速4m/ sで一定の電気の流れを提供するには、次のようにするだけで十分です。
- 0.15〜0.2 kW、これは基本的なニーズに対応します。
- 電気機器の場合は1〜5kW。
- 暖房付きの家全体で20kW。
自家製モデル
風が吹くとは限らないので、家の風車には充電コントローラー付きのバッテリーと、機器が接続されているインバーターを用意する必要があります。
自家製の風車のどのモデルでも、主な要素が必要になります。
- ローター-風から回転する部分。
- ブレード、通常は木または軽金属で取り付けられています。
- 風力を電気に変換する発電機。
- 空気の流れの方向を決定するのに役立つテール（水平バージョンの場合）。
- 発電機、テール、タービンを保持するための水平レール。
- マッチ;
- 接続線とシールド。
この図を使用して構築できます
シールドの完全なセットには、バッテリー、コントローラー、インバーターがあります。自分の手で風力発電機を構築する方法について、2つのオプションを検討してください。
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どのブレード形状が最適か
風力タービンの主要な要素の1つは、ブレードのセットです。風車の効率に影響を与えるこれらの詳細に関連するいくつかの要因があります。
- 重み;
- サイズ;
- フォーム;
- 素材;
- 額。
自家製の風車用のブレードを設計する場合は、これらすべてのパラメーターを必ず考慮してください。発電機のプロペラの翼が多ければ多いほど、より多くの風力を得ることができると考える人もいます。言い換えれば、より良いです。
ただし、そうではありません。個々の部品は空気抵抗に逆らって動きます。したがって、プロペラのブレードの数が多いと、1回転を完了するためにより多くの風力が必要になります。さらに、幅の広い翼が多すぎると、空気の流れが風車を通過せずに風車の周りを回るときに、プロペラの前にいわゆる「エアキャップ」が形成される可能性があります。
フォームは非常に重要です。それはネジの速度に依存します。流れが悪いと、風車の速度を低下させる渦が発生します
最も効率的なのは、シングルブレード風力タービンです。しかし、それを自分の手で構築してバランスを取ることは非常に困難です。効率は高いものの、設計の信頼性は低くなっています。風車の多くのユーザーやメーカーの経験によると、最適なモデルは3枚羽根のモデルです。
ブレードの重量は、そのサイズとそれが作られる材料によって異なります。サイズは、計算式に基づいて慎重に選択する必要があります。エッジは、片側が丸みを帯び、反対側が鋭くなるように処理するのが最適です。
風力タービン用に適切に選択されたブレード形状は、その優れた作業の基盤です。自家製の場合、次のオプションが適しています。
- セールタイプ;
- 翼型。
セーリングタイプのブレードは、風車のように単純な幅の広いストリップです。このモデルは最も明白で、製造が簡単です。ただし、その効率は非常に低いため、この形式は最新の風力タービンでは実際には使用されていません。この場合の効率は約10〜12％です。
はるかに効率的な形式は、ベーンプロファイルブレードです。ここには、巨大な飛行機を空中に持ち上げる空気力学の原理が含まれています。この形状のネジは、動きやすく、回転も速くなります。空気の流れは、風車が途中で遭遇する抵抗を大幅に減らします。
正しいプロファイルは飛行機の翼に似ている必要があります。一方では、ブレードには厚みがあり、もう一方では、緩やかな下降です。気団はこの形状の一部の周りを非常にスムーズに流れます
このモデルの効率は30〜35％に達します。良いニュースは、最小限のツールを使用して、自分の手で翼のあるブレードを作成できることです。すべての基本的な計算と図面は風車に簡単に適合させることができ、制限なしで自由でクリーンな風力エネルギーを楽しむことができます。
風力タービンの種類
風力発電機にはいくつかの種類があります。ブレードの数に応じて、風車は3枚、2枚、1枚、マルチブレードになります。デバイスはブレードなしで製造され、大きなプレートに似た「帆」が風を捕らえる部分として機能します。このような機器は他のデバイスよりも効率が高いですが、まだ広く使用されていません。興味深いことに、風車のブレードが少ないほど、より多くのエネルギーが生成されます。
平風タービンの例
使用する素材に応じて、ブレードは剛性（金属またはグラスファイバー製）で布です。2番目のタイプはいわゆるセーリング風力タービンで、安価ですが、実用性と効率の点でタフなものに負けます。
もう一つの重要な特性は、ブレードの回転速度を変えることを可能にするプロペラのピッチ特性です。可変ピッチデバイスを使用すると、さまざまな風速で効率を維持できます。しかし同時に、システムのコストが増加し、設計の複雑さのために信頼性が低下します。したがって、ほとんどの場合、保守が容易で信頼性の高い固定ピッチデバイスが使用されます。
作動軸の位置に応じた風力タービンの種類
風力タービンの回転軸は、垂直方向と水平方向の両方に配置できます
どちらの場合も、選択するときに注意する必要がある長所と短所があります。
垂直風力タービンにはいくつかの種類があります。
- サボニウス風力発電機は、その設計がいくつかの半円筒で構成されており、それらは垂直位置で軸に固定されています。このような装置の強みは、あらゆる風向で機能する能力です。しかし、深刻な欠点もあります。風力エネルギーは25〜30％しか使用されていません。
- ダリウス風車では、フレームを使わずに梁に固定された輪ゴムがブレードとして使われています。モデルの効率は前の品種と同じですが、システムを起動するには追加のインストールが必要です。
- マルチブレード風車は、垂直装置の中で最も効率的です。
- 最もまれなオプションは、ヘリコイドローターを備えたデバイスです。特別にねじれたブレードは、風車の均一な回転を保証しますが、設計の複雑さにより価格が高すぎるため、このタイプのメカニズムの使用が制限されます。
水平軸風車は、より効率的ですが高価であるため、垂直風車よりも一般的です。
作動軸に沿った風力タービンの種類
欠点には、効率が風向に依存することや、風見鶏を使用して構造物の位置を調整する必要があることが含まれます。このタイプの風力タービンは、樹木や建物で覆われないオープンエリアに設置することをお勧めします。また、人々の恒久的な居住地から離れた方がよいでしょう。それはかなり騒々しく、通り過ぎる鳥に危険をもたらします。
風力タービンメーカー
市場には、海外起源のデバイス（主に北米、ヨーロッパ、中国）と国内設備の両方が含まれます。価格は、電力と構成（たとえば、太陽電池の存在）によって異なり、数万から数十万ルーブルの範囲で変動します。
設置の実現可能性評価
縦型風力発電機の製造に進む前に、彼らは自分たちの地域の気象状況を調査し、ユニットが必要な量の資源を提供できるかどうかを判断しようとします。
専門家は、次のパラメータを評価することをお勧めします。
- 風の強い日数-突風が3m/sを超える年の平均値を取ります。
- 家庭が1日に消費する電力量。
- 風力発電設備のためのあなた自身のプロットの適切な場所。
最初の指標は、最寄りの気象観測所で取得されたデータ、またはインターネット上の関連ポータルで見つかったデータから学習されます。さらに、彼らは印刷された地理的な出版物をチェックし、彼らの地域の風の状況の全体像を作り上げます。
統計は1年間ではなく、15〜20年間取得されます。その場合にのみ、平均値が可能な限り正確になり、発電機が家庭の電力需要を完全に満たすことができるかどうか、またはその電力が個人に電力を供給するのに十分であるかどうかが示されます。家庭のニーズ。
所有者が斜面、河岸近く、またはオープンエリアに広大な土地を所有している場合は、設置に問題はありません。
集落の奥に家があり、庭がコンパクトで隣接する建物に隣接している場合、自分の手で風車の縦型モデルを設置するのは簡単ではありません。構造物は、地面から3〜5 m持ち上げ、強い突風で落下しないようにさらに強化する必要があります。
風力発電機が全エネルギー供給を引き継ぐことができるのか、それともその役割が補助エネルギー源の枠内にとどまるのかを明確にするために、計画段階でこれらすべての情報を考慮する必要があります。予備的に風車の計算を行うことが望ましい。
非同期モーターを使用して自分の手で風力発電機を作る
誘導電動機を発電機として使用する場合は、若干のアップグレードが必要になります。実際、誘導モーターは、一方向にしか回転できない電気モーターよりも、発電機を作るのにはるかに適しています。
風力タービンに最適な非同期モーター
電気モーターを発電機に変えるには、ターナーの助けが必要です。これは、専門家と合意して事前に対処する必要があります。また、長方形の磁石（6〜8個）を用意する必要があります。ネオジムの方がいいです。非同期モーターのローターを削り取り、軸に沿って磁気ストリップを接着する必要があるのは、それらの厚さです。磁石は交互の極性で接着されています。エポキシはこれに最適です。完全に乾いたら、すでに発電機になっている電気モーターを逆の順序で組み立てることができます。
エンジンを発電機に変換するためにステーターに磁石を取り付けるためのオプションの1つ
部品と消耗品
低電力（1.5 kW以下）の回転式風力発電機の製造には、次のコンポーネントが必要になります。
- 12ボルトの自動車オルタネーター。
- 12ボルト電池;
- 700Wから1500Wの電力用に設計された12Vから220Vのコンバーター。
- 金属製の円筒形の容器。通常のバケツまたはかなり大きなポットを使用できます。
- 車からバッテリーを充電するためのリレーと充電制御のためのライト。
- 12V用押しボタンスイッチ。
- 電圧計;
- ねじ山接続の詳細。
- 断面が2.5および4の正方形のワイヤー。
- 風力発電機をマストに固定するためのクランプ。
次のツールも必要になります。
- 板金加工用の剪断機（アングルグラインダーに置き換えることができます）;
- ルーレット;
- マーカー;
- ドライバー;
- 別のレンチ;
- ドリルでドリル;
- ペンチとサイドカッター。
風力タービンのDIY写真
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ガス発生器の装置と動作原理
すべての自律型電源は、あるエネルギーを別のエネルギーに変換するという原理で動作します。
ガス発生器の設計は、次の3つの部分で構成されています。
- ガソリン内燃エンジン。低出力ユニットには2ストロークエンジンを搭載し、強力ユニットには4ストロークエンジンを搭載しています。
- 電流発生器。
- 電気変調のブロック。
すべての要素は単一のサポートに取り付けられています。主要部品に加えて、ガソリン発電機には追加の要素が装備されています。
- 燃料要素。
- バッテリー。
- 手動スターター。
- エア・フィルター。
- サイレンサー。
ガス発生器の操作の主な段階
- ガソリンは発電機タンクに注がれます。
- エンジンでは、炭素燃料を燃焼させた後、ガスが発生します。フライホイールでクランクシャフトを回転させます。
- クランクシャフトが回転すると、発電機のシャフトに動力が伝達されます。
- 一次巻線の高周波で回転すると、磁束がシフトし、電荷が再分配されます。
- 必要な大きさのポテンシャルは、さまざまな極で作成されます。ただし、産業用および家庭用電化製品が動作できる交流を取得するには、追加のデバイス、つまり電気変調ユニットが必要です。変圧器またはインバーターを使用できます。
- インバーターのおかげで、電圧を必要な値に上げることができます-周波数50Hzで220V。主な目的に加えて、電気変調ユニットの助けを借りて、衝撃的な過電圧と干渉が除去されます。ユニットは漏れ電流も監視します。ブロックは、ユニットを短絡や過負荷から保護します。
自家製ガソリン発電機：長所と短所
一部の専門家は、ガソリン発電機が注意深くそして有能に組み立てられれば、それは工場の対応物と同じくらい長く続くだろうと主張します。彼らは彼らのサポートで次の議論を提供します：
- 可能な近代化-デバイスは、自分のニーズに合わせていつでも調整できます。
- 節約-たとえば、小容量（0.75〜1 kW）の工場で組み立てられたガス発生器を購入する場合、9千から1万2000ルーブルを費やす必要があります。
- 完成したプロジェクトからの満足。
工場組立の支持者は、「手工芸品」モデルと反論に懐疑的であり、自家製製品の欠点について議論しています。
- 発電機を組み立てることによる実際的な節約はごくわずかです。ガソリン発電機の部品を個別に購入すると、かなりの費用がかかります。発電機を組み立てるには、不要な機器の部品を使用することをお勧めします。
- 最適なパラメータを持つエンジンと発電機を見つけることは困難です。
- ガソリン発電機を製造するには、知識と特別なスキルがあり、工具を使用できる必要があります。プロジェクト自体の実装には長い時間がかかる場合があります。
- 工場で組み立てられたガス発生器には自己診断機能が備わっています。このユニットは、デバイスの動作パラメータを監視します。さらに、発電機には自動始動装置が含まれています。ネットワークで電気が失われるとすぐにユニットが動作を開始します。また、ガス発生器には、「手工芸品」モデルでは利用できない他の追加デバイスを装備することができます。
- 工場の自家製自家製ガソリン発電機とは異なり、それらは通常大きな寸法と重量を持っています。
エネルギー発生器の種類の分類
風力タービンを分類する基準はいくつかあります。
したがって、風車は次の点で異なります。
- プロペラのブレードの数。
- ブレードの製造のための材料;
- 地球の表面に対する回転軸の位置。
- ネジのピッチサイン。
1枚、2枚、3枚のブレードとマルチブレードのモデルがあります。
ブレードの数が多い製品は、小さな風でも回転し始めます。通常、それらは、発電よりも回転プロセス自体が重要である場合に、そのような作業で使用されます。たとえば、深い井戸から水を抽出します。
ブレードは帆または剛性にすることができます。セーリング製品は、金属やグラスファイバーでできている剛性のある製品よりもはるかに安価です。しかし、それらは非常に頻繁に修理する必要があります：それらは壊れやすいです。
地球の表面に対する回転軸の位置に関しては、垂直モデルと水平モデルがあります。そしてこの場合、それぞれの品種には独自の利点があります。垂直のものはすべての風の呼吸に対してより敏感ですが、水平のものはより強力です。
風力タービンは、ステップの特徴に応じて、固定ステップと可変ステップのモデルに分けられます。
可変ピッチで回転速度を大幅に上げることができますが、このインスタレーションは複雑で大規模なデザインが特徴です。固定ピッチ風力タービンは、よりシンプルで信頼性があります。
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分解後のひどく損傷した発振器からは、固定子だけが残り、ケースは別々に溶接されていました
エンジンの技術的特性を回復するために、36個の固定子コイルを巻き戻す必要があります。巻き戻しには、直径0.56mmのワイヤーが必要です。ターンは35個で行う必要があります
ブレードを取り付ける前に、修理したエンジンを組み立てるか、ニスを塗るか、少なくともエポキシでコーティングする必要があります。表面は塗装する必要があります。
ワイヤーは並列に接続され、電源に接続するために3本のワイヤーが引き出されます
回転を確実にするように設計された軸は、パイプ出口15から作られています。ベアリングは軸に溶接されており、パイプセクション52を介して取り付けられています。
テールの製造には、厚さ4 mmの亜鉛メッキ鋼板を使用し、端を曲げて、レールで選択した溝に取り付けました。
ブレードはポリマー下水管から切り取られ、ネジでエンジンに接続された三角形に取り付けられています
実質的に無料の風力発電機は、古い車のエンジンと下水管の切断などのジャンク部品から作ることができます
ステップ1：使用済みの発電機を解体する
ステップ2：エンジン機能の復元
ステップ3：再構築された風車モーターを構築する
ステップ4：モーターワイヤーを接続し、それらを電力線に導く
ステップ5：スイベルデバイスの特定の機能
ステップ6：風に反応する尾を作る
ステップ7：ミニ風車のブレードを取り付ける
ステップ8：ほぼ無料の発電機を作る
風力発電は何に基づいていますか？
風力発電は、風力エネルギーから電気を生成する能力です。風力発電機は、実際には太陽光発電機です。風は、太陽による地球の表面の不均一な加熱、惑星の回転、およびその起伏によって形成されます。発電機は気団の動きを利用し、機械的エネルギーによってそれを電気に変換します。
風力発電の原理に基づいて、発電所全体を構築することができ、自律型デバイスを構築して、特定の地域や家にさえ電力を供給することができます。現在、全エネルギーの45％が風力タービンによって生成されています。最大の風力発電所はドイツにあり、毎年1時間あたり最大700万kWhのエネルギーを生産しています。そのため、遠隔地や村のカントリーハウスの所有者は、家庭用に風力エネルギーを使用することを考えることがますます増えています。同時に、風車は唯一または追加のエネルギー源として使用できます。
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風力タービンの場所の選択
風力タービンを設置する適切な場所を選択することは重要なステップです。デバイスをできるだけ高い場所に置き、隣接する住宅や商業ビルのレベルを下回らないように注意してください。そうしないと、建物が空気の流れの障害になり、ユニットの効率が大幅に低下します。
サイトが川や湖に行く場合、風車は風が特に頻繁に吹く海岸に配置されます。発電機の場所に最適なのは、領土で利用可能な丘、または人工的または自然の気流の障害物がない大きな空きスペースです。
住宅用不動産（住宅、コテージ、アパートなど）が市内または市外にあるが、密集した地域では、風力エネルギー複合施設が屋上に配置されます。
アパートの屋上に発電機を設置するためには、隣人の書面による同意を得て、関係当局から正式な許可を得ます。
アパートの屋上に縦型発電機を設置する場合、ユニットは非常に騒がしく、所有者と他の居住者の両方に不便をかける可能性があることに注意する必要があります。そのため、上層階のマンションの所有者が運転中に風車から出る大きなハム音に悩まされないように、屋根の中央近くに設置する必要があります。
広い庭のある民家では、適切な場所を選ぶのがはるかに簡単です。考慮すべき主なことは、構造が居住区から15〜25メートルの距離にあるということです。そうすれば、回転するブレードからの効果音は誰にも邪魔されません。
発電機と法則：風車を形式化する必要がありますか
この質問への答えは、さまざまなニュアンスによって異なります。そのため、風力タービンを設置するための正式な許可は必要ありませんが、羨望や隣人の通常の有害性が問題になる可能性があります。ブレードや発電機自体からの過度のノイズや、エンジンが電波に干渉することについて不満を言うかもしれません。また、たとえば風車が渡り鳥の渡りを妨げる場合、環境サービスが問題になる可能性があります。
風力タービンは環境に優しく、生産性が高く、再生可能エネルギー源を使用しています
風力タービンマストの高さに関する別のニュアンス。近くに空港や飛行学校がある場合、15mを超える構造物の設置は禁止されます。そうでなければ、あなたのサイトに風車を設置することへの障壁はありません。
民家の中庭にある風車はもはやエキゾチックではないようです-誰もができる限り節約します
上記を要約する
風力タービンは、正しく行われれば、電力消費を節約するのに役立ちます。また、大容量のバッテリーで民家の電力網に接続していると、所有者が電気代の支払いを完全に忘れてしまう可能性があります。さらに、ここでは、家電製品や電子機器を無効にする可能性のある電力サージを恐れないことがすでに可能になります。しかし、毎日、家庭にはそのようなハイテク機器がますます増えています。だから、プラズマパネルの前のソファで過ごしたい自由な時間を気の毒に思うべきではありません。このパネルを保護するためだけにそれを使う方が良いです。そうしないと、次の週末に修理に持っていくか、新しいものを購入しなければならない場合があります。あなたがそれを節約する代わりにお金を失う必要があるかどうかについて考えてください。
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