風力タービンの充電コントローラーとは
コントローラーは、発電機によって生成された交流電圧を一定の電圧に変換し、バッテリーの充電を制御するための電子デバイスです。風力タービンの運転スキームにコントローラーが存在することにより、外部要因（風速、気象条件など）に関係なく、風力発電機を自動モードで運転することができます。
充電量を制御する機能は、バラストレギュレーターまたはコントローラーによって実行されます。これは、電圧が上昇したときにバッテリーをオフにするか、消費者に過剰なエネルギーを放出する電子デバイスです。発熱体、ランプ、または電力変更のための別の単純で要求の厳しいデバイスです。充電量が低下すると、コントローラーはバッテリーを充電モードに切り替え、エネルギーの予備を補充します。
コントローラーの最初の設計は単純で、シャフトブレーキをオンにすることしかできませんでした。その後、装置の機能を見直し、余剰エネルギーをより合理的に利用するようになりました。そして、夏の別荘や民家の主な動力源として風力タービンが使用されるようになると、現在、どの家にも常に接続するものがあるため、余剰エネルギーを使用する問題は自然に解消されました。
ローター図面
発明者は彼の開発の詳細な図面を提供しませんが、数学的スパイラルの原理がブレードを構築するためのモデルとして使用されます。
この曲線に沿って、インペラの3つのブレードのそれぞれが構築され、全体として連続した表面を形成し、側面から見て円錐の形にすると輪郭が近くなります。スパイラルは黄金比に基づいて構築され、3つのブレードが120°の軸間に角度を形成します。設計者は、アルキメディアンスクリューを基本条件として使用することを考慮して、ブレードの製造にさまざまなオプションを使用できると考えています。
このような豊富な可能性は、ニーズに合ったデバイスを作成する必要があるアマチュア風車メーカーの可能性を高めます。
風力タービンの運転計画
風力発電機の操作にはいくつかのオプションがあります。
- 風力発電機の自律運転。
風力発電機の自律運転
- このような共同作業は、自律的な電力供給の非常に信頼性が高く効率的な方法と見なされています。風がない場合、ソーラーパネルは機能します。夜間、ソーラーパネルが機能していないとき、バッテリーは風力タービンによって充電されます。
ソーラーパネルを備えた風力タービンの並列運転
- 風力発電機は、主電源と並行して動作することもできます。電力が過剰になると一般的なネットワークに入り、電力が不足すると、電力の消費者は一般的な電気ネットワークから動作します。
電力網を備えた風力タービンの並列運転
風力発電機は、あらゆる種類の自律型電源と共通の電力網で完全に機能します。同時に、統一された電源システムを作成します。
サボニウスローター発電機
この回転式風力発電機は、国内の風力発電所としても人気があります。設計の基本は、いくつかの半円筒にあります。2つまたは3つ、まれにそれ以上、垂直回転軸に固定されています。時々、サボニウス風車を備えた風車の出力を上げるために、半円筒のブロックが2列に積み上げられます。
工業的に生産されたサボニウスローター発電機は、ヨットの帆を広げたような、珍しいハイテクな外観をしていることがよくあります。デザインがシンプルなため、多くの場合、独立して作成されます。しかし、設計が単純であるという理由だけで、このタイプの垂直風車の出力は、ダリウス風車、サボニウス風車などを使用すると、水平構造の3分の1になります。
寸法
風からエネルギーを生成するためのデバイスは、さまざまなサイズにすることができます。それらの力は、風車の寸法、マストの高さ、および風速に依存します。最大のユニットの柱の長さは135m、ローターの直径は127 mであるため、全高は198mに達します。高さが高くブレードが長い大型風力タービンは、小規模な産業企業や農場にエネルギーを供給するのに適しています。よりコンパクトなモデルは、自宅または国内に設置できます。
現在、彼らは直径0.75メートルと60メートルのブレードを備えたマーチングタイプの風車を製造しています。専門家によると、小さな携帯用ユニットは少量のエネルギーを生成するのに適しているので、発電機の寸法は壮大であってはなりません。ユニットの最小モデルは、高さが0.4メートル、重量が2キログラム未満です。
仕様
風力発電機の充電コントローラーを購入するときは、そのデータシートを注意深く調べる必要があります。選択するときは、特性が重要です。
- 電力-風力タービンの電力に対応している必要があります。
- 電圧-風車に取り付けられているバッテリーの電圧に対応している必要があります。
- 最大。 power-コントローラーモデルの最大許容電力を示します。
- 最大。 current-風力発電機の最大電力でコントローラーが動作できることを示します。
- 電圧範囲-インジケーター最大そして最小値。デバイスの適切な動作のためのバッテリー電圧。
- 表示機能-特定のモデルのディスプレイに表示されるデバイスとその操作に関するデータ。
- 動作条件-選択したデバイスが動作できる温度、湿度レベル。
自分で充電制御装置を選択できない場合は、コンサルタントに連絡して、風車のデータシートを見せてください。デバイスは、風力設備の機能に応じて選択されます。不正確な運転条件や電圧範囲からの逸脱は、風力システム全体の運転に悪影響を及ぼします。
長所と短所
風力タービンの運転スキームに追加のデバイスが存在することで、受け取った電気エネルギーのパラメーターを改善できます。
このような回路の要素としてのコントローラには、次の利点があります。
- 自動モードで風力タービンを操作できます。
- コントローラーを使用すると、バッテリーの寿命が延び、安全な動作モードが提供されます。
- 風力発電機によって生成されたエネルギーを最も完全に使用する能力は、バッテリーが完全に充電された瞬間の発熱体または他の負荷の加熱です。
- 風力タービンの運転条件が改善されます（弱風での始動が容易など）。
風力発電機の運転方式に設置されたコントローラーの欠点には、一連の機器のコストの増加、およびこの要素が故障した場合に風力タービンが故障して自動モードで運転する可能性があります。制御回路。
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風力タービンの設置の合法性
代替エネルギー源は、中央ネットワークから遠く離れた場所にある夏の居住者や住宅所有者の夢です。しかし、都市のアパートで消費された電気の請求書を受け取り、料金の値上げを見ると、家庭用に作られた風力発電機は私たちを傷つけないことがわかります。
この記事を読んだ後、おそらくあなたはあなたの夢を実現させるでしょう。
風力発電機は、郊外の施設に電力を供給するための優れたソリューションです。さらに、場合によっては、そのインストールが唯一の可能な方法です。
お金、労力、時間を無駄にしないために、決定しましょう。風力タービンを運転する過程で私たちに障害をもたらすような外部環境はありますか？
ダーチャや小さなコテージに電力を供給するためには、1kWを超えない小さな風力発電所で十分です。ロシアのこのようなデバイスは、家庭用製品と同等です。それらのインストールには、証明書、許可、または追加の承認は必要ありません。
風力発電機の設置の実現可能性を判断するには、特定の地域の風力エネルギーの可能性を見つける必要があります（クリックして拡大）
ただし、万が一の場合に備えて、このデバイスの設置と操作に障害を引き起こす可能性のある個々のエネルギー供給に関する地域の規制があるかどうかを確認する必要があります。
隣人が風車の運転に不便を感じた場合、クレームが発生する可能性があります。私たちの権利は、他の人の権利が始まるところで終わることを忘れないでください。
したがって、家庭用の風力タービンを購入または自己製造する場合は、次のパラメータに真剣に注意する必要があります。
マストの高さ。風力タービンを組み立てるときは、世界の多くの国に存在する個々の建物の高さの制限と、自分の場所の場所を考慮する必要があります。橋、空港、トンネルの近くでは、高さが15メートルを超える建物は禁止されていることに注意してください。
ギアボックスとブレードからのノイズ。発生したノイズのパラメータは、特殊な装置を使用して設定でき、その後、測定結果を文書化できます。
それらが確立された騒音基準を超えないことが重要です。
エーテル干渉。理想的には、風車を作成するときは、デバイスがそのような問題を引き起こす可能性がある場合に、遠隔干渉に対する保護を提供する必要があります。
環境クレーム。この組織は、渡り鳥の渡りを妨げる場合にのみ、施設の運営を阻止することができます。しかし、これはありそうにありません。
デバイスを自分で作成してインストールするときは、これらのポイントを学び、完成品を購入するときは、パスポートにあるパラメーターに注意してください。後で動揺するよりも、事前に身を守る方が良いです。
- 風車の便宜は、主にその地域の十分に高く安定した風圧によって正当化されます。
- 十分に広い領域が必要です。\u200b\ u200bの有用な領域は、システムのインストールによって大幅に減少することはありません。
- 風車の作業に伴う騒音のため、近隣の住宅と施設の間には少なくとも200mの距離があることが望ましい。
- 着実に増加している電気料金は、風力発電機を支持していると説得力を持って主張しています。
- 風力発電機の設置は、当局が干渉せず、むしろグリーンタイプのエネルギーの使用を奨励している地域でのみ可能です。
- ミニ風力発電所の建設エリアで頻繁に中断が発生する場合、設置は不便を最小限に抑えます;
- システムの所有者は、完成品に投資された資金がすぐに返済されないという事実に備える必要があります。経済効果は10〜15年で具体的になる可能性があります。
- システムの見返りが最後ではない場合は、自分の手でミニ発電所を建設することを検討する必要があります。
ケーブルツイスト保護
ご存知のように、風の方向は一定ではありません。また、風力発電機が風見鶏のようにその軸を中心に回転する場合、追加の保護対策を講じないと、風力発電機からシステムの他の要素に接続するケーブルがすぐにねじれて、数日以内に使用できなくなります。そのようなトラブルから身を守るためのいくつかの方法を提供します。
方法1：取り外し可能な接続
最も簡単ですが、完全に非現実的な保護方法は、取り外し可能なケーブル接続を取り付けることです。コネクタを使用すると、風力発電機をシステムから切断することにより、ツイストケーブルを手動で解くことができます。
w00w00ユーザー
階下にコンセント付きのプラグのようなものを置く人がいることを私は知っています。ケーブルをねじりました-コンセントから外しました。次に、プラグをねじって外し、元に戻しました。また、マストを下げる必要がなく、集電装置も必要ありません。自家製風車のフォーラムでこれを読んだ。著者の言葉から判断すると、すべてが機能し、ケーブルを頻繁にねじることはありません。
方法2：ハードケーブルを使用する
一部のユーザーは、太くて弾力性のある剛性のあるケーブル（溶接ケーブルなど）を発電機に接続することを勧めています。この方法は、一見信頼性がありませんが、生存権があります。
user343ユーザー
あるサイトで見つかりました：私たちの保護方法は、硬質ゴムコーティングを施した溶接ケーブルを使用することです。小型風力タービンの設計におけるツイストワイヤの問題は非常に過大評価されており、溶接ケーブル＃4 ...＃6には特別な性質があります。硬質ゴムはケーブルのねじれを防ぎ、風車が同じ方向に回転するのを防ぎます。
方法3：スリップリングの取り付け
私たちの意見では、特別なスリップリングを取り付けるだけで、ケーブルがねじれるのを完全に防ぐことができます。ユーザーMikhail26が風力発電機の設計に実装したのは、この保護方法です。
家庭用自家製風車について
風力エネルギーへの特別な関心は、国内圏のレベルで明らかにされています。これは、目の隅から消費されたエネルギーの次の請求書を見れば理解できます。そのため、安価に電気を得ることができるあらゆる可能性を利用して、あらゆる種類の職人が活性化されます。
これらの可能性の1つは、非常に現実的であり、密接に関連しています 車からの風車 発生器。既製のデバイス（自動車の発電機）は、発電機の端子から電気エネルギーのある値を取り除くことができるように、正しく作られたブレードを装備する必要があります。
確かに、それは風の強い天気がある場合にのみ効果的に機能します。
風力発電機の家庭での使用の実践からの例。風車のよく設計された非常に効果的な実用的な設計。家電製品では珍しい3枚羽根のプロペラを搭載
風車の建設には、事実上すべての自動車用発電機の使用が許容されます。しかし、彼らは通常、大電流を供給することができるビジネス用の強力なモデルを選択しようとします。ここでは、人気のピーク時に、トラック、大型乗用バス、トラクターなどの発電機の設計が行われます。
風車を製造するための発電機に加えて、他の多くのコンポーネントが必要になります。
- 2枚または3枚羽根のプロペラ。
- 車の電池;
- 電気ケーブル;
- マスト、サポート要素、ファスナー。
2つまたは3つのブレードを備えたプロペラ設計は、従来の風力発電機に最適であると考えられています。しかし、家庭用プロジェクトは、多くの場合、古典的なエンジニアリングとはかけ離れています。したがって、ほとんどの場合、彼らは住宅建設用の既製のネジを拾おうとします。
家庭用風力タービンのプロペラとして使用される自動車ファンのインペラ。軽量で空軍の使用可能領域が広いため、このようなオプションを使用できます
そのようなものは、例えば、分割空調システムの外部ユニットからの、または同じ車のファンからのインペラであり得る。しかし、風力タービンの設計の伝統に従いたい場合は、最初から最後まで自分の手で風車のプロペラを構築する必要があります。
風力タービンの組み立てと設置を決定する前に、サイトの気候データを評価し、投資回収を計算する価値があります。これに関する重要な支援は、レビューのために推奨する非常に興味深い記事の情報によって提供されます。
インストール
風車の設置は非常に複雑な手順です。まず第一に、あなたは基礎で住宅ローンを購入し、詳細を固定する必要があります。次に、ユニットを保持するコンクリートベースを注ぐ必要があります。基礎を注ぐときは、固定のために以前に購入した要素をすぐに取り付ける必要があります。ファンデーションを注いだ後、マストを取り付ける前に21日間放置する必要があります。
さらに、作業はより困難です。自分でそれを行うことはできません。特別な訓練を受けた人員と重機が必要です（クレーンは必須です）。家のために1つの風力タービンを組み立てるには少なくとも丸1日かかります。
機器の組み立てと設置に関連するすべての作業（ネットワークへの接続、すべての配線の接続、ユニット全体の組み立てなど）は、資格のある作業者のみが行う必要があります。
この複雑な問題での自己活動は歓迎されません。すべての機器の設置は、摂氏10〜30度の乾燥した部屋で行われます。機器を取り付けて設置した特別な労働者は、サービスのパッケージを提供する必要があり、それに応じて、運転中に風力発電機を修理する必要があります。
家庭で風力タービンを使用する利点：
- 最大のメリットは無料の電気です。このユニットのすべての機器と設置の料金を支払うと、電気代を支払う必要がなくなります。今、あなたはあなた自身を作っています。
- 一年の困難な時期に停電が発生するのは非常に一般的なことです。これは多くの場合、破線または変圧器の何らかの問題が原因で発生します。家庭に風力発電機を設置することで、電化製品が天候の影響を受けなくなります。厳しい気象条件では、風車は通常よりもさらに速く動作します。
- これらのユニットは環境に優しく、動作中に実質的にノイズを発生しません。これは、惑星の生態系を破壊するものよりもはるかに優れたエネルギーオプションです。
- 風車は技術的には非常に優れています。結局のところ、それはいくつかのエネルギー源、例えば、ディーゼル発電所、ソーラーパネルなどと組み合わせて機能することができます。これは、完全な電力の電力源があなたの家にエネルギーを供給できない場合に便利です。
風力発電機の短所：
- 最初の重大な欠点は、もちろん、気象条件への依存です。風が弱いところでは風車は動きません。海の海岸や風が強くなる場所にのみ設置するのが妥当です。風力発電機を自宅に設置することで、風の流れが平均以下の地域では、この種の発電が主なものになることは決してありません。
- 価格もあまり快適ではありません。そのような喜びは非常に、非常に高価です。このユニットは、せいぜい10年で完済することができます。発電機自体、マスト、風車は構造全体のコストのわずか30％で、残りはバッテリーとインバーターが負担します。さらに、今日のバッテリー自体は耐久性がなく、頻繁に交換する必要があります。これは、ポケットに強い打撃を与えることにもなります。
- この代替エネルギー源のセキュリティは、最も進んだものではありません。摩耗の激しいブレードは、単に外れるだけで、物的損害、さらに悪いことに人命に重大な損害を与える可能性があります。
風力タービンの設置ビデオ：
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。
トピックに関する結論と有用なビデオ
家庭用の機器を自分の手で作りたいという願望は、より単純な解決策よりも強い場合があります。つまり、安価なデバイスを購入することです。何が起こったのか、ビデオを見てください：
目的を問わず、私たち自身で電子機器を製造する可能性を評価することは、「自家製」の時代が終わりつつあるという考えに直面しなければなりません。市場は、ほぼすべての家庭用製品の既製の電子機器とモジュラーコンポーネントで飽和状態になっています。現在、アマチュアの電子技術者に残されているのは、ホームキットを組み立てることだけです。
