เนื้อหา
การมีเครื่องกำเนิดลมเป็นของตัวเองนั้นให้ผลกำไรมาก ประการแรก บุคคลจะได้รับไฟฟ้าฟรี ประการที่สอง สามารถรับไฟฟ้าได้ในสถานที่ห่างไกลจากอารยธรรมซึ่งไม่มีสายไฟ กังหันลมเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อสร้างพลังงานลมจลน์ ช่างฝีมือหลายคนได้เรียนรู้ที่จะประกอบเครื่องกำเนิดลมแนวตั้งด้วยมือของพวกเขาเอง และตอนนี้เราจะมาดูกันว่าจะทำอย่างไร
การออกแบบและประเภทของกังหันลม
เครื่องกำเนิดพลังงานลมมีหลายชื่อ แต่จะเรียกว่าโรงไฟฟ้าพลังงานลมได้ถูกต้องกว่า ฟาร์มกังหันลมประกอบด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าและโครงสร้างทางกล - กังหันลมซึ่งเชื่อมต่อกันเป็นระบบเดียว การติดตั้งระบบไฟฟ้าช่วยเปลี่ยนลมให้เป็นแหล่งพลังงาน
เครื่องกำเนิดลมมีหลายประเภท แต่ตามตำแหน่งของแกนทำงานจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มตามอัตภาพ:
- กังหันลมที่มีแกนหมุนในแนวนอนเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด การติดตั้งระบบไฟฟ้ามีลักษณะที่มีประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้กลไกเองก็สามารถทนต่อพายุเฮอริเคนได้ดีกว่าและในลมที่มีแสงน้อยโรเตอร์จะสตาร์ทเร็วขึ้น กังหันลมผลิตไฟฟ้าแนวนอนมีการควบคุมพลังงานที่ง่ายกว่า
- กังหันลมที่มีแกนหมุนในแนวตั้งสามารถทำงานได้แม้ที่ความเร็วลมต่ำ กังหันทำงานเงียบและผลิตง่ายกว่า ดังนั้นส่วนใหญ่มักติดตั้งโดยช่างฝีมือในสนามอย่างไรก็ตาม คุณสมบัติการออกแบบของกังหันลมแนวตั้งทำให้สามารถติดตั้งได้ต่ำจากพื้นเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ประสิทธิภาพของการติดตั้งระบบไฟฟ้าจึงลดลงอย่างมาก
เครื่องกำเนิดลมจะแตกต่างกันไปตามประเภทของใบพัด:
- รุ่นใบพัดหรือปีกมีการติดตั้งใบมีดที่ตั้งฉากกับเพลาแนวนอนที่ทำงาน
- โมเดลแบบหมุนเรียกอีกอย่างว่าแบบหมุน เป็นเรื่องปกติสำหรับกังหันลมแนวตั้ง
- โมเดลดรัมก็มีแกนการทำงานในแนวตั้งเช่นเดียวกัน
ในการสร้างพลังงานลมจลน์ในระดับอุตสาหกรรม มักใช้เครื่องกำเนิดลมแบบใบพัด โมเดลดรัมและแบบหมุนมีขนาดใหญ่กว่าและมีกลไกที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า
กังหันลมทั้งหมดสามารถติดตั้งตัวคูณได้ กระปุกเกียร์นี้สร้างเสียงรบกวนมากระหว่างการทำงาน ตัวคูณมักจะไม่ใช้ในกังหันลมที่บ้าน
หลักการทำงานของกังหันลม
เป็นที่น่าสังเกตว่าหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดลมนั้นเหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงการออกแบบและรูปลักษณ์ การผลิตพลังงานเริ่มต้นตั้งแต่วินาทีที่ใบพัดกังหันลมหมุน ในเวลานี้ สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มันทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานที่ผลิตกระแสไฟฟ้า
ตามที่เราค้นพบ เครื่องกำเนิดลมประกอบด้วยสองส่วนหลัก: กลไกการหมุนด้วยใบพัดและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตอนนี้เกี่ยวกับงานของอนิเมเตอร์ กล่องเกียร์นี้ติดตั้งบนกังหันลมเพื่อเพิ่มความเร็วของเพลาทำงาน
เมื่อโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน กระแสสลับจะถูกสร้างขึ้นนั่นคือสามเฟสจะออกมา พลังงานที่สร้างขึ้นจะไปถึงตัวควบคุม จากนั้นจึงไปยังแบตเตอรี่ในห่วงโซ่นี้มีอุปกรณ์สำคัญอีกอย่างหนึ่งนั่นคืออินเวอร์เตอร์ จะแปลงกระแสให้เป็นพารามิเตอร์ที่เสถียรและจ่ายให้กับผู้บริโภคผ่านเครือข่าย
งานฝีมืออุตสาหกรรมกังหันลม 2
ในด้านพลังงานลม เครื่องกำเนิดลมจลน์ของยานอุตสาหกรรม 2 ซึ่งมีหน่วยดัดแปลงสำหรับสร้างพลังงานลมมีชื่อเสียงมาก ในการคำนวณกำลังของการติดตั้งระบบไฟฟ้า ให้คูณความเร็วรวมของชิ้นส่วนทำงานด้วย 0.1 ขนาดของพื้นที่ทำงานถูกกำหนดโดยขนาดของโรเตอร์ ในระหว่างการหมุนจะผลิตพลังงานจลน์ ku มากกว่าพลังงานไฟฟ้าของสหภาพยุโรป
การหมุนของใบพัดขึ้นอยู่กับลมกระโชก ความเร็วที่เหมาะสมที่สุดสังเกตได้ที่ระดับความสูง 160–162 ม. พายุฝนฟ้าคะนองจะเพิ่มความเร็วลม 50% และฝนธรรมดา - มากถึง 20%
โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดลมอุตสาหกรรมยาน 2 แตกต่างกันในขนาดและวัสดุของใบมีดรวมถึงค่าแรงลมสูงสุดที่สามารถใช้งานได้:
- โรเตอร์ไม้พร้อมใบมีด 5x5 ออกแบบมาสำหรับช่วงความเร็วลมตั้งแต่ 10 ถึง 60 MCW
โรเตอร์เหล็กที่มีใบมีด 7x7 ออกแบบมาสำหรับช่วงความเร็วตั้งแต่ 14 ถึง 75 MCW - โรเตอร์เหล็กพร้อมใบมีด 9x9 ออกแบบมาสำหรับอัตราการไหลของอากาศในช่วง 17 ถึง 90 MCW
- โรเตอร์คาร์บอนไฟเบอร์ที่มีใบพัดขนาด 11x11 ได้รับการออกแบบมาสำหรับช่วงอัตราการไหลของอากาศตั้งแต่ 20 ถึง 110 MCW
กังหันลมผลิตไฟฟ้าแบบ Kinetic ของ Industrial Craft 2 ไม่ได้วางชิดกันในระดับเดียวกันโดยให้หลังชิดกัน
การผลิตกังหันลมผลิตไฟฟ้าแนวตั้งด้วยตนเอง
กังหันลมที่มีด้ามแนวตั้งเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการทำด้วยตัวเอง ใบมีดทำจากวัสดุใด ๆ สิ่งสำคัญคือทนต่อความชื้นและแสงแดดและยังมีน้ำหนักเบาอีกด้วยสำหรับใบมีดของกังหันลมผลิตไฟฟ้าในบ้านคุณสามารถใช้ท่อพีวีซีที่ใช้ในการก่อสร้างท่อระบายน้ำได้ วัสดุนี้ตรงตามข้อกำหนดข้างต้นทั้งหมด ใบมีดสี่ใบสูง 70 ซม. ถูกตัดออกจากพลาสติก และอีกสองใบที่เหมือนกันทำจากเหล็กชุบสังกะสี ส่วนประกอบดีบุกจะมีรูปร่างเป็นครึ่งวงกลมแล้วยึดไว้ทั้งสองด้านของท่อ ใบมีดที่เหลือจะถูกติดตั้งที่ระยะห่างเท่ากันเป็นวงกลม รัศมีการหมุนของกังหันลมดังกล่าวจะอยู่ที่ 69 ซม.
ขั้นต่อไปคือการประกอบโรเตอร์ คุณจะต้องมีแม่เหล็กที่นี่ ขั้นแรก ให้นำแผ่นเฟอร์ไรต์สองแผ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 23 ซม. ติดแม่เหล็กนีโอไดเมียมหกอันเข้ากับดิสก์หนึ่งแผ่นโดยใช้กาว ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางแม่เหล็ก 165 ซม. จะมีมุม 60 เกิดขึ้นระหว่างพวกเขาโอ. หากองค์ประกอบเหล่านี้มีขนาดเล็ก จำนวนของมันจะเพิ่มขึ้น แม่เหล็กไม่ได้ติดกาวอย่างบังเอิญ แต่ขั้วก็เปลี่ยนไปทีละอัน แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ติดอยู่กับดิสก์แผ่นที่สองในลักษณะเดียวกัน โครงสร้างทั้งหมดเต็มไปด้วยกาว
สิ่งที่ยากที่สุดคือการสร้างสเตเตอร์ คุณต้องหาลวดทองแดงหนา 1 มม. แล้วทำขดลวดเก้าเส้น แต่ละองค์ประกอบต้องมี 60 รอบพอดี ถัดไปจะประกอบวงจรไฟฟ้าสเตเตอร์จากขดลวดที่ทำเสร็จแล้ว ทั้งเก้าวางเป็นวงกลม ขั้นแรกให้เชื่อมต่อปลายของขดลวดที่หนึ่งและที่สี่ จากนั้นเชื่อมต่อปลายอิสระที่สองของส่วนที่สี่เข้ากับเอาต์พุตของคอยล์ที่เจ็ด ผลลัพธ์ที่ได้คือองค์ประกอบเฟสเดียวที่มีสามคอยล์ วงจรเฟสที่สองประกอบขึ้นจากขดลวดสามตัวถัดไปตามลำดับโดยเริ่มจากองค์ประกอบที่สอง ระยะสุดท้ายที่จะประกอบในลักษณะเดียวกันคือระยะที่ 3 โดยเริ่มจากขดลวดที่ 3
ในการต่อวงจร ให้ตัดรูปทรงออกจากไม้อัด วางไฟเบอร์กลาสไว้ด้านบนและวางวงจรเก้าขดลวดไว้ ทั้งหมดนี้เทด้วยกาวหลังจากนั้นจึงทิ้งไว้จนแข็งตัวเต็มที่ไม่เกินหนึ่งวันต่อมาสามารถเชื่อมต่อโรเตอร์และสเตเตอร์ได้ ขั้นแรก ให้วางโรเตอร์โดยให้แม่เหล็กหงายขึ้น วางสเตเตอร์ไว้ และวางดิสก์แผ่นที่สองไว้ด้านบนโดยให้แม่เหล็กอยู่ด้านล่าง หลักการเชื่อมต่อสามารถดูได้ในภาพถ่าย
ถึงเวลาประกอบเครื่องกำเนิดลมแล้ว วงจรทั้งหมดจะประกอบด้วยใบพัดพร้อมใบมีด แบตเตอรี่ และอินเวอร์เตอร์ เพื่อเพิ่มแรงบิดแนะนำให้ติดตั้งกระปุกเกียร์ งานติดตั้งมีลำดับดังต่อไปนี้:
- เสาที่ทนทานเชื่อมจากมุมเหล็ก ท่อ หรือโปรไฟล์ ในความสูงควรยกใบพัดขึ้นโดยมีใบพัดอยู่เหนือสันหลังคา
- รากฐานถูกเทลงใต้เสากระโดง จำเป็นต้องมีการเสริมแรงและมีพุกที่ยื่นออกมาจากคอนกรีต
- ถัดไปใบพัดพร้อมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะยึดกับเสากระโดง
- หลังจากติดตั้งเสาบนฐานแล้วให้ติดกับพุกแล้วเสริมด้วยเหล็กค้ำยัน เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ ควรใช้สายเคเบิลหรือแท่งเหล็กที่มีความหนา 10–12 มม.
เมื่อชิ้นส่วนทางกลของเครื่องกำเนิดลมพร้อมแล้ว ก็เริ่มประกอบวงจรไฟฟ้า เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะให้กระแสไฟสามเฟส เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าคงที่จะมีการติดตั้งวงจรเรียงกระแสที่ทำจากไดโอดไว้ในวงจร การชาร์จแบตเตอรี่ถูกควบคุมผ่านรีเลย์ของรถยนต์ วงจรจบลงด้วยอินเวอร์เตอร์ซึ่งจ่ายไฟ 220 โวลต์ที่จำเป็นให้กับเครือข่ายในบ้าน
กำลังขับของเครื่องกำเนิดลมนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วลม ตัวอย่างเช่น ที่ความเร็ว 5 เมตร/วินาที การติดตั้งระบบไฟฟ้าจะผลิตพลังงานได้ประมาณ 15 วัตต์ และที่ 18 เมตร/วินาที คุณจะได้รับเอาต์พุตสูงถึง 163 วัตต์ เพื่อเพิ่มผลผลิต เสากังหันลมจึงขยายออกไปเป็น 26 ม. ที่ระดับความสูงนี้ ความเร็วลมจะสูงขึ้น 30% ซึ่งหมายความว่าไฟฟ้าที่ผลิตได้จะเพิ่มขึ้นประมาณหนึ่งเท่าครึ่ง
วิดีโอแสดงการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับกังหันลม:
การประกอบเครื่องกำเนิดลมเป็นเรื่องที่ซับซ้อน คุณจำเป็นต้องรู้พื้นฐานของวิศวกรรมไฟฟ้า สามารถอ่านแผนงาน และใช้หัวแร้งได้
