将来の風力発電機の電力を計算します
まず、風力発電機が自分の手でどれだけの電力を持っているべきか、それが直面する機能と負荷は何かを知る必要があります。原則として、代替電源は補助として使用されます。つまり、主電源を補助するように設計されています。したがって、システムの電力が500ワットからでもあれば、これはすでにかなり良好です。
ただし、風力タービンの最終的な出力は、次のような他の要因によって異なります。
- 風速;
- ブレードの数。
横型フィクスチャの適切な比率を見つけるには、以下の表をよく理解しておくことをお勧めします。交差点の数字は必要な電力です(ワットで示されています)。
テーブル。水平風力発電機に必要な電力の計算。
1m | 3 | 8 | 15 | 27 | 42 | 63 | 90 | 122 | 143 |
2メートル | 13 | 31 | 63 | 107 | 168 | 250 | 357 | 490 | 650 |
3m | 30 | 71 | 137 | 236 | 376 | 564 | 804 | 1102 | 1467 |
4メートル | 53 | 128 | 245 | 423 | 672 | 1000 | 1423 | 1960 | 2600 |
5メートル | 83 | 166 | 383 | 662 | 1050 | 1570 | 2233 | 3063 | 4076 |
6m | 120 | 283 | 551 | 953 | 1513 | 2258 | 3215 | 4410 | 5866 |
7m | 162 | 384 | 750 | 1300 | 2060 | 3070 | 4310 | 6000 | 8000 |
8メートル | 212 | 502 | 980 | 1693 | 2689 | 4014 | 5715 | 7840 | 10435 |
9メートル | 268 | 653 | 1240 | 2140 | 3403 | 5080 | 7230 | 9923 | 13207 |
たとえば、お住まいの地域の風速が主に毎秒5〜8メートルで、風力発電機に必要な電力が1.5〜2キロワットの場合、構造物の直径は約6メートル以上に相当する必要があります。
何が必要
デバイス構築の初期基盤として、家電製品や自動車などのさまざまな部品を使用できます。プロセスに必要なツールと材料の一部は、デバイスのベースによって異なる場合があります。
洗濯機から作成するには
洗濯機から風力発電機を作成する作業を完了するには、次のものが必要です。
- 1.4〜1.6kWの電力の洗濯機からの電気モーター。
- 直径10〜12mmのネオジム磁石32個。
- サンドペーパー;
- エポキシまたは冷間溶接;
- ドライバー;
- 現在の整流器;
- テスター。
誘導電動機から作成するには
民家用の非同期モーターからデバイスを作成するには、次のものが必要になる場合があります。
- マストを構築するための外径70〜80mmの鋼製水道管。
- インペラーブレード(アルミニウムチューブ、薄い木の板、グラスファイバー)またはプレハブブレードの材料。
- 基礎の製造のための材料(ボード、パイプまたはプロファイルのトリミング、セメントモルタル);
- スチールロープ;
- シャンク用の薄い板金または耐湿性合板。
- 非同期モーター(最も人気のあるモデルはAIR80またはAIR71です)。
- 追加のネオジム磁石。
ペットボトルから作成するには
小さくする 風力発電機ベース ペットボトルは高価な材料を必要としません。
ペットボトルから風力タービンを組み立てるための材料とツール:
- 直径25mm、壁厚最大1.0mm、全長3000mmの鋼またはクロムメッキ管。
- 1.5リットルの円筒形のプラスチックボトル-16個(より大きな容量のボトルを使用する場合は、シャフトの寸法を再計算する必要がある場合があります)。
- 16ユニットのボトルキャップ。
- ボールベアリングNo.205(軸穴径25mmの他のシリーズも適しています)。
- サイズが6/4"のクランプのペア(ベアリングハウジングとして使用)。
- 風力タービンの取り付けポイントとして機能する2つの3/4インチクランプ。
- 発電機を設置するための追加のクランプ(以下の例では、3.5インチのサイズの製品が使用されています)。
- M4ナット付きの9本のM4*35サイズのネジ。
- カバーを取り付けるための32個のM5ワッシャー。
- 内径25mm(長さ150-200mm)のゴム管。
- 外径25mm、内穴9-10mmのブッシング。
- 最大10Wのステッピングモーター。
- 自転車発電機;
- ダイナモ付きランタン;
- ドリルまたはドライバー;
- 金属用の弓のこ;
- 直径4mmと8mmの金属パイプに穴を開けるためのドリル。
- 十字型で平らな刺し傷のあるドライバー。
- レンチ7mm。
電気モーターから作成するには
必要な材料:
- 車からの発電機;
- 使用可能なバッテリー12v;
- 12ボルトの直流を220ボルトの交流に変換するための少なくとも1kWの電力を備えたインバーター。
- ブレードの製造用の200リットルのバレル。
- 制御用の12V電球。
- スイッチと電圧計;
- ワイヤ断面積が2.5mm²の銅配線。
- 軸の直径が約45〜50mmのパイプ。
- マストの建設のための直径100mm以上のパイプ;
- ベアリング;
- 溶接機;
- セメントモルタル;
- 直径6mmの支線と地面に固定するためのアンカー。
- ファスナー(ハードウェア、クランプなど)。
ツール:
- ルーレット;
- 金属用の鉛筆とけがき針。
- レンチのセット;
- ドリルまたはドライバー;
- 溶液を混合するための容器;
- 金属用ドリル;
- グラインダーといくつかのスペアラップ。
- 金属はさみ;
- ファイルとサンドペーパー。
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。
- 風車の実現可能性は、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。
- 風力発電機の装置は、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。
仕事の始まり
風力発電機の製造作業は、ステンレス鋼またはアルミニウム製の容器を用意する必要があるという事実から始まります。ほとんどの場合、バケツ、大きなソースパン、沸騰したお湯などが使用されます。これが将来の風車の基礎となります。
巻尺とマーカーまたは鉛筆を使用して、コンテナを4つの等しい部分に分割する必要があります。また、もちろん、この金属をマークアップに合わせてカットする必要があります。これには通常グラインダーが使用されますが、ベースが亜鉛メッキされた金属や塗装されたスズなどの材料でできている場合、そのような材料はグラインダーで切断するときに単に過熱するため、はさみで作業する必要があります。これらはブレードになりますが、構造を完全に切断しないでください。次に、ジェネレータープーリーの再加工を開始する必要があります。
タンクの底と発電機のプーリーの両方で、ボルト用のマーキングとドリル穴を作成する必要があります
ここでは、回転中に不均衡が生じないように、対称的な配置を監視することが非常に重要です。
その後、ブレードを曲げる必要がありますが、あまり多くはありません。
発電機が回転する方向を考慮することが重要です。ほとんどの場合、方向は時計回りです。ブレードの曲げに関しては、これらのデバイスの面積は、デバイスへの空気の流れの影響の平面が変化するため、回転速度に直接影響します。
ブレードの曲げに関しては、これらのデバイスの面積は、デバイスへの空気の流れの影響の平面が変化するため、回転速度に直接影響します。
これらすべての操作の後、既製のボルト穴のあるバケツまたは他のコンテナが発電機の滑車に取り付けられます。
発電機はマストに取り付けられ、準備されたクランプで固定されます。その後、ワイヤーを接続して電気回路を組み立てる必要があります。
ここでは、図を手元に用意する必要があります。すべてのワイヤの色と接点のマーキングを覚えておく必要があります。後で、これは間違いなく必要になりますが、今のところ、風車のマストにワイヤーを取り付けることもできます。
家庭用風力発電機にもバッテリー接続が必要です。接続するには、以前に購入した断面積4mm2のワイヤーが必要です。 1メートルの長さで十分です。このネットワーク、つまり電気エネルギーの消費者(ライトランプ、家電製品など)に負荷を接続するには、2.5mm2のワイヤーで十分です。その後、インバーターを設置して回路に接続する必要があります。この場合も、4mm2のワイヤーが必要です。
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、部分的な日曜大工の製造です。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、出力は常にかなり近い値になります。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。
インストールの長所と短所を比較します
風力発電機は長年使用されており、その設計は絶えず改善されており、風力は簡単にアクセスできるエネルギー源です。
それを動力源とするデバイスは、環境に対して絶対的に安全であり、便利です。マスト上にあり、使用可能な領域を占有しないでください。それらは保守と修理が簡単です。
風力タービンは不安定であるため、住宅に追加のエネルギーを供給する方法を発明する必要があります。良いオプションは、風力と太陽光の設置の組み合わせです
風車は運転中に騒がしいです。音は大きくても小さくてもかまいませんが、常にそこにあります。時々これは家の所有者や隣人さえも邪魔します。
その他の不便も指摘できます。風は予測できない要素であるため、発電機の動作は不安定であり、穏やかな時間帯に電気がないままにされないようにエネルギーを蓄積する必要があります。
主な問題とよくある間違い
自家製の風力タービンの作成者が直面する主な問題は、不十分な出力電流です。これは、組み立て中に弱い発電機が使用された場合に可能です。設置を開始する前に、風力発電機の電気回路を慎重に計算する必要があります
アセンブリが独立して組み立てられている場合(コイル巻線を使用)、線径と巻数を正しく計算することが重要です。
組み立て中に行われる一般的な間違い:
- 材料の選択を誤ると、完全または部分的に破壊されます。ほとんどの場合、これはプロペラで発生します。作業構造の作成中に得られた既存の経験に依存することをお勧めします。
- マストの弱い強化は、風力タービンの崩壊を脅かします。ほとんどの職人は、追加のスペースを占める追加のエクステンションを使用しますが、風力タービンの安定性を保証します。
- 発電機にブレーキ機構がないため、ベアリングとシートが早期に摩耗するだけでなく、強風時にアセンブリ全体が過熱します。場合によっては、シャフトが詰まることがあります。
- 組立規則に違反したり、使用できない部品を使用したりすると、電気部品に問題が発生します。
デバイスが正しく組み立てられていれば、動作に問題はありません。
軸を中心に回転する風向計型風力タービンでは、強風時の回転を防ぐリミッターを設置する必要があります。
自分で風車を作ることは、家庭用動力工具の使い方を知っている人にとっては実行可能な作業です。ネットワークには多くのスキームと設計があり、その中から特定の状況に適したオプションを選択できます。風力タービンとソーラーパネルシステムの組み合わせが可能であり、これにより家庭用エネルギーシステムがより効率的になります。
自家製のデバイスの主な利点は、所有者がインストールデバイスをよく知っており、短時間でアップグレードまたは修復できることです。
風力発電機とは何ですか?
風力発電機は、風力の運動エネルギーをブレードを使用して機械エネルギーに変換し、次に電気に変換する代替電源に関連する機械装置の複合体です。
風力発電機- 代替エネルギー源 民家の場合
最新のモデルには3つのブレードがあり、これにより設置の効率が向上します。風車が始動する最小風速は2〜3 m/sです。また、技術仕様には常に公称速度が示されています。これは、設置時に最大効率インジケーターが得られる風速インジケーターで、通常は9〜10 m/sです。風速が25m/ sに近づくと、ブレードは風に対して垂直な位置になり、エネルギー生成が大幅に低下します。
風速4m/sの民家に電気を供給するためには、次のようにすれば十分です。
- 基本的なニーズには0.15〜0.2 kW:室内照明、テレビ。
- 基本的な電気器具(冷蔵庫、洗濯機、コンピューター、アイロンなど)と照明の動作を保証するための1〜5kW。
- 20 kWは、暖房を含む家全体にエネルギーを供給します。
なぜなら風はいつでも止まる可能性があり、風車は電気器具に直接接続されていませんが、充電コントローラーを備えたバッテリーに接続されています。なぜならバッテリーは交流を生成し、220Vの定電圧が必要な家電製品の場合、すべての電気機器が接続されているインバーターを設置します。風力タービンの欠点には、特に強力な設備で100kWを超える風力タービンから発生する騒音と振動が含まれます。
風力タービンブレードの種類
ステッピングモーターからの自作の家庭用風力送風機
ステッピングモーターは、プリンターなどの多くの電気機械装置で使用されています。そのようなエンジンのシャフトを回転させ始めると、その端子に電圧が現れます。これは、ステッピングモーターが発電機として使用できることを意味します。
仕事の準備をする
作業を開始する前に、たとえばプリンターから小さなステッピングモーターを入手する必要があります。整流回路を組み立てるために、電子部品とワイヤを準備します。構造を作成するには、薄い鋼板またはアルミニウムのトリミングが必要になります。そしてもちろん-小さなファスナー。簡単な鍵屋ツールとはんだごてが必要です。
図面とスケッチ
デザイン部分はスケッチの形で描くことができます。電気モーターは、モーターハウジングの取り付け穴に沿って合板プレートに取り付けられます。整流回路を下図に示します。
ステッピングモーター発電機の整流器配線図
製造技術
エンジンを合板にねじ込みます。その速度を上げて電圧を上げるために、速度を上げるギアボックスを作ることができます。これを行うには、中心間距離を慎重に決定し、歯のパラメータを選択した後、軸上の同じベースプレートに大きな直径の歯車を取り付ける必要があります。
スピードブースターギアボックス
ドライブギアのハンドルは、テスト作業やマイクロアキュムレータを緊急充電するときに電流を生成するために必要です。
動作を確認するための完全なデバイス
ボードには、モータージェネレーターと整流器ユニットが含まれています。
健康診断
完成したデバイスの操作性を確認するために、USBテスターを接続します。つまみを回すと、テスターモニターに電圧値が表示されます。
デバイスヘルスチェック
風力発電機として機能するには、モーターシャフトにインペラーを取り付ける必要があります。
風車
ブレードはおそらく風力タービンの最も重要な部分です。デバイスの残りのコンポーネントの動作は、設計によって異なります。それらは異なる材料から作られています。プラスチック製の下水管からでも。パイプのブレードは製造が簡単で、安価で、湿気の影響を受けません。風力タービンの製造プロセスは次のとおりです。
- 刃の長さを計算する必要があります。パイプの直径は、総映像の1/5に等しくする必要があります。たとえば、ブレードの長さがメートルの場合、直径20cmのパイプで十分です。
- パイプをジグソーで4つに切ります。
- ある部分から翼を作り、それが次の刃を切るためのテンプレートとして機能します。
- 研磨剤でエッジのバリを滑らかにします。
- ブレードは、固定用の溶接ストリップでアルミニウムディスクに固定されています。
- 次に、ジェネレーターをこのディスクにねじ込みます。
風車用ブレード
組み立て後、風車のバランスをとる必要があります。三脚に水平に固定されています。手術は風が当たらない部屋で行われます。バランスが正しければ、ホイールは動かないはずです。ブレードが回転する場合は、構造全体のバランスをとるためにブレードを研ぐ必要があります。
この手順が正常に完了した後でのみ、ブレードの回転の精度を確認する必要があります。ブレードは、スキューなしで同じ平面内で回転する必要があります。 2mmの誤差が許容されます。
発電機組立図
動作原理
風力発電機の操作の装置と概略図。風の流れによってブレードが回転し、ブレードが発電機のローターを動かして電流を発生させます。その強さは風速に正比例します。
回転子に固定され、固定子内で回転する磁石が交流を生成します。バッテリーを充電できるのは直流だけなので、このような電流は整流する必要があります。つまり、直流に変換する必要があります。
電気はバッテリーに蓄えられ、風がないときに消費されます。
バッテリー充電電流の安定性は、バッテリー充電量に応じてブレードの回転速度を調整する装置によって制御されます。
コイルを巻きます
あまり高速ではないオプションを選択すると、12Vバッテリーの充電は100〜150rpmで始まります。このためのターン数は1000-1200に対応する必要があります。すべてのコイルのターンを分割することにより、1つのコイルの数を取得します。
太い線をターンに使用すると、抵抗が減少し、電流強度が増加します。
手作業で組み立てられた風力タービンの特性は、ディスク上の磁石の厚さとその数に影響されます。
コイルは通常丸い形になっていますが、少し伸ばすことで曲がりをまっすぐにすることができます。完成したら、コイルは磁石と同じかそれよりわずかに大きくなければなりません。固定子の厚さも磁石に関係している必要があります。
巻数が多いために後者が大きくなると、ディスク間の間隔が広がり、磁束が減少します。
しかし、より多くの抵抗コイルは電流の減少につながります。合板は固定子の形状に適しています。製品の強度を高めるために、グラスファイバーはコイルの上部(型の下部)に配置されます。エポキシ樹脂を塗布する前に、型をワセリンまたはワックスで処理するか、テープを使用します。
発電機は手で回してテストします。 40Vの電圧の場合、電流は10Aに達します。
ミニとマイクロ
しかし、ブレードのサイズが小さくなると、ホイールの直径の2乗で難易度が下がります。最大100Wの電力で水平ブレードAPUを単独で製造することはすでに可能です。 6枚刃が最適です。ブレードが多いほど、同じ出力で設計されたローターの直径は小さくなりますが、ハブにしっかりと固定するのは困難です。6ブレード未満のローターは無視できます。2ブレードの100Wには、直径6.34 mのローターが必要であり、同じ出力の4ブレード(4.5 m)が必要です。6ブレードの場合、出力と直径の関係は次のように表されます。次のように:
- 10W-1.16メートル。
- 20W-1.64メートル。
- 30W-2メートル。
- 40 W-2.32 m
- 50 W-2.6 m
- 60W-2.84メートル。
- 70W-3.08メートル。
- 80W-3.28メートル。
- 90W-3.48メートル。
- 100W-3.68メートル。
- 300W-6.34メートル。
10〜20ワットの電力を頼りにするのが最適です。第一に、スパンが0.8 mを超えるプラスチックブレードは、追加の保護対策なしでは20 m/sを超える風に耐えることができません。第二に、同じ0.8 mまでのブレードスパンで、その端の線速度は風速を3倍以上超えず、ねじれによるプロファイリングの要件は桁違いに減少します。ここでは、パイプからセグメント化されたプロファイルを持つ「トラフ」がすでに十分に機能します。図のBまた、10〜20 Wはタブレットに電力を供給したり、スマートフォンを充電したり、家政婦の電球を点灯させたりします。
ミニおよびマイクロ風力発電機
次に、ジェネレーターを選択します。中国のモーターは完璧です-電動自転車用のホイールハブ、pos。図1モーターとしての電力は200〜300ワットですが、発電機モードでは最大約100ワットになります。しかし、それは売上高の点で私たちに合うでしょうか?
6枚のブレードの速度係数zは3です。負荷がかかった状態での回転速度の計算式はN=v / l * z * 60です。ここで、Nは回転速度、1 / min、vは風速、 lはローターの円周です。ブレードスパンが0.8m、風速が5 m / sの場合、72rpmになります。 20 m/sで-288rpm。自転車の車輪もほぼ同じ速度で回転するので、100を与えることができる発電機から10〜20ワットを取り除きます。ローターをシャフトに直接置くことができます。
しかし、ここで次の問題が発生します。少なくともモーターのために多くの労力とお金を費やしたので、私たちは...おもちゃを手に入れました! 10〜20、まあ、50ワットとは何ですか?そして、少なくともテレビに電力を供給できるブレード付き風車は、自宅で作ることはできません。既製のミニ風力発電機を購入することは可能ですか、そしてそれは安くはありませんか?それでも可能な限り、そしてさらに安く、posを参照してください。 4と5。さらに、それはまたモバイルになります。それを切り株に置いてください-そしてそれを使ってください。
2番目のオプションは、ステッピングモーターが古い5インチまたは8インチのドライブから、または使用できないインクジェットまたはドットマトリックスプリンターの紙のドライブまたはキャリッジからどこかにある場合です。発電機としても機能し、缶(位置6)からカルーセルローターを取り付けるのは、位置に示すような構造を組み立てるよりも簡単です。 3.3。
一般に、「ブレード」によると、結論は明確です。自家製です。むしろ、心ゆくまでするためですが、実際の長期的なエネルギー効率のためではありません。
風力タービンの種類とその動作原理
産業用風力タービンと自家製風力タービンはどちらも異なります。
それらはいくつかの基準に従って分類されます。
- ブレードが取り付けられたローターの回転の特徴-垂直または水平。前者は負の環境要因への反応が鈍く、後者は効率が高いという特徴があります。
- ブレードの数。 3ブレードの設置が最も実用的であると考えられていますが、ブレードの数は多かれ少なかれあります。
- 素材。ブレードの製造には、リジッドまたはセイルなど、さまざまな材料が使用されます。前者は通常より耐久性があり、後者はより安価です。
- ブレードピッチ。修正または変更可能です。
水平風力発電機を作る最も簡単な方法。経験の浅い人はそのようなデザインを選びますが、一部の職人は製造のために低ノイズで効率的な垂直設置を好む
横型風車は、高精度の計算を必要とせず、設計自体が製造しやすく、微風から始めるので便利です。短所-操作中の多くのノイズとかさばり。
垂直風力発電機は、複雑でありながらコンパクトな設計の組み立てと維持に時間と労力を費やす準備ができている人々に適しています。自分の手で垂直風力発電機を作るためのステップバイステップの説明を参照することをお勧めします。
風力発電機の変換装置は電流を変換し、それが大きなエネルギー損失につながります。デバイスの特性に応じて、これらの損失は15〜20%に達する可能性があります
風力発電機は、ローターに取り付けられたブレードの回転によって機能します。ローター自体は固定されています 発電機シャフトそれは電気を生成します。エネルギーはバッテリーに転送されます。ここに蓄積され、家庭用電化製品に供給されます。
風力タービンには、三相交流を直流に変換し、バッテリーの充電を制御するコントローラーが装備されています。設置図では、バッテリーの後にインバーターを接続する必要があることを考慮に入れる必要があります。
風力発電機の動作原理と機器の種類
すべての風力タービンは、ブレード、タービンローター、発電機、発電機シャフト、インバーター、およびバッテリーで構成されています。すべてのモデルを工業用モデルと家庭用モデルに分割することは条件付きで可能ですが、動作原理は同じです。
購入モデルスキームの例
ローターを回転させると、3相の交流電流が発生し、コントローラーを経由してバッテリーに到達し、インバーターで安定したものに変換されて電化製品に供給されます。
作業の簡単なスキーム
ブレードの回転は、衝撃力または持ち上げ力の助けを借りた物理的衝撃によって発生し、その結果、フライホイールが作動し、ブレーキ力の影響を受けます。その過程でフライホイールが回転し始め、ローターが発電機の固定部分に磁場を発生させた後、電流が再生されます。
一般的に、風力タービンは垂直と水平に分けられます。回転軸の位置に関連するもの。
垂直オプション
自分の手で220Vの風車を作ることを計画するときは、まず、垂直方向のオプションについて考えてください。それらの中には:
サボニウスローター。最も単純なもので、1924年に登場しました。これは、垂直軸上の2つの半シリンダーに基づいています。欠点には、風力エネルギーの使用量が少ないことが含まれます。
サボニウスローターバリアント
ダリウス風車付き。 1931年に登場したスピンアップは、空力ハンプとテープポケットの抵抗の違いにより発生するため、トルクが小さいことや、ブレードの数を奇数にする必要があることなどのデメリットがあります。
風力発電機の一種ダリア
ヘリコイド。ブレードはねじれた形状になっており、ベアリングへの負荷を軽減し、耐用年数を延ばします。欠点は価格が高いことです。
ヘリコイド
手作りバージョンは、きちんと考えて取り付ければ安く出てきます。
水平モデル
水平モデルはブレードの数で割られます。効率は高いですが、風向を常に探すために風見鶏を設置する必要があります。すべてのモデルは回転速度が高く、ブレードの代わりにカウンターウェイトが取り付けられているため、空気抵抗に影響します。
水平モデルのバリエーション
マルチブレードモデルには、最大50個の高慣性ブレードを搭載できます。それらは、送水ポンプを操作するために使用することができます。
自分でそれを行う方法は?
最も信頼性が高くシンプルな設計は、垂直回転軸を備えた設備である回転式風力タービンであると考えられています。このタイプの既製の自家製発電機は、居住区、別棟、街灯(明るすぎない)の装備を含め、ダーチャのエネルギー消費を完全に確保することができます。
100ボルトのインジケーターと75アンペアのバッテリーを備えたインバーターを入手した場合、風車ははるかに強力で生産性が高くなります。ビデオ監視とアラームの両方に十分な電力があります。
風力発電機を作るには、構造の詳細、消耗品、工具が必要になります。最初のステップは、適切な風車のコンポーネントを見つけることです。その多くは、古い株の中にあります。
- 約12Vの電力を持つ車からの発電機。
- 12V用の充電式バッテリー。
- 押しボタン式半密閉スイッチ;
- 在庫;
- バッテリーの充電に使用されるカーリレー。
消耗品も必要になります。
- ファスナー(ボルト、ナット、絶縁テープ);
- 鋼またはアルミニウムの容器;
- 断面積4平方メートルの配線。 mm(2メートル)および2.5sq。 mm(1メートル);
- 安定性を高めるためのマスト、三脚、その他の要素。
- 強いロープ。
必要なものがすべて揃ったら、自分の手で風力発電機を作る方法を説明するステップバイステップの手順に焦点を当てて、組み立てを開始できます。
- 金属製の容器から同じサイズの刃を切り取り、基部に数センチの手つかずの金属片を残します。
- タンクのベースと発電機のプーリーの底にある既存のボルト用のドリルで対称的に穴を開けます。
- ブレードを曲げます。
- ブレードプーリーを固定します。
- 発電機をクランプまたはロープでマストに取り付けて固定し、上から約10センチメートル後退します。
- 配線を確立します(バッテリーを接続するには、断面が4 sq。Mmの1メートルの長さのコアで、照明や電気器具をロードするのに十分です-2.5 sq。Mm)。
- 将来の修理のために、接続図、色、文字のマーキングをマークします。
- 送信機をクォーターワイヤーで取り付けます。
- 必要に応じて、風見鶏とペンキで構造を飾ります。
- 取り付けマストを巻いてワイヤーを固定します。
220ボルトの自作風力発電機は、サマーハウスやカントリーハウスに最短時間で無料の電気を提供する機会です。初心者でもそのようなインスタレーションをセットアップすることができ、構造の詳細のほとんどはガレージで長い間アイドル状態でした。