風力発電機の計算方法

風力発電機の動作原理

回転軸が垂直または水平の自家製またはブランドの風力装置では、風の力の結果としてブレードが動き始めます。装置の主な要素は、特別なドライブユニットによってローターアセンブリを回転させます。固定子巻線の存在は、機械的エネルギーを電流に変換するのに役立ちます。アキシャルプロペラは空力特性を備えており、その結果、ユニットのタービンを高速でスクロールできます。

そして、回転式発電機では、回転力が電気に変換され、バッテリーに集められます。実際、空気の流れが強いほど、ユニットのブレードのスクロールが速くなり、エネルギーの生成に貢献します。発電機設備の操作は代替電源の最大限の使用に基づいているため、ブレードの一部はより丸みを帯びた形状になっています。 2つ目はフラットです。空気の流れが丸みを帯びた部分を通過すると、真空セクションが形成され、これがブレードの吸引に寄与し、ブレードを横に導きます。

これはエネルギーの形成につながり、その衝撃は小さな風でブレードを回転させます。

スクロールすると、回転機構に接続されているネジの軸が回転します。このデバイスには、内部をスクロールする12個の磁気要素があります。これにより、家庭用コンセントのように、周波数のある交流電流が形成されます。結果として生じるエネルギーは、生成されるだけでなく、距離を超えて伝達されるだけでなく、蓄積することもできません。

それを集めるには、それを直流に変換する必要があります。これがタービン内部にある電気回路の目的です。大量の電力を得るために、産業用機器が製造されています。風力発電所には通常、そのような設備が数十あります。

風力発電機の動作原理により、次のバージョンでユニットを使用できます。

• 自律運転用。
• ソーラーパネル付き。
• バックアップバッテリーと並行して;
• ガソリンまたはディーゼル発電機セットと一緒に。

空気の流れが約45km/ hの速度で移動している場合、タービンのエネルギー出力は約400ワットです。これは、郊外の郊外エリアを照らすのに十分です。必要に応じて、バッテリーへの電気の蓄積を実現できます。

バッテリーの充電には、特別な機器が使用されます。サブチャージ量が減少すると、ブレードの回転速度が低下し始めます。バッテリーが完全に放電されると、発電機機器の要素が再びスクロールします。この原理により、デバイスの充電を特定のレベルに維持することが可能になります。より高い空気流量で、ユニットのタービンはより多くのエネルギーを生成することができます。

ユーザーのDarkhanDogalakovは、SEAH 400-Wモデルの例を使用して、風力機器の動作原理について話しました。

家庭用の風力発電機はもはや珍しいものではありません

風力発電所は長い間産業規模で使用されてきました。しかし、設計の複雑さと設置の複雑さのために、ソーラーパネルなどの個人の家でこの機器を使用することはできませんでした。

しかし、現在、技術の進歩と「グリーンエネルギー」の需要の増加に伴い、状況は変化しています。メーカーは、民間部門向けの小規模設備の生産を開始しました。

動作原理

風が発電機シャフトに取り付けられたローターブレードを回転させます。巻線の回転の結果として、交流が生成されます。回転数を増やし、それに応じて発電量を増やすために、減速機（トランスミッション）を使用することができます。また、必要に応じて、ブレードの回転を完全にブロックすることもできます。

結果として生じる交流は、インバーターを使用して直接220Wに変換されます。次に、消費者に送られるか、充電コントローラーを介してバッテリーに送られ、蓄積されます。

エネルギー生成からその消費までの設備の操作の完全な図。

風力タービンの種類と民家に適したもの

現在、このデザインには2つのタイプがあります。

1. 水平ローター付き。
2. 垂直ローター付き。

最初のタイプ 水平ローター付き。このメカニズムが最も効果的であると考えられています。効率は約50％です。欠点は、毎秒3 mの最小風速が必要なことです。この設計では、多くの騒音が発生します。

最大限の効率を得るには、高いマストが必要であり、これにより、設置とさらなるメンテナンスが複雑になります。

2番目のタイプ 垂直で。垂直ローターを備えた風力発電機の効率は20％以下ですが、風速は1秒あたり1〜2mで十分です。同時に、それははるかに静かに動作し、放出されるノイズのレベルは30 dB以下であり、振動はありません。効率を損なうことなく、作業に大きなスペースを必要としません。

取り付けには背の高いマストは必要ありません。自分の手でも家の屋根に機器を取り付けることができます。

この設計ではまったく必要とされない風速計と回転機構がないため、このタイプの風力発電機は最初のオプションに比べて安価になります。

ビデオレビュー

どの設定を選択しますか？

この質問に答える前に、要件、財務能力、および運用上の優先順位を理解する必要があります。

最大の電力を取得し、定期的な発電機のメンテナンスにお金を費やすことをいとわない場合は、最初のオプションを選択してください。 ハイマストに1回投資し、5〜10年に1回ベアリングやオイル交換の費用を支払うことで、完全なエネルギー自立が得られ、ウクライナやEU諸国に住んでいても、余剰電力を売ることができます。

この駅の騒音レベルが高いため、住宅からできるだけ離れた場所を選ぶ必要があります。超低周波音は隣人に気づかれることはないので、この点も考慮に入れる必要があります。

最初のオプションに関して同等の出力を得るには、このタイプの風力タービンを3基供給する必要があります。ただし、価格に関しては、ほぼ同じ金額が得られます（自己組織化の対象となります）。

代替エネルギー源の分野の専門家のビデオレビュー

追加コンポーネント

• 発電機の後ろの電気回路の場所を占めるコントローラーは、ブレードを制御し、生成された交流を直流に変換することによってバッテリーを充電するために必要です。
• バッテリーは、穏やかな天候で使用するために電荷を保存します。また、発電機の出力電圧を安定させるため、突風が強くても停電が発生しません。
• 方位センサーとアネモスコープは、風向と風速に関するデータを収集します。
• ATSは、0.5秒の頻度で電源を自動的に切り替えます。自動電源スイッチを使用すると、風車を公共の電力網、ディーゼル発電機などと組み合わせることができます。

重要：ネットワークは、複数の電源から同時に動作することはできません。インバーター

ご存知のように、ほとんどの家庭用デバイスは直流を使用して動作しないため、バッテリーとアプライアンスの間のチェーンにインバーターがあり、逆の動作を実行します。デバイスの動作に必要な直流を交流電圧220vに変換する

インバーター。ご存知のように、ほとんどの家庭用デバイスは直流を使用して動作しないため、バッテリーとアプライアンスの間のチェーンにインバーターがあり、逆の動作を実行します。直流を交流電圧220vに変換します。これはデバイスの動作に必要です。

上記のすべての変換は、受け取ったエネルギーから特定の部分を「取得」します-最大20パーセント。

風力タービン用のスペアパーツとアクセサリー

風力発電機の操作が不可能な主な基本的な機器セットには、次のものが含まれます。

• 発電機（モーター）;
• 風力タービン、ブレード、ローター;
• 留め具;
• 回転機構;
• 風センサー;
• マスト;
• ケーブル。

バッテリー、非グリッドおよびグリッドインバーター、コントローラー、方位角駆動システム（テール）、その他の追加機器は、設置ごとに個別に選択されます。

メンテナンス中、極端な場合は修理中に風力タービンのスペアパーツを交換する必要があります

基本的なコンポーネントとスペアパーツは、メーカーに直接注文するのが最適です。ドイツや他のヨーロッパ諸国から、修理作業に適した再生（中古）風力タービンと付属品を供給している会社に連絡することができます。

インストールの修復のために主要なコンポーネントにアクセスできる必要があります

スペアパーツを注文するときは、発電機のメーカーに関する情報を提供し、そのモデルと容量を示す必要があります。部品の詳細な説明（おそらく写真の形で）が必要であり、その機能的および技術的特性を示しています。

風荷重の計算

それで、あなたは長い間調整し、あなたの最高の屋外広告を作りそして最終的にマウントしました。

美しさ！誰もが満足しています。しかし、チュウ...最初の強風の後、怒っているクライアントが衝撃的なニュースであなたに電話をかけます-広告は落ちました！

広告主の悪夢が現実になりました...どうしたのですか？

そして、次のことが起こりました-屋外広告を設計するとき、屋外広告の風荷重の計算が無視されるか、正しく実行されませんでした：材料と留め具。

これを回避する方法、あなたの仕事のそのような嘆かわしい結果から身を守る方法は？

風荷重を計算するための簡単な式を思い出してください。これはkg/平方メートルで測定されます。

Pw = k * q

トリッキーな文字を解読する

Pwは、受け面に垂直な風圧です。この圧力は正と見なされます。
kは、風を受ける対象の形状と位置に応じた空力係数です。

物体。
q-特別な突風を考慮した、特定の場所の最高風速に対応する風速ヘッド（kg / sq.m）。

風速に応じたqの値は次のように決定されます。

q = 7 / g*sq。V/2

7-Patmでの空気重量（1.23 kg / m3）= 760mmHg。およびtatm。=15°С
g-重力加速度（9.81 m / sq。sec）
Vは、特定の高さhでの最高風速（m / s）です。

対地高度h、m

風速V、km / h m / s

速度ヘッドq、kg / sq.m

対地高度h、m	風速V、km / h m / s	速度ヘッドq、kg / sq.m
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q=sq。V/16

垂直に取り付けられたキャンバス、フレームに固定されているか、ケーブルで引き伸ばされている

構造-b-幅、d-高さ	サイズ比	エリア、S	空力係数、k
垂直に取り付けられたキャンバス、フレームに固定されているか、ケーブルで引き伸ばされている	d / b <5	b * d	1,2
d / b> = 5	b * d	1,6

したがって、すべてが非常に単純であることがわかります。

風荷重の計算について詳しく知り、専門家からアドバイスを受けたいですか？

Alpromで実装された美しいアイデアを見てください

• 全て
• バナー
• 体積文字
• 高地作業
• ライトボックス
• 屋根の広告
• 大判印刷
• LED広告

Lexusadmin2017-02-26T06：44：37 + 00：00のボリューム文字

ギャラリー

レクサスの体積文字

体積文字、LED広告

Alpromadmin2017-02-26T06：51：17 + 00：00のSamaraのLEDを備えた複合材で作られた長さ11メートルのライトボックス

AlpromのSamaraにあるLEDとの複合材で作られた長さ11メートルのライトボックス

ギャラリー

AlpromのSamaraにあるLEDとの複合材で作られた長さ11メートルのライトボックス

照らされた箱、LED広告

Togliattiadmin2017-02-26T06：56：06 + 00：00のライトボックストライアルスポーツ

トリヤッチのライトボックストライアルスポーツ

ギャラリー

トリヤッチのライトボックストライアルスポーツ

照らされた箱、LED広告

Togliattiadmin2017-02-26T07：04：28 + 00：00の体積照明文字NOBEL AUTOMOTIVE

トリヤッチの体積照明文字NOBELAUTOMOTIVE

ギャラリー

トリヤッチの体積照明文字NOBELAUTOMOTIVE

体積文字、LED広告

Togliattiadmin2017-02-26T07：19：43 + 00：00のエントランスグループInglot

トリヤッチのエントランスグループイングロット

ギャラリー

トリヤッチのエントランスグループイングロット

照らされた箱、LED広告

Tolyattiadmin2017-02-26T07：27：31 + 00：00の体積文字OKAY

トリヤッチの体積文字OKAY

ギャラリー

トリヤッチの体積文字OKAY

ボリュームレター、高層作品、LED広告

Tolyattiadminの3DフォームレターBotekWellness2017-02-26T07：40：55 + 00：00

トリヤッチのポリフォームボテックウェルネスからのボリュームレター

ギャラリー

トリヤッチのポリフォームボテックウェルネスからのボリュームレター

体積文字、LED広告

Togliattiadmin2017-02-26T08：19：20 + 00：00のラダアリーナの屋根広告建設

トリヤッチのラダアリーナの屋根広告建設

ギャラリー

トリヤッチのラダアリーナの屋根広告建設

体積文字、屋根広告、LED広告

インストールのヒント

おそらく、風力発電機は最大の風力が存在する場所に設置する必要があることを誰もが理解しています。これらは、草原、沿岸地帯、建物から取り除かれた他のオープンスペースです。風力タービンは木の隣に配置してはなりません。小さな木の近くに置くことすらできません。時間の経過とともに成長するからです。

ダリウス風車付き風力発電機

電力網または風力発電機との共有に関しては、ここでの選択はあなた次第です。いずれにせよ、購入は経済的に正当化されるべきであり、ファッショントレンドに敬意を表するだけではありません。

風力タービンの回収計算

デバイスの購入に数十万ルーブルを投資した新しい所有者は、その明らかな利点と風車の見返りを期待する権利があります。 4〜5kWの発電機の標準モデルで1キロワットの電気の価格を計算してみましょう。

風速が4〜5 m / sの場合、デバイスは1か月あたり約350 kW、または1年あたり4200kWを供給します。発電機の耐用年数は約25年で、ほとんどのモデルのデバイスのコストは280,000ルーブル以内です。

コストを年間生産と耐用年数の積で割ります。

280,000 / 4200 * 25=2.666ルーブル

したがって、回収風力発電機の1キロワットのエネルギーコストは2.5ルーブル強になります。現在の価格水準と比較すると、メリットはありますが、代替エネルギー源を使用する場合ほど大きくはありません。

上記の計算では、風速が約7〜8 m / sの場合、異なる結果が得られます。 6〜7 kWの容量の風力発電機は、月に約780 kW、または年に9000kWを生成します。

このような風車のコストは約31万で、次の結果が得られます。

310,000 / 9000 * 25 = 1.3722ルーブルこのコストは、特にエネルギーを大量に消費する施設にとって明らかなメリットです。

風力タービンの効率を決定するものは何ですか？

すでに述べたように、風力発電機の効率は、その技術的条件、タービンのタイプ、およびこのモデルの設計上の特徴から導き出されます。学校の物理学のコースから、効率は総仕事に対する有用な仕事の比率であることが知られています。または、結果として受け取ったエネルギーに対する、仕事の遂行に費やされたエネルギーの比率。

この点で、興味深い点が生じます。使用される風力エネルギーは完全に無料で取得され、ユーザー側の努力は行われていません。これにより、効率はデバイスの純粋に建設的な品質を決定する純粋に理論的な指標になりますが、所有者にとっては、運用特性がより重要になります。

つまり、効率がそれほど重要ではなく、純粋に実用的なタスクにすべての注意が払われる状況が発生します。

ただし、動作パラメータが一方向または別の方向に変化すると、効率が自動的に変化します。これは、デバイスの一般的な状態との相互接続を示しています。

風荷重

計算方法

デザインの説明

要素の幾何学的特性

風荷重の決定

シールドに対して90度の角度で風を吹きます

シールドに対して45°の角度で巻きます5ラックの計算

パート2。持続可能性の計算

計算方法

このプロジェクトは、3日から5日までの風の地域で一般的です。
1.風域-III、IV、V
2.2。風荷重を決定するときの地形タイプ-A
3.責任レベル-3、負荷低減係数γpは0.8-0 95に等しくなります（このプロジェクトではγp= 09）
4.構造物の耐用年数は10年です
5 SNiP 23-01-99「建設気候学」に基づく最も寒い5日間の平均気温としての推定屋外気温t≥-w°c。これは、建設II4、II5の気候領域に対応します。
6.湿度ゾーン-「ウェット」SNiP23-01-99（図2）
7. SNiP 2.0311-85「建物構造物の腐食からの保護」の表によると、金属構造物に対する環境の攻撃的な影響の程度は中程度です。 24、湿度の高い環境でのガスグループ「B」の場合

広告構造の説明

図1は、スタンドの高さがパネルの下部まで2〜5mの折りたたみ可能な両面広告パネルの図を示しています。広告パネルの寸法は6180x3350x410mmのラック軸で、オフセットは3/4です。 （図1に示されています）。ラックは、深い基礎に8つの基礎アンカーで固定されています。設置の風の面積とラックの高さに応じて、すべての可変パラメーターを表1に示します。

広告デザイン図。米。 1

風の面積に応じた、広告構造の主な幾何学的寸法と留め具。表1

ラックの高さ、m	構造要素	風の地域
III	IV	V
2	ラック	Ф325х8（С245）	Ф325х8（С245）	Ф325х8（С245）
財団	2.5×1.9×0.5m	2.8×2.1×0.5m	3.2×2.1×0.5m
アンケラ	M 30	M 30	M 30
クロスビーム	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
ヘッドルーム	160x160x8（С245）	160x160x8（С245）	160x160x8（С245）
2,5	ラック	Ф325х8（С245）	Ф325х8（С245）	Ф325х8（С245）
財団	2.7×1.9×0.5m	3×2.1×0.5m	3.6×2.1×0.5m
アンケラ	M 30	M 30	M 30
クロスビーム	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2本のシャフト。236×70
ヘッドルーム	160x160x8（С245）	160x160x8（С245）	160x160x8（С345）
3	ラック	Ф325х8（С245）	Ф325х8（С245）	Ф325х10（С245）
財団	3×1.9×0.5m	3.6×2.1×0.5m	4×2.1×0.5m
アンケラ	M 30	M 30	M36
クロスビーム	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2本線幅236×70
ヘッドルーム	160x160x8（С245）	160x160x8（С245）	160x160x8（С345）
3,5	ラック	Ф325х8（С245）	Ф325х8（С245）	Ф325х10（С245）
財団	3.4×1.9×0.5m	3.8×2.1×0.5m	4.2×2.1×0.5m
アンケラ	M 30	M 30	M36
クロスビーム	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2本のシャフト。236×70
ヘッドルーム	160x160x8（С245）	160x160x8（С245）	160x160x8（С345）
4	ラック	Ф325х8（С245）	Ф325х10（С245）	Ф325х10（С345）
財団	3.6×1.9×05m	4×2.1×0.5m	4.4×2.1×0.5m
アンケラ	M 30	M36	M36
クロスビーム	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2本のシャフト。236×70
ヘッドルーム	160x160x8（С245）	160x160x8（С245）	160x160x8（С345）
4,5	ラック	Ф325х8（С245）	Ф325х10（С345）	Ф325х10（С345）
財団	3.8×1.9×0.5m	4.2×2.1×0.5m	4.6×2.1×0.5m
アンケラ	M 30	M36	M36
クロスビーム	Gnshv.236×70	2本のシャフト。236×70	2本のシャフト。236×70
ヘッドルーム	160x160x8（С245）	160x160x8（С245）	160x160x8（С345）
5	ラック	Ф325х10（С245）	Ф325х10（С345）	—
財団	4×1.9×0.5m	4.4x21x0.5m	—
アンケラ	M36	M36	—
クロスビーム	Gnshv.236×70	2本のシャフト。236×70	—
ヘッドルーム	160x160x8（С245）	160x160x8（С345）	—

上

風力発電機の計算と選択

風力タービンを選択する際に注意する必要があること。まず、外国の高価なモデルが必ずしも最良の解決策ではないことを理解してください。

ここでは、発電のニーズから先に進む必要があります。だから、あなたが費やす電気の量を計算します。

ヘリコイドローター付き風力発電機

風力発電機の出力は、ブレードが形成する円の直径に直接依存します。概算すると、次の式を使用して電力を計算できます。

P = D ^ 2 * R ^ 3/7000、ここで

Dはブレードの直径です。

Rは風速です。

直径が1.5メートルで、お住まいの地域の速度が毎秒5メートルの場合、電力は約0.04キロワットになります。ご覧のとおり、出力は2つの方法で増やすことができます。直径と風速を増やすことです。そして最後のパラメータは私たちに依存しません。

購入する際は、電池の容量にご注意ください。穏やかな場所は、沿岸地域を除いて、ほとんどどこにでもあります。

そして、そのような期間中、あなたの電化製品はバッテリーから電気を取ります。それらの容量は限られています。したがって、追加のバックアップ電源を用意することをお勧めします。

典型的な家族はどのくらいの電気を必要としますか？普通のアパートでは、月に約360kWhを運転しています。 5キロワットの容量の風力発電機は、ロシア中部で通常発生する低風速でもこの量を生成します。しかし、エネルギー消費量が多い場合（たとえば、電気ヒーター、電気ボイラーなど）、5キロワットの容量の風力発電機ではもはや十分ではありません。海や大きな水域の近くに設置されていない限り。
 

コストについて少し

ご覧のとおり、価格帯は非常に広いです。で 1kWあたりの平均設置 25,000から300,000ルーブルの費用がかかります。より高価なモデルには、効率の向上からさまざまな追加機能まで、多くの重要な利点があります。

一般的な推奨事項

明らかに、風力タービンのプロペラの最適な直径を選択するためには、計画された設置場所での平均風速を知る必要があります。風車によって生成される電気の量は、風速の増加に伴って立方比で増加します。たとえば、風速が2倍になると、ローターによって生成される運動エネルギーは8倍になります。したがって、風速は設備全体の出力に影響を与える最も重要な要因であると結論付けることができます。

風力発電設備の設置場所を選択するには、住宅の建物から少なくとも25〜30メートルの距離にある（大きな木や建物のない）最小数の防風壁のあるエリアが最適です（忘れないでください）風力タービンは、運転中に非常に大きな音を立てます）。風車のローターの中心の高さは、最も近い建物より少なくとも3〜5メートル高くする必要があります。風の強い通路のライン上に木や建物があってはなりません。風力タービンの設置には、丘の頂上や開放的な景観の山脈が最適です。

カントリーハウスが共通のネットワークに接続される予定がない場合は、組み合わせたシステムのオプションを検討する必要があります。

• WPP+ソーラーパネル
• WPP+ディーゼル

組み合わせたオプションは、風が変化する地域や季節によって異なる地域の問題を解決するのに役立ちます。このオプションは、ソーラーパネルにも関連しています。

改装された風力タービン-それは何ですか？

風力発電設備は、エネルギー業界で最も信頼できるとは言わないまでも、最も信頼できるものの1つと見なすことができます。この理由は、その製造に使用される高度な技術だけでなく、それが受ける比較的小さな負荷にもあります。したがって、風力タービンは定期的に何年も使用され、多くの場合20年を超えます。各風力発電所と各風力発電機は特定の土地に関連付けられているため、特定のプロジェクトの投資回収期間に達したとき、つまり投資が投資されたときに、風力発電所または風力発電機をより強力なものに交換することをお勧めしますその中で返還され、計画された利益が受け取られます。既存の風力タービンは通常良好な状態であり、「中古風力タービン」または「中古風力タービン」として販売することをお勧めします。世界におけるそのような機器の世界市場は非常に大きいです。そのような機器の需要も高いです。その理由は、風力エネルギー機器を製造している企業の負荷が大きいためです。原則として、そのような「使用済み」機器のごく一部のみがすでに解体され、在庫があります。

「中古」風力タービンは、特別な作業規則に従って販売前の準備を経て、いわゆるものになります。 「改装済み」。通常、改修時には、ギアボックスのベアリングの摩耗に関係なく、ベアリングの交換、ギアボックスのギアのトラブルシューティングと修理、発電機、フレーム、ブレード、塗装などの作業が行われます。改修工事後、風力タービンは新しい所有者に送られます。原則として、これらの機器の販売後は、1年間の保証が適用されます。

この発電機の160番目のパイプからブレードを計算する例

速度

直径2.2m、速度Z3.4-6ブレードの160本目のパイプで最高の結果が得られましたが、160mmのパイプからこのようなプロペラの直径を作らない方が良いです。薄すぎて薄っぺらなブレードになります。 3 m / sで、スクリューの公称速度は84 rpmで、スクリューの出力は25ワットでした。つまり、ほぼ適切です。もちろん、発電機の効率には余裕が必要ですが、160番目のパイプはすでに細く、おそらくすでに7 m/sでフラッターが観察されます。しかし、例えばそれは行きます

ここで、表の風速を変更すると、プロペラが過負荷にならないことが重要であるため、プロペラの出力とその速度が、必要なプロペラのパラメーターとほぼ一致することがわかります。過負荷ではありません-そうでなければ、それは強風で干からびてしまいます。
>

それで、別の風で、私はそのようなプロペラデータを受け取りました。以下のスクリーンショットは、3m / sでのプロペラデータ、速度Z3.4での最大プロペラ出力（KIEV）です。この場合、回転数と出力は、これらの回転数での発電機出力とほぼ一致します。

発電機速度100rpm-2アンペア30ワット
>

次に、5 m / sの速度を入力します。スクリーンショットでわかるように、プロペラの141 rpmとプロペラシャフトの電力は124ワットで、これも発電機とほぼ一致しています。発電機速度150rpm-8アンペア120ワット

7 m / sで、プロペラは出力の点で発電機をバイパスし始め、当然、負荷が低いため、高速を拾うので、速度をZ4に上げました。これも、出力の点でほぼ一致していることがわかりました。発電機で速度を上げます。発電機速度200rpm-14アンペア270ワット

10 m / sで、プロペラは公称速度で発電機よりもはるかに強力になりました。 ゆっくりと回転する 発電機をより速く回転させることはできません。したがって、Z4の場合、プロペラの出力は991ワットで、回転数はわずか332rpmです。発電機速度300rpm-26アンペア450ワット。しかし、負荷が不足しているジェネレーターを使用すると、プロペラをZ5以上の速度まで回転させることができます。 KIEVネジが落ちる、したがって電力ですが、同時に速度が上がるので、ネジは発電機をもう少し回転させますが、同時に電力を失い、バランスがどこかに来ることがわかりました。この場合、データは発電機とほぼ一致しますが、プロペラは明らかに発電機を追い越しているため、この風では、プロペラを風から外して保護する必要があります。

そこで、発電機の下に直径160mmのPVCパイプネジを取り付けました。そのような速度の6枚羽根のプロペラが最も適していることがわかったのはすぐに言わなければなりません。したがって、任意の直径と数のブレードのネジを検討できます。直径2.3mの3枚羽根のプロペラは、この発電機には速すぎることが判明し、発電機がすぐに減速し始めるため、最大KIEVの勢いを増すことはありませんでした。

そのため、ブレード数を増やすことで、プロペラの速度を下げ、パワーを維持しました。そのため、プロペラは発電機に適していることがわかりましたが、160番目のパイプには独自の制限がありました。特に、直径が大きすぎて、7m / sからの風では、薄っぺらで薄いブレードのプロペラが羽ばたき、ヘリコプターが離陸するように鳴り響きます。はい、そしてこのネジを使用すると、大まかに言って、10 m / sの風で、わずか600〜700ワットで発電機から取り外しますが、ネジの速度を上げて直径をわずかに大きくすると、2倍になる可能性があります。

以下は、[ブレードジオメトリ]タブのスクリーンショットです。これらは、パイプからブレードを切断するための寸法です

風力発電機用のブレードを作るための日曜大工の原則

多くの場合、その性能は風力タービンのブレードの長さと形状に依存するため、主な困難は最適な寸法を決定することです。

材料とツール

以下の資料が基礎を形成します。

• 合板または別の形の木材;
• ガラス繊維シート;
• 圧延アルミニウム;
• PVCパイプ、プラスチックパイプラインのコンポーネント。

DIY風力タービンブレード

たとえば、修理後の残留物の形で利用できるものの1つのタイプを選択します。その後の処理には、描画用のマーカーまたは鉛筆、ジグソー、サンドペーパー、金属はさみ、弓のこが必要になります。

図面と計算

性能が50ワットを超えない低電力発電機について言えば、下の表に従ってネジが作られ、高速を提供できるのは彼です。

次に、離脱の開始率が高い低速の3枚羽根プロペラを計算します。この部品は、性能が100ワットに達する高速発電機に完全に対応します。ネジは、ステッピングモーター、低電圧低電力モーター、弱い磁石を備えた自動車発電機と連携して機能します。

空力の観点から、プロペラの図面は次のようになります。

プラスチックパイプからの生産

下水道PVCパイプは最も便利な材料と考えられています。最終的なスクリューの直径は最大2mで、直径が最大160mmのワークピースが適しています。材料は、処理の容易さ、手頃なコスト、遍在性、およびすでに開発された図面、図の豊富さで引き付けられます

ブレードのひび割れを防ぐために、高品質のプラスチックを選択することが重要です。

なめらかな側溝である最も便利な製品は、図面に従ってカットするだけです。資源は湿気への暴露を恐れず、注意を払う必要はありませんが、氷点下の温度では脆くなる可能性があります。

アルミニウムのビレットからブレードを作る

このようなネジは、耐久性と信頼性が特徴であり、外部からの影響に強く、非常に耐久性があります。ただし、プラスチック製のものと比較すると、結果としてそれらが重くなることに注意してください。この場合のホイールは、綿密なバランスが取られています。アルミニウムは非常に展性があると考えられていますが、金属を扱うには便利な工具とそれらを扱うための最小限のスキルが必要です。

一般的なアルミニウムシートは、ワークピースに特徴的なプロファイルを与えた後にのみブレードに変わるため、材料の供給形態によってプロセスが複雑になる可能性があります。この目的のために、最初に特別なテンプレートを作成する必要があります。多くの初心者デザイナーは、最初にマンドレルに沿って金属を曲げ、その後、ブランクのマーキングと切断に移ります。

ビレットアルミ製ブレード

アルミブレードは負荷に強く、大気現象や温度変化に反応しません。

グラスファイバーネジ

材料は気まぐれで処理が難しいため、専門家に好まれています。シーケンス：

• 木製のテンプレートを切り取り、マスチックまたはワックスでこすります-コーティングは接着剤をはじく必要があります。
• 最初に、ワークピースの半分が作成されます。テンプレートにエポキシの層が塗られ、その上にグラスファイバーが置かれます。最初の層が乾くまで、この手順をすばやく繰り返します。したがって、ワークピースは必要な厚さを受け取ります。
• 同様の方法で後半を実行します。
• 接着剤が固まると、接合部を注意深く研磨して、両方の半分をエポキシで接続できます。

端にはスリーブが付いており、これを介して製品をハブに接続します。

木で刃を作る方法は？

これは、製品の特定の形状のために困難な作業です。さらに、ネジのすべての作業要素は、最終的には同一になるはずです。このソリューションの欠点は、ワークピースを湿気から保護する必要があることも認識しています。このため、ワークピースは塗装され、オイルまたは乾性油が含浸されています。

木材は、ひび割れ、反り、腐敗しやすいため、風車の材料としては望ましくありません。水分を素早く与え吸収する、つまり質量が変化するため、インペラのバランスが任意に調整され、設計の効率に悪影響を及ぼします。

風荷重の設計値

風荷重（1）の標準値は次のとおりです。

\（{w_n} = {w_m} + {w_p} = 0.1 + 0.248 = {\ rm {0.348}} \）kPa。 （20）

避雷針のセクションの力が決定される風荷重の最終的な計算値は、信頼性係数を考慮した標準値に基づいています。

\（w = {w_n} \ cdot {\ gamma _f} = {\ rm {0.348}} \ cdot 1.4 = {\ rm {0.487}} \）kPa。 （21）

よくある質問（FAQ）

式（6）の周波数パラメータは何に依存しますか？

周波数パラメータは、設計スキームとその固定条件によって異なります。一方の端がしっかりと固定され、もう一方の端が自由な（片持ち梁）バーの場合、周波数パラメーターは、最初の振動モードでは1.875、2番目のモードでは4.694です。

式（7）、（10）の係数\（{10 ^ 6} \）、\（{10 ^ {-8}} \）はどういう意味ですか？

これらの係数は、すべてのパラメーターを1つの測定単位（kg、m、Pa、N、s）にします。

投資回収と効率

風力発電機自体のコストはかなり大きいです。それに加えて、バッテリー、インバーター、コントローラー、マスト、ワイヤーなどを購入する必要があります。現在、300ワットの容量の風力タービンのモデルが一般的です。これらはかなり弱いモデルであり、毎秒10〜12メートルの風が発生した場合に300ワット時を生成し、毎秒4〜5メートルの風が発生すると30〜50ワット時が生成されます。このような設備は、LED照明を提供し、小型電子機器に電力を供給するのに十分です。この風力発電機から、テレビ、電子レンジ、冷蔵庫、完全な照明を提供できることを期待する必要はありません。低出力風力タービンのコストは、15,000〜2万ルーブルから始まります。キットには、バッテリー、インバーター、マストは含まれていません。完全なセットは少なくとも5万ルーブルの費用がかかります。

家や小さな農場に電力を供給する場合は、3〜5キロワットの風力発電機が必要になります。そのような風力タービンの価格は、30万から100万ルーブルの範囲にあります。価格には、コントローラー、マスト、インバーター、バッテリーが含まれています。