풍차에 적합한 발전기 선택. 가정용 풍력 발전기를 손으로 조립하는 방법 수제 풍력 발전기

다음 중 하나 간단한 방법저렴한 전기를 얻으십시오 - 풍력 발전기. 구매할 필요가 없으며 올바르게 작성된 도면과 다이어그램, 부품 및 재료를 사용하여 직접 만들 수 있습니다.

풍력 발전기의 작동 원리는 간단합니다. 바람이 터빈 로터를 회전시키는 블레이드를 움직여 풍력 에너지를 기계 에너지로 변환합니다. 풍력 터빈은 다음과 같습니다.

수평축 로터 포함;
수직축 로터가 있습니다.

후자의 장점은 바람의 방향과 강도에 관계없이 작동한다는 것입니다. 가정용 풍력 발전기로 생산되는 전력은 100~6000W입니다. 최저 속도, 터빈이 전기를 생산하기 시작할 수 있는 풍속은 2.5-3m/s이지만, 정격 출력을 달성하려면 10m/s의 풍속이 필요합니다.

로터는 일반적으로 15~20rpm으로 회전하는 반면 일반적인 유도 발전기는 1,500rpm 이상에서 전기를 생산합니다. 12V 자동차 발전기는 수제 풍차에 적합합니다.

풍력 발전기 작동 원리

자신의 손으로 풍력 발전기를 만드는 방법

풍력 발전기를 만드는 기본은 잘 만들어진 프로젝트와 준비된 도면입니다. 장치가 어떻게 보일지에 대한 명확한 아이디어가 없으면 모든 요소의 설치 순서를 위반하지 않고 장치를 올바르게 구축하기가 어렵기 때문에 이는 매우 중요합니다.

그림 및 다이어그램

먼저 풍력 터빈의 일반 스케치를 그려 핵심 요소인 타워, 발전기, 목재 베이스, 블레이드 및 이를 서로 연결하는 허브를 표시해야 합니다. 자체 구성된 다이어그램은 그다지 상세하지 않을 수 있습니다. 이는 필요하지 않습니다. 이는 풍력 터빈의 다양한 부분이 어떻게 배치될지, 최종 단계에서 설계가 어떻게 보일지에 대한 일반적인 아이디어를 제공하는 데 사용되어야 합니다.

풍력발전기 조립도

회로를 준비한 후 설정해야합니다 정확한 크기풍력 발전기. 높이, 길이, 너비가 포함되어야 합니다. 나무 기초, 발전기와 꼬리 지느러미를 타워에 연결합니다. 또한 사용할 재료에 따라 금속 파이프 또는 PVC 파이프로 만든 블레이드의 치수를 결정하십시오. 꼬리 지느러미에는 풍력 터빈의 크기를 결정하는 블레이드의 높이, 너비, 길이, 직경 등 별도의 측정이 필요합니다.

설정된 치수를 가진 장치의 그림과 대략적인 스케치가 준비되면 작업을 위한 재료 및 도구 준비를 진행할 수 있습니다.

필요한 도구 및 재료

집에서 풍차를 만들려면 다음 부품이 필요합니다.

블레이드가 있는 로터;
로터 속도를 조절하는 기어박스;
전기 제품에 전원을 공급하는 젤 또는 알카라인 배터리;
전류 변환용 인버터;
꼬리 부분;
돛대.

블레이드가 있는 로터는 독립적으로 만들 수 있지만 나머지 요소는 필요한 부품으로 구입하거나 조립해야 할 수도 있습니다. 또한 수제 풍차를 조립하려면 다음 도구와 재료가 필요합니다.

나무 톱;
금속 가위;
뜨거운 접착제;
납땜 인두;
송곳.

블레이드를 허브에 연결하고 금속 파이프를 목재에 고정하려면 나사와 볼트가 필요합니다.

DIY 풍력 발전기 블레이드

칼날을 직접 제작할 때에는 도면에 명시된 제품의 형태를 잘 관찰해야 합니다. 블레이드는 날개 또는 돛 유형일 수 있습니다. 두 번째는 제조가 더 간단하지만 효율성이 낮아 중간 크기의 가정용 풍력 발전기에도 효과적이지 않습니다.

블레이드 제작용 집에서 만든 풍력 발전기적합한 재료는 다음과 같습니다.

플라스틱;
나무;
알류미늄;
유리섬유;
폴리염화비닐

풍력발전기 블레이드부 설계

폴리염화비닐을 선택하는 경우 직경 160mm 이상의 PVC 파이프가 블레이드 제작에 적합합니다. 플라스틱과 목재는 내마모성이 떨어지는 재료로 강수량과 강한 바람의 영향으로 몇 년 안에 사용할 수 없게 됩니다. 가장 좋은 옵션은 알루미늄입니다. 내구성이 뛰어나고 가벼우며 찢어짐과 주름에 강하고 습기와 고온에 강합니다.

단계별 제조 지침

모든 도면이 작성되고 재료와 도구가 준비되면 다음 절차에 따라 손으로 풍력 발전기를 조립할 수 있습니다.

콘크리트 기초를 준비하십시오. 구덩이의 깊이와 콘크리트 혼합물의 양은 토양의 종류와 기후 조건에 따라 계산됩니다. 붓고 나면 기초가 필요한 강도를 얻으려면 몇 주가 필요합니다. 그런 후에야 마스트를 60-70cm 깊이까지 설치하여 가이 와이어로 고정할 수 있습니다.
준비된 블레이드를 파이프에 넣고 엔진이 설치될 부싱에 나사와 너트로 고정합니다.
다이오드 브리지를 엔진 옆에 놓고 셀프 태핑 나사로 고정합니다. 모터의 와이어를 양극 다이오드 브리지에 연결하고 다른 와이어를 음극 브리지에 연결합니다.
모터 샤프트를 고정하고 그 위에 부싱을 놓고 시계 반대 방향으로 단단히 조입니다.
모터와 샤프트가 부착된 파이프 베이스의 균형을 맞추고 균형점을 표시합니다.
볼트로 장치의 베이스를 고정합니다.

블레이드뿐만 아니라 베이스, 샤프트, 엔진 커버에도 페인트를 칠하면 풍력 발전기의 수명이 훨씬 길어집니다. 설치를 켜려면 전선 세트, 충전기, 전류계 및 배터리가 필요합니다.

자동차 발전기 준비

자동차 발전기에서 손으로 풍력 발전기를 만들려면? 12V 전압에 95A 전력을 설치해야 합니다. 125rpm에서는 15.5W를 생성하고 630rpm에서는 이 수치는 85.7W가 됩니다. 630rpm의 부하에 대해 이야기하면 전압계는 31.2V를 표시하고 전류계는 13.5A를 표시합니다. 따라서 발전기 전력은 421.2W가 됩니다. 이 지표를 달성하려면 페라이트 자석보다 7배 더 효율적인 네오디뮴 자석을 사용해야 합니다.

자동차 발전기 준비 초기에는 회전자 자기 여자 권선과 정류자가 있는 전자 브러시를 제거해야 합니다. 링 강자성체 대신 네오디뮴 자석 3개를 설치해야 하며 각 자석의 크기는 85 x 35 x 15mm여야 합니다. 강력한 자석을 사용할 때의 단점은 "고착"되어 샤프트의 움직임을 방해할 수 있다는 것입니다. 이를 줄이려면 자석을 서로에 대해 약간의 각도로 배치해야 합니다.

발전기를 시동하기 전에 다음 사항을 테스트해야 합니다. 선반, 샤프트를 950–1000rpm으로 회전시킵니다. 장치가 정상적으로 작동하는 경우 출력은 최소 200W입니다. 대부분의 경우 수직 축이 있는 고전적인 발전소가 적합합니다. 속도가 낮고 소음이 없는 것이 특징입니다.

풍력 발전기를 작동하는 동안 마스트 바닥의 고정 신뢰성을 주기적으로 확인하고, 회전 장치의 베어링에 윤활유를 바르고, 설치 기울기의 균형을 맞추는 것이 좋습니다. 열악한 조건에서의 사용으로 인해 종종 손상되는 전기 절연체를 6개월에 한 번씩 점검하고 교체하는 것이 좋습니다.

자동차 발전기와 간단한 부품으로 조립한 수제 풍력 발전기로 전기를 공급할 수 있습니다. 작은 집그리고 자율적이게 된다 백업 소스영양물 섭취. 환경 친화적이고 유지 관리가 적기 때문에 상황에 따라 2~4년 내에 투자 비용을 지불하고 수십 년 동안 지속됩니다.

대체 에너지원은 중앙 네트워크에서 멀리 떨어진 곳에 위치한 여름 거주자 또는 주택 소유자의 꿈입니다. 그러나 도시 아파트에서 소비하는 전기 요금 청구서를 받고 인상된 요금을 살펴보면 우리는 풍력 발전기가 다음과 같은 목적으로 설계되었다는 사실을 깨닫게 됩니다. 가정의 필요, 그것은 우리에게 해를 끼치 지 않을 것입니다.

이 글을 읽고 나면 아마도 당신의 꿈이 이루어질 수도 있을 것입니다.

풍력 발전기 - 완벽한 솔루션교외 시설에 전기를 공급하기 위해. 또한 어떤 경우에는 설치하는 것이 유일한 해결책이기도 합니다.

돈, 노력, 시간을 낭비하지 않기 위해 풍력 발전기를 작동하는 동안 방해가 되는 외부 상황이 있는지 결정해 봅시다.

여름 별장이나 작은 별장에 전기를 공급하려면 전력이 1kW를 초과하지 않는 소형 풍력 발전소로 충분합니다. 러시아의 이러한 장치는 가정용 제품과 동일합니다. 설치에는 인증서, 허가 또는 추가 승인이 필요하지 않습니다.

풍력 발전기 설치의 타당성을 판단하려면 특정 지역의 풍력 에너지 잠재력을 알아내는 것이 필요합니다(확대하려면 클릭).

자신의 가정의 필요를 충족시키는 데 사용되는 전기 생산에 대해서는 세금이 부과되지 않습니다. 따라서 국가에 세금을 내지 않고도 저전력 풍차를 안전하게 설치해 무료로 전기를 생산할 수 있다.

그러나 혹시라도 이 장치의 설치 및 작동에 장애를 일으킬 수 있는 개별 전원 공급 장치에 관한 현지 규정이 있는지 문의해야 합니다.

일반 소비자의 요구를 대부분 충족할 수 있는 풍력 발전기 농장, 이웃으로부터도 민원을 제기할 수 없습니다.

풍차 작동으로 인해 불편을 겪으신 이웃은 클레임을 제기할 수 있습니다. 우리의 권리는 다른 사람의 권리가 시작되는 곳에서 끝난다는 것을 잊지 마십시오.

그러므로 구매시나 자체 생산가정용 풍력 발전기의 경우 다음 매개변수에 심각한 주의를 기울여야 합니다.

마스트 높이. 풍력 발전기를 조립할 때는 전 세계 여러 국가에 존재하는 개별 건물의 높이 제한과 현장 위치를 고려해야 합니다. 교량, 공항, 터널 근처에는 높이 15m 이상의 구조물이 금지되어 있으니 주의하시기 바랍니다.
기어박스와 블레이드에서 발생하는 소음. 생성된 소음의 매개변수는 특수 장치를 사용하여 결정한 다음 측정 결과를 문서화할 수 있습니다. 설정된 소음 기준을 초과하지 않는 것이 중요합니다.
방송 간섭. 이상적으로는 풍차를 만들 때 장치가 이러한 문제를 일으킬 수 있는 경우 TV 간섭으로부터 보호해야 합니다.
환경 서비스 청구.이 기관은 철새의 이동을 방해하는 경우에만 시설 운영을 막을 수 있습니다. 그러나 이것은 가능성이 낮습니다.

장치를 직접 만들고 설치할 때는 이러한 사항을 숙지하고 완제품을 구입할 때는 여권에 있는 매개변수에 주의하세요. 나중에 화를 내는 것보다 미리 자신을 보호하는 것이 좋습니다.

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풍력 터빈 설치의 타당성은 주로 해당 지역의 충분히 높고 안정적인 풍압에 의해 정당화됩니다.

충분히 넓은 면적이 필요하며, 유효면적시스템 설치로 인해 크게 줄어들지는 않습니다.

풍차 작동에 따른 소음으로 인해 이웃집과 설치물 사이는 최소 200m 이상 확보하는 것이 좋습니다.

꾸준히 증가하는 전기 비용은 풍력 발전기 설치에 유리한 설득력 있는 주장을 제공합니다.

풍력발전기 설치는 당국이 녹색에너지 사용을 방해하지 않고 오히려 장려하는 지역에서만 가능하다.

풍력에너지를 처리하는 미니발전소가 건설되는 지역에 빈번한 중단이 발생할 경우 설치로 인한 불편을 최소화할 수 있습니다.

시스템 소유자는 완제품에 투자한 자금이 즉시 상환되지 않을 것이라는 사실에 대비해야 합니다. 10~15년 안에 경제적 효과가 눈에 띄게 나타날 수 있습니다.

시스템 투자금 회수가 마지막 순간이 아니라면 직접 손으로 미니 발전소를 짓는 것도 생각해봐야 한다.

풍력 발전기 또는 풍력 발전소(WPP)는 바람 흐름의 운동 에너지를 기계 에너지로 변환하는 데 사용되는 장치입니다. 결과적인 기계적 에너지는 로터를 회전시키고 필요한 전기 형태로 변환됩니다.

운동 풍차의 작동 원리와 설계는 기사에 자세히 설명되어 있으므로 읽어 보시기 바랍니다.

풍력 터빈에는 다음이 포함됩니다.

프로펠러를 형성하는 블레이드,
자전 터빈 회전자,
발전기 축과 발전기 자체,
교류를 직류로 변환하여 배터리를 충전하는 인버터,
배터리.

풍력발전기의 본질은 간단하다. 로터가 회전하면서 3상 교류가 발생하고, 이 전류가 컨트롤러를 통과하여 DC 배터리를 충전합니다. 그런 다음 인버터는 전류를 변환하여 조명, 라디오, TV, 전자레인지 등에 전력을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.

수평 회전축을 갖춘 풍력 발전기의 세부 설계를 통해 운동 에너지를 기계 에너지로 변환한 다음 전기 에너지로 변환하는 데 기여하는 요소를 명확하게 상상할 수 있습니다.

일반적으로 모든 유형 및 설계의 풍력 발전기의 작동 원리는 다음과 같습니다. 회전 과정에서 제동, 충격 및 리프팅의 세 가지 유형의 힘 효과가 블레이드에 발생합니다.

풍력 터빈 작동에 대한 이 다이어그램을 통해 풍력 발전기 작동으로 생산된 전기에 어떤 일이 일어나는지 이해할 수 있습니다. 그 중 일부는 축적되고 다른 일부는 소비됩니다.

마지막 두 힘은 제동력을 극복하고 플라이휠을 움직이게 합니다. 발전기의 고정 부분에서 회전자는 자기장을 생성하여 전기전선을 따라갔다.

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풍력 발전기를 만들려면 불필요한 가전 제품의 엔진이 적합합니다. 회전당 볼트가 많을수록 시스템의 효율성이 높아집니다.

부싱은 장치의 블레이드가 고정되는 모터 로터에 부착됩니다. 전면 어셈블리를 보호 커버로 덮는 것이 좋습니다

모터와 블레이드가 있는 앞부분과 꼬리 부분이 균형을 이루어야 합니다. 파이프나 라스로 만든 꼬리의 어깨는 더 길어야 하며 가장자리에는 어떤 모양의 생크도 부착되어 있어야 합니다.

풍차를 고정하는 마스트에는 최소 3개의 지지대가 있어야 하며 구조물은 접지 루프에 연결되어야 하고 피뢰침이 설치되어야 합니다.

풍력발전소를 분류하는 기준은 여러 가지가 있습니다. 국가 자산에 가장 적합한 장치를 선택하는 방법은 당사 웹사이트에서 가장 인기 있는 기사 중 하나에 자세히 설명되어 있습니다.

따라서 풍차는 다음과 같이 다릅니다.

프로펠러의 블레이드 수;
블레이드 제조 재료;
지구 표면에 대한 회전축의 위치;
나사의 피치 특징.

1개, 2개, 3개의 블레이드와 다중 블레이드가 있는 모델이 있습니다.

블레이드 수가 많은 제품은 약한 바람에도 회전하기 시작합니다. 일반적으로 전기를 생산하는 것보다 회전 과정 자체가 더 중요한 작업에 사용됩니다. 예를 들어, 깊은 우물에서 물을 추출하는 경우입니다.

풍력 발전기 블레이드는 단단한 재료뿐만 아니라 저렴한 직물로도 만들 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

블레이드는 돛형이거나 단단할 수 있습니다. 항해용 제품은 금속이나 유리섬유로 만든 견고한 제품보다 훨씬 저렴합니다. 하지만 매우 자주 수리해야 합니다. 깨지기 쉽습니다.

지구 표면을 기준으로 한 회전축의 위치에는 수직 풍차와 수평 모델이 있습니다. 그리고 이 경우 각 품종에는 고유한 장점이 있습니다. 수직형은 모든 바람 호흡에 더 민감하게 반응하지만 수평형은 더 강력합니다.

풍력 발전기는 계단 특성에 따라 고정 피치 모델과 가변 피치 모델로 구분됩니다. 가변 피치를 사용하면 회전 속도를 크게 높일 수 있지만 이 설치는 복잡하고 대규모 디자인을 가지고 있습니다. 고정 피치를 갖춘 풍력 터빈은 더 간단하고 더 안정적입니다.

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작동 원리

리프팅 힘이 작용하기 시작하면 발전기 로터가 회전하기 시작합니다. 이 힘은 바람의 흐름이 블레이드 주위로 흐르기 시작할 때 발생합니다. 이러한 상황에서 발전기는 교류 및 불안정한 전류 흐름을 생성하기 시작하며 이는 컨트롤러에서 정류됩니다.

이 전류는 배터리 충전용입니다. 동시에 두 번째 장치가 배터리에 연결됩니다. 이는 배터리 장비의 직류 전압을 소비자가 사용하는 단상 또는 3상 교류 전압으로 변환하는 인버터입니다.

일반적인 경우 풍력 발전기는 컨트롤러 및 인버터와 함께 작동하지만 이를 사용하는 다른 방법도 있습니다.

자동 배터리 작동.
배터리와 태양전지를 이용한 자동운전.
배터리 및 디젤 백업 발전기를 사용한 자동 작동.
네트워크와 병렬로 작업을 수행하는 풍력 터빈입니다.

풍력 에너지의 이점은 확실히 좋습니다. 풍력 에너지는 풍부하고, 환경친화적이며, 전기를 생산하는 자원으로서 완전히 안전하고 신뢰할 수 있습니다.

풍력 발전기가 없으면 할 수 없는 구성 요소:

기초 기초;
전자 캐비넷;
타워;
계단;
회전 메커니즘;
곤돌라;
발전기;
풍력계;
브레이크 시스템;
전송;
블레이드;
블레이드 공격 각도를 변경하는 시스템;

필요한 도구:

드릴이 있는 전기 드릴(5.5~7.5mm);
가스 및 조정 가능한 렌치;
금속 파일 퍼즐;
드라이버;
룰렛;
길게 끄는 것;
나침반;
채점자;
¼ ×20을 탭하세요.

이 장치는 블레이드가 달린 회전자, 발전기, 설치용 마스트, 인버터, 배터리, 충전 컨트롤러 및 전기가 통과하는 전선으로 구성됩니다. 돛대는 남자가 있거나 없을 수 있습니다. 구조물의 종류에 따라 장치의 유지보수나 수리를 위해 높이를 낮추는 경우도 있습니다.

풍력 발전기 - 풍력 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치

풍력 발전기의 작동에는 5가지 주요 단계가 포함됩니다.

바람은 로터나 블레이드를 회전시킵니다.
발전기와 회 전자 사이의 연결이 발생합니다.
생성된 에너지는 먼저 충전 컨트롤러로 전달된 다음 배터리로 전달됩니다.
그런 다음 인버터로 이동하여 12V에서 220V(또는 24V에서 380V)로 변환됩니다.
네트워크에 전기가 공급됩니다.

풍력 발전기의 전력은 거리 조명, 경보 및 기타 장치에 충분합니다.

220V 가정용 장치 조립

필요한 모든 것이 준비되면 조립을 진행하십시오. 각 옵션에는 추가 세부 사항이 있을 수 있지만 매뉴얼에 직접 명시되어 있습니다. 우선, 주요 구조 요소인 풍차를 조립하십시오. 왜냐하면 이 부분이 풍력 에너지를 기계 에너지로 변환하기 때문입니다. 칼날이 4개 있으면 가장 좋습니다.

숫자가 작을수록 기계적 진동이 커지고 균형을 맞추는 것이 더 어려워진다는 점을 기억하십시오. 그들은 강판이나 철제 통으로 만들어집니다. 오래된 공장에서 본 것과 같은 모양이 아니라 날개 유형을 연상시키는 모양이어야 합니다. 공기 역학적 항력이 훨씬 낮고 효율성이 높습니다.

미래에는 바람의 흐름을 잡을 수 있도록 다른 측면, 미리 준비된 튜브를 사용하여 생크를 조립하십시오. 꼬리 부분은 나사식 샴푸 캡을 사용하여 부착됩니다. 그들은 또한 구멍을 뚫고 먼저 튜브의 한쪽 끝에 플러그를 꽂은 후 당겨서 병 본체에 부착합니다.

스탠드 후면 패널에 USB 출력을 연결하고 결과 부품을 모두 하나로 묶습니다. 이 내장형을 통해 라디오를 연결하거나 휴대폰을 충전할 수 있습니다. USB 포트. 물론 가정용 선풍기만큼 강력한 힘은 없지만 전구 하나에서 조명을 제공할 수 있습니다.

명세서

풍력 발전기 사용의 필요성을 결정하기 전에 기술적 특성을 숙지해야 합니다.

최대 전력 - 1500W;
전압 - 28V;
최대 전류 - 54A;
올바른 밸런싱의 경우 최대 소음 수준은 57dB 미만입니다.
최소 회전 속도 - 1200rpm;
최대 회전 속도 - 4500rpm.

구조물 헤드의 무게는 25kg을 초과해서는 안 됩니다. 이 값에는 윈드 휠과 테일의 무게가 포함되지 않습니다.

전기 회로 조립

자신의 손으로 로터 유형의 수직 회전축을 사용하여 간단한 풍차를 만드는 방법을 알아 보겠습니다. 이러한 모델은 정원 주택, 다양한 별채에 필요한 전력을 제공하고 어둠 속에서도 조명을 제공할 수 있습니다. 지역그리고 정원 길.

수직 회전축이 있는 이 로터형 설치의 블레이드는 금속 배럴에서 잘라낸 요소로 명확하게 만들어졌습니다.

우리의 목표는 최대 출력이 1.5kW인 풍력 터빈을 생산하는 것입니다.

이를 위해서는 다음 요소와 재료가 필요합니다.

12V 자동차 발전기;
12V 젤 또는 산성 배터리;
12V용 "버튼" 종류의 반밀폐형 스위치;
변환기 700W – 1500W 및 12V – 220V;
양동이, 큰 냄비 또는 기타 큰 용기 스테인리스강의또는 알루미늄으로 만들어졌습니다.
자동차 충전 또는 배터리 충전 경고 램프 릴레이;
자동차 전압계(아무거나 사용 가능)
너트와 와셔가 있는 볼트;
단면적이 4 평방 mm 및 2.5 평방 mm인 와이어;
발전기를 마스트에 고정하기 위한 클램프 2개.

작업을 완료하는 과정에서 그라인더 또는 금속 가위, 건축용 연필 또는 마커, 줄자, 와이어 커터, 드릴, 드릴, 열쇠 및 드라이버가 필요합니다.

전기를 생산하는 시스템용 컨트롤러를 직접 조립할 수도 있습니다. 이 기사에서 풍차 컨트롤러를 만들기 위한 규칙과 다이어그램에 대해 배울 수 있으며, 내용을 숙지하는 것이 좋습니다.

우리는 커다란 원통형 금속 용기를 가지고 집에서 풍차를 만들기 시작합니다. 일반적으로 오래된 끓는 물, 양동이 또는 팬이 이러한 목적으로 사용됩니다. 이것이 미래 풍력 터빈의 기초가 될 것입니다.

줄자와 건축용 연필(마커)을 사용하여 표시를 적용합니다. 용기를 4개의 동일한 부분으로 나눕니다.

본문에 포함된 지침에 따라 절단할 때 어떠한 경우에도 금속을 완전히 절단하지 마십시오.

금속을 절단해야 합니다. 이를 위해 분쇄기를 사용할 수 있습니다. 아연 도금 강철 또는 페인트 판금으로 만든 용기 절단에는 사용되지 않습니다. 이러한 유형의 금속은 확실히 과열되기 때문입니다. 이런 경우에는 가위를 사용하는 것이 좋습니다. 우리는 칼날을 잘라내지만 끝까지 자르지는 않습니다.

탱크 작업을 계속하는 동시에 발전기 풀리도 리모델링할 예정입니다. 이전 팬 바닥과 도르래에 볼트용 구멍을 표시하고 드릴해야 합니다. 이 단계의 작업은 최대한 주의해서 처리해야 합니다. 모든 구멍은 설치 회전 중에 불균형이 발생하지 않도록 대칭으로 위치해야 합니다.

이것은 수직 회전축을 가진 다른 디자인의 블레이드 모양입니다. 각 블레이드는 별도로 제조된 후 공통 장치에 장착됩니다.

블레이드가 너무 많이 튀어 나오지 않도록 블레이드를 구부립니다. 이 작업 부분을 수행할 때 발전기가 어느 방향으로 회전할지 고려해야 합니다.

볼트와 너트로 병에 부착합니다. 모든 와이어를 납땜한 후 병 본체에 또 다른 구멍을 만들어 동일한 와이어를 출력합니다. 우리는 그것들을 늘려서 발전기 위에 있는 병에 넣어 고정합니다. 모양이 일치해야 하며 병 본체가 모든 부분을 확실하게 숨겨야 합니다.

재료, 장치 및 도구

풍력 발전소를 만들려면 다음이 필요합니다.

자동차 발전기;
금속 양동이 또는 파이프(블레이드 제작용);
산성 또는 젤 배터리;
배터리 충전 릴레이 및 충전 표시 램프;
전선이 연결될 상자;
와이어 또는 클램프(발전기 마스트에 고정용)
너트가 포함된 볼트 4개;
12볼트 스위치 버튼;
전선 (단면적 - 4 mm²);
와이어 절단기, 드라이버, 렌치, 드릴.

자신의 손으로 풍력 발전기를 만드는 방법

로터를 제작중입니다. 그것을 만들기 위해서는 끝까지 자르지 않고 세로로 4개의 동일한 칼날로 자르는 일반 양동이를 사용할 수 있습니다. 바닥 부분에는 구멍이 하나씩 뚫려 있습니다. 발전기에서도 동일한 작업이 수행됩니다. 불균형을 피하기 위해서는 대칭을 정확하게 유지하는 것이 중요합니다. 블레이드는 기성 템플릿을 사용하여 PVC 파이프에서 절단할 수도 있습니다. 그런 다음 금속 디스크에 볼트로 고정됩니다.

블레이드의 가장자리를 연마하여 장치에 미적 외관을 부여하고 작동 중 소음을 줄입니다.
로터는 볼트로 발전기에 부착됩니다.

구조물의 신뢰성을 보장하려면 볼트를 단단히 조여야 합니다.
전선을 발전기에 연결한 다음 전기 회로를 상자에 조립합니다.

풍력 발전기를 작동하려면 단면적이 4mm²인 전선이 사용됩니다.
나머지 요소는 마스트에 부착됩니다.
로터는 볼트나 용접을 사용하여 마스트에 부착됩니다.
배터리가 회로에 연결됩니다.

전선은 결과 구조물에 연결되어 에너지를 소비하는 장치(경보, 가로등 등)로 연결됩니다. 필요한 경우 전압 변환기를 추가 요소로 설치할 수 있습니다.

스테퍼 모터로 만든 DIY 풍력 발전기

블레이드는 PVC 파이프로 만들어집니다. 블랭크를 파이프에 그린 다음 컷팅 디스크로 잘라냅니다. 나사 폭은 약 50cm, 너비는 10cm가 되어야 합니다. 모터 샤프트의 크기에 맞게 플랜지가 있는 슬리브를 가공해야 합니다. 모터 샤프트에 장착되고 나사로 고정됩니다. 플라스틱 "나사"가 플랜지에 직접 부착됩니다.

또한 균형 조정을 수행하십시오. 날개 끝에서 플라스틱 조각이 잘리고 가열 및 굽힘에 의해 경사각이 변경됩니다. 파이프 조각이 장치 자체에 삽입되어 볼트로 고정됩니다. 전기판은 아래쪽에 놓고 전원을 연결하는 것이 좋습니다.

설치 규칙

풍차는 집이나 기타 구조물로부터 비교적 먼 거리(20m 이상)에 설치하는 것이 좋습니다. 이를 위해 열린 공간을 선택하는 것이 좋습니다. 또한 토양의 밀도를 고려하십시오. 마스트를 늘리기 위한 쐐기의 길이와 제조 재료는 이에 따라 다릅니다.

스트레칭 방법은 마스트의 길이와 토양 상태를 고려하여 선택됩니다. 연약한 지반에 설치되는 높은 구조물의 경우 쐐기에 더 엄격한 요구 사항이 적용됩니다.

마스트의 하부는 금속 스탠드에 볼트로 고정되어 콘크리트로 만들어졌습니다.

비가 내린 후 토양이 느슨해지는 경향이 있기 때문에 마스트를 토양 속으로 0.5m 이하의 깊이로 낮추고 가이 고정 장치를 콘크리트로 만듭니다. 이 기능으로 인해 약화되어 전체 구조물이 떨어질 위험이 있습니다.

마스트가 낮아지지 않으면 풍력 발전기의 주요 요소를 들어 올리는 장치를 제공해야 유지 관리가 가능합니다. 높은 곳까지 들어 올리는 수단은 수리 작업 중 신뢰성과 편의성을 보장해야 하므로 마스트에 고정해야 합니다. 풍속이 높을 수 있으므로 용접 사다리로 플랫폼을 구축하는 것이 좋습니다.

마스트의 높이는 반경 100m 이내의 가장 높은 장애물보다 10m 높아야 한다.

모터휠과 자석으로 만든 풍차

모터 휠의 풍력 발전기를 짧은 시간에 손으로 조립할 수 있다는 사실을 모든 사람이 아는 것은 아닙니다. 가장 중요한 것은 미리 비축하는 것입니다. 필요한 재료. Savonius 로터가 가장 적합합니다. 기성품을 구입하거나 직접 만들 수 있습니다. 이는 두 개의 반원통형 블레이드와 오버랩으로 구성되며, 여기에서 로터의 회전축이 얻어집니다.

가장 간단하고 가장 간단한 목재, 유리 섬유 또는 PVC 파이프 등 제품의 재료를 직접 선택하십시오. 최선의 선택. 블레이드 수에 따라 고정용 구멍을 만들어야 하는 부품을 연결하는 장소를 만듭니다. 장치가 어떤 날씨에도 견딜 수 있도록 하려면 강철 회전 메커니즘이 필요합니다.

풍력 발전기를 작동하는 동안 다음 권장 사항을 따르는 것이 좋습니다.

마스트가 발전기와 기초에 부착된 지점의 볼트 연결을 정기적으로 검사합니다.
회전 장치와 발전기의 베어링에 윤활유를 바르십시오.
휠 밸런싱을 확인하십시오.
전기 장비의 절연 상태를 6개월에 한 번 이상 자주 점검하십시오.

풍력 발전기 덕분에 전기 요금을 절약할 수 있습니다. 사용 및 유지 관리가 쉽고 소음이 많이 발생하지 않지만 허리케인으로부터 보호되지는 않습니다.

페라이트 자석으로 제작

경험이 부족한 장인이 자기 풍력 발전기를 익히기는 어렵지만 시도해 볼 수는 있습니다. 따라서 각각 2개의 페라이트 자석을 포함하는 4개의 극이 있어야 합니다. 보다 균일한 흐름을 분배하기 위해 두께가 1mm보다 약간 작은 금속 라이닝으로 덮여 있습니다.

오늘날 풍력 에너지 변환 장치를 만드는 데는 다양한 옵션이 있으며 각 방법은 나름대로 효과적입니다. 에너지 생성 장비를 제조하는 방법에 익숙하다면 어떤 기반으로 제작되었는지는 중요하지 않습니다. 가장 중요한 것은 의도한 회로를 충족하고 출력에서 좋은 전력을 생성한다는 것입니다.

기본 개념
어떤 종류의 발전기가 필요합니까?
바람에 따라 선택
보안에 대하여
바람, 공기 역학, KIEV
클래식에서 무엇을 기대할 수 있나요?
업종
로파스트니키
미니와 마이크로
범선
수제 발전기
결론

러시아는 풍력 에너지 자원과 관련하여 이중적인 위치를 차지하고 있습니다. 한편, 전체 면적이 거대하고 평지가 풍부하여 일반적으로 바람이 많이 불고 대부분 균일합니다. 반면, 우리의 바람은 주로 잠재력이 낮고 느립니다. 셋째, 인구가 적은 지역에서는 바람이 격렬합니다. 이를 바탕으로 농장에 풍력 발전기를 설치하는 작업은 매우 적합합니다. 그러나 상당히 비싼 장치를 구입할지 아니면 직접 만들 것인지 결정하려면 어떤 목적으로 어떤 유형(그리고 그 종류가 많음)을 선택할지 신중하게 생각해야 합니다.

기본 개념

KIEV - 풍력 에너지 이용 계수. 평평한 바람의 기계적 모델(아래 참조)을 계산하는 데 사용되는 경우 이는 풍력 발전소(WPU)의 로터 효율과 동일합니다.
효율성 – 다가오는 바람부터 발전기 단자까지 또는 탱크로 펌핑되는 물의 양까지 APU의 엔드투엔드 효율성입니다.
최소 작동 풍속(MRS)은 풍차가 부하에 전류를 공급하기 시작하는 속도입니다.
최대 허용 풍속(MAS)은 에너지 생산이 중지되는 속도입니다. 자동화는 발전기를 끄거나 로터를 풍향계에 넣거나 접어서 숨기거나 로터 자체를 멈추거나 APU를 작동시킵니다. 단순히 파괴됩니다.
시작 풍속(SW) - 이 속도에서 로터는 부하 없이 회전하고 회전하며 작동 모드로 들어갈 수 있으며 그 후에 발전기를 켤 수 있습니다.
음의 시동 속도(OSS) - 이는 APU(또는 풍력 터빈-풍력 발전 장치 또는 WEA, 풍력 발전 장치)가 모든 풍속에서 시동하려면 외부 에너지원으로부터 필수 스핀업이 필요함을 의미합니다.
시작(초기) 토크는 공기 흐름에서 강제로 제동되어 샤프트에 토크를 생성하는 로터의 능력입니다.
풍력 터빈(WM)은 로터부터 발전기나 펌프의 샤프트 또는 기타 에너지 소비자까지 APU의 일부입니다.
회전식 풍력 발전기 - 공기 흐름에서 로터를 회전시켜 풍력 에너지를 동력인출축의 토크로 변환하는 APU입니다.
로터 작동 속도의 범위는 정격 부하에서 작동할 때 MMF와 MRS의 차이입니다.
저속 풍차 - 흐름에 있는 로터 부품의 선형 속도가 풍속을 크게 초과하지 않거나 그보다 낮습니다. 흐름의 동적 압력은 블레이드 추력으로 직접 변환됩니다.
고속 풍차 - 블레이드의 선형 속도는 풍속보다 훨씬(최대 20배 이상) 높으며 로터는 자체 공기 순환을 형성합니다. 유동 에너지를 추력으로 변환하는 주기는 복잡합니다.

노트:

저속 APU는 일반적으로 고속 APU보다 KIEV가 낮지만 부하를 분리하지 않고 TAC를 0으로 하지 않고도 발전기를 회전시킬 수 있을 만큼 충분한 시동 토크를 갖습니다. 아주 가벼운 바람 속에서도 자동으로 시동되며 사용할 수 있습니다.

느림과 속도는 상대적인 개념입니다. 300rpm의 가정용 풍차는 저속일 수 있지만 풍력 발전소 및 풍력 발전소 분야가 조립되고(그림 참조) 로터가 약 10rpm을 만드는 EuroWind 유형의 강력한 APU는 고속입니다. 왜냐하면 이러한 직경을 사용하면 블레이드의 선형 속도와 대부분의 범위에 대한 공기 역학이 상당히 "비행기와 유사"합니다. 아래를 참조하세요.

어떤 종류의 발전기가 필요합니까?

가정용 풍차용 발전기는 넓은 범위의 회전속도로 전기를 생산해야 하며, 자동화 및 자동화 없이 자체 시동이 가능해야 합니다. 외부 소스영양물 섭취. 일반적으로 높은 KIEV와 효율성을 갖는 OSS(스핀업 풍력 터빈)와 함께 APU를 사용하는 경우 가역적이어야 합니다. 엔진처럼 작동할 수 있습니다. 최대 5kW의 전력에서는 이 조건이 충족됩니다. 전기차니오븀 기반 영구 자석(초자석); 강철 또는 페라이트 자석에서는 0.5-0.7kW 이하로 믿을 수 있습니다.

메모: 자화되지 않은 고정자를 가진 비동기 교류 발전기 또는 컬렉터 발전기는 완전히 부적합합니다. 풍력이 감소하면 속도가 MPC로 떨어지기 훨씬 전에 "나가고" 자체적으로 시작되지 않습니다.

0.3~1-2kW의 전력을 제공하는 APU의 뛰어난 "심장"은 정류기가 내장된 교류 자체 발전기에서 얻어집니다. 지금은 이것이 대다수입니다. 첫째, 외부 전자 안정 장치 없이 상당히 넓은 속도 범위에서 11.6-14.7V의 출력 전압을 유지합니다. 둘째, 권선의 전압이 약 1.4V에 도달하고 그 전에 발전기가 부하를 "인식하지" 않을 때 실리콘 밸브가 열립니다. 이렇게 하려면 발전기를 꽤 적절하게 회전시켜야 합니다.

대부분의 경우 자체 발전기는 기어나 벨트 구동 없이 고속 고압 엔진의 샤프트에 직접 연결될 수 있으며 블레이드 수를 선택하여 속도를 선택합니다(아래 참조). "고속 열차"는 시동 토크가 작거나 0이지만, 부하를 분리하지 않더라도 로터는 밸브가 열리고 발전기가 전류를 생성하기 전에 충분히 회전할 시간을 갖습니다.

바람에 따라 선택

어떤 종류의 풍력 발전기를 만들 것인지 결정하기 전에 지역 공기학을 결정합시다. 회색 녹색(바람이 없는) 바람 지도 영역, 항해용 풍력 엔진만 사용할 수 있습니다.(나중에 이에 대해 이야기하겠습니다). 지속적인 전원 공급이 필요한 경우 부스터(전압 안정기가 있는 정류기), 충전기, 강력한 배터리, 인버터 12/24/36/48V DC ~ 220/380V 50Hz AC를 추가해야 합니다. 그러한 시설의 비용은 $20,000 이상이며, 3-4kW 이상의 장기 전력을 제거하는 것은 불가능할 것입니다. 일반적으로 대체 에너지에 대한 확고한 욕구가 있으므로 다른 에너지원을 찾는 것이 좋습니다.

황록색, 바람이 약한 곳에서 최대 2~3kW의 전력이 필요한 경우 저속 수직 풍력 발전기를 직접 사용할 수 있습니다.. 무수히 개발되었으며, KIEV와 효율성 측면에서 산업적으로 제조된 "블레이드 블레이드"와 거의 동등한 디자인이 있습니다.

가정용 풍력 터빈을 구입할 계획이라면 세일 로터가 있는 풍력 터빈에 집중하는 것이 좋습니다. 많은 논란이 있으며 이론적으로는 모든 것이 아직 명확하지 않지만 작동합니다. 러시아 연방에서는 Taganrog에서 1-100kW의 출력을 가진 "범선"이 생산됩니다.

붉고 바람이 많이 부는 지역에서는 필요한 전력에 따라 선택이 달라집니다. 0.5-1.5kW 범위에서는 수제 "수직"이 정당화됩니다. 1.5-5kW – "범선" 구입. "수직"도 구입할 수 있지만 수평 APU보다 비용이 더 많이 듭니다. 마지막으로 5kW 이상의 풍력 터빈이 필요한 경우 수평 구매 "블레이드" 또는 "범선" 중에서 선택해야 합니다.

메모: 많은 제조업체, 특히 두 번째 계층에서는 최대 10kW의 전력으로 풍력 발전기를 직접 조립할 수 있는 부품 키트를 제공합니다. 이러한 키트는 설치 시 기성 키트보다 20-50% 저렴합니다. 그러나 구매하기 전에 설치하려는 위치의 공기학을 주의 깊게 조사한 다음 사양에 따라 적절한 유형과 모델을 선택해야 합니다.

보안에 대하여

작동 중인 가정용 풍력 터빈 부품은 선형 속도가 120m/s, 심지어 150m/s를 초과할 수 있으며 무게가 20g인 고체 물질 조각이 100m/s의 속도로 비행할 수 있으며 "성공적"입니다. ”맞으면 건강한 남자를 완전히 죽일 것입니다. 2mm 두께의 강철 또는 단단한 플라스틱 판이 20m/s의 속도로 움직이면 이를 반으로 자릅니다.

또한, 100W 이상의 출력을 갖는 대부분의 풍력 터빈은 소음이 상당히 큽니다. 많은 사람들이 초저주파(16Hz 미만)의 기압 변동(초저주파)을 생성합니다. 초저주파음은 들리지 않지만 건강에 해롭고 멀리 여행하는 데에도 해롭습니다.

메모: 80년대 후반 미국에서 스캔들이 발생했습니다. 당시 미국 최대 규모의 풍력 발전소가 문을 닫아야 했습니다. 풍력 발전소 현장에서 200km 떨어진 보호 구역의 인디언들은 풍력 발전소가 가동된 후 급격히 증가한 건강 장애가 초저주파로 인해 발생했음을 법정에서 입증했습니다.

위의 이유로 APU 설치는 가장 가까운 주거용 건물로부터 높이의 최소 5배 떨어진 곳에 설치할 수 있습니다. 개인 주택의 안뜰에는 적절하게 인증된 산업용 풍차를 설치할 수 있습니다. 일반적으로 지붕에 APU를 설치하는 것은 불가능합니다. 작동 중에는 저전력이라도 건물 구조의 공진과 파괴를 일으킬 수 있는 교번 기계적 부하가 발생합니다.

Zhukovsky의 아이디어는 공기가 날개의 윗면과 아랫면을 따라 다른 경로로 이동한다는 것입니다. 매체의 연속성 조건(진공 기포 자체는 공기 중에 형성되지 않음)으로 인해 후연에서 하강하는 상부 흐름과 하부 흐름의 속도가 달라야 합니다. 공기의 점도는 작지만 유한하기 때문에 속도 차이로 인해 소용돌이가 형성됩니다.

소용돌이는 회전하며 에너지 보존 법칙과 마찬가지로 운동량 보존 법칙은 벡터량에도 유효합니다. 이동 방향도 고려해야 합니다. 따라서 바로 그 후미에 동일한 토크를 갖는 역회전 소용돌이가 형성되어야 합니다. 무엇 때문에? 엔진에서 생성되는 에너지로 인해.

항공 실습에 있어 이것은 혁명을 의미합니다. 적절한 날개 프로파일을 선택하면 순환 G의 형태로 날개 주위에 부착된 소용돌이를 보내 양력을 증가시킬 수 있었습니다. 즉, 날개에 고속 및 하중(대부분의 모터 동력)을 사용하여 장치 주위에 공기 흐름을 생성하여 더 나은 비행 품질을 얻을 수 있습니다.

이로 인해 항공학의 일부가 아닌 항공이 탄생했습니다. 이제 항공기는 비행에 필요한 환경을 만들 수 있으며 더 이상 기류의 장난감이 될 수 없습니다. 당신에게 필요한 것은 더욱 강력한 엔진, 그리고 점점 더 강력해지는 것뿐입니다...

다시 키예프

하지만 풍차에는 모터가 없습니다. 오히려 바람으로부터 에너지를 가져와 소비자에게 제공해야 합니다. 그리고 여기에 밝혀졌습니다. 그의 다리가 당겨지고 꼬리가 붙어 있습니다. 로터의 자체 순환을 위해 풍력 에너지를 너무 적게 사용했습니다. 이는 약하고 블레이드의 추력도 낮으며 KIEV와 출력도 낮습니다. 우리는 순환에 많은 것을 제공합니다. 바람이 약하면 로터가 유휴 상태에서 미친 듯이 회전하지만 소비자는 다시 거의 얻지 못합니다. 부하가 걸리고 로터가 느려지고 바람이 순환을 날려 버리고 로터가 작동을 멈췄습니다.

에너지 보존 법칙은 바로 중간에 "황금 평균"을 제공합니다. 에너지의 50%를 부하에 제공하고 나머지 50%에 대해 흐름을 최적으로 높입니다. 연습을 통해 가정이 확인됩니다. 좋은 효율성당기는 프로펠러가 75-80%이면, 역시 신중하게 계산되어 풍동에서 불어지는 블레이드 로터의 KIEV가 38-40%에 도달합니다. 초과 에너지로 달성할 수 있는 것의 최대 절반.

현대성

요즘 현대 수학과 컴퓨터로 무장한 공기역학은 필연적으로 단순화된 모델에서 벗어나 실제 흐름에서 실제 신체의 거동을 정확하게 설명하는 방향으로 점점 더 나아가고 있습니다. 그리고 여기에 일반 라인 외에도 전력, 전력 및 다시 한번 전력이 있습니다! – 측면 경로가 발견되었지만 시스템에 유입되는 에너지의 양이 제한될 때 정확하게 유망합니다.

유명한 대체 비행가 Paul McCready는 80년대에 16마력의 전기톱 모터 2개를 갖춘 비행기를 만들었습니다. 시속 360km를 보여줍니다. 더욱이 섀시는 접을 수 없는 삼륜차였으며 바퀴에는 페어링이 없었습니다. McCready의 장치 중 어느 것도 온라인 상태가 되거나 전투 임무에 사용되지 않았지만 두 개(하나는 피스톤 엔진과 프로펠러가 있고 다른 하나는 제트기)가 역사상 처음으로 날아다녔습니다. 지구한 주유소에 착륙하지 않고.

이론의 발전은 원래의 날개를 탄생시킨 돛에도 상당한 영향을 미쳤습니다. "라이브" 공기역학 덕분에 요트는 8노트의 바람 속에서도 작동할 수 있었습니다. 수중익선 위에 서십시오(그림 참조). 그런 헐크를 가속하기 위해 필요한 속도프로펠러에는 최소 100마력의 엔진이 필요합니다. 경주용 쌍동선은 같은 바람 속에서 약 30노트의 속도로 항해합니다. (55km/h).

완전히 사소하지 않은 발견도 있습니다. 가장 희귀하고 익스트림한 스포츠인 베이스 점프를 즐기는 팬들은 특별한 윙슈트, 윙슈트를 입고 모터 없이 날아가서 시속 200km가 넘는 속도로 기동한 뒤(오른쪽 사진) 프리에 부드럽게 착지한다. -선택한 장소. 어떤 동화에서 사람들이 스스로 날아다니나요?

자연의 신비 중 많은 부분도 해결되었습니다. 특히 딱정벌레의 비행. 고전적인 공기 역학에 따르면 그것은 날 수 없습니다. 스텔스기의 창시자처럼 다이아몬드 모양의 날개를 가진 F-117도 이륙이 불가능하다. 그리고 한동안 꼬리를 먼저 날 수 있는 MIG-29와 Su-27은 어떤 아이디어에도 전혀 맞지 않습니다.

그렇다면 왜 재미있는 일이 아니고 자신의 종류를 파괴하는 도구가 아니라 중요한 자원의 원천인 풍력 터빈에서 작업할 때 평평한 바람 모델을 사용하여 약한 흐름 이론에서 벗어나 춤을 추어야 합니까? 정말 앞으로 나아갈 길이 없는 걸까요?

클래식에서 무엇을 기대할 수 있나요?

그러나 어떤 경우에도 고전을 포기해서는 안됩니다. 그것은 의지하지 않고도 더 높이 올라갈 수 없는 기반을 제공합니다. 집합론이 곱셈표를 폐지하지 않는 것처럼, 양자색역학도 사과가 나무에서 날아오르게 만들지 않습니다.

그렇다면 고전적인 접근 방식으로 무엇을 기대할 수 있습니까? 사진을 보자. 왼쪽에는 로터 유형이 있습니다. 조건부로 묘사됩니다. 1 – 수직 캐러셀, 2 – 수직 직교(풍력 터빈) 2-5 – 최적화된 프로파일을 갖춘 다양한 수의 블레이드를 갖춘 블레이드 로터.

수평축의 오른쪽에는 로터의 상대 속도, 즉 블레이드의 선형 속도와 풍속의 비율이 표시됩니다. 수직 위로 - KIEV. 그리고 아래로 - 다시 상대 토크입니다. 단일(100%) 토크는 100% KIEV의 흐름에서 강제로 제동된 로터에 의해 생성되는 토크로 간주됩니다. 모든 흐름 에너지가 회전력으로 변환될 때.

이 접근 방식을 통해 우리는 광범위한 결론을 내릴 수 있습니다. 예를 들어, 원하는 회전 속도에 따라 블레이드 수를 선택해야 할 뿐만 아니라 그다지 많지도 않게 선택해야 합니다. 잘 작동하는 2 및 6 블레이드에 비해 3 및 4 블레이드는 KIEV 및 토크 측면에서 즉시 많은 손실을 입습니다. 거의 동일한 속도 범위에서. 그리고 겉보기에 유사한 캐러셀과 직교형은 근본적으로 다른 속성을 갖습니다.

일반적으로 극도로 저렴한 비용, 단순성, 자동화 없이 유지 관리가 필요 없는 자체 시동이 필요하고 마스트 위로 들어올리는 것이 불가능한 경우를 제외하고는 블레이드 로터를 선호해야 합니다.

메모: 특히 세일링 로터에 대해 이야기해 보겠습니다. 이는 고전적인 로터에 적합하지 않은 것 같습니다.

업종

수직 회전축이 있는 APU는 일상 생활에서 부인할 수 없는 이점을 가지고 있습니다. 유지 관리가 필요한 구성 요소가 바닥에 집중되어 있어 들어올릴 필요가 없습니다. 항상 그런 것은 아니지만 자동 정렬 스러스트 베어링이 남아 있지만 강력하고 내구성이 있습니다. 따라서 단순한 풍력 발전기를 설계할 때 옵션 선택은 수직부터 시작해야 합니다. 주요 유형은 그림 1에 나와 있습니다.

해

첫 번째 위치는 가장 단순한 위치로, 가장 흔히 Savonius 로터라고 불립니다. 실제로 1924년 소련에서 J. A.와 A. A. Voronin에 의해 발명되었으며 핀란드의 산업가 Sigurd Savonius는 소련 저작권 인증서를 무시하고 뻔뻔하게 발명품을 도용하여 연속 생산을 시작했습니다. 그러나 미래에 발명품을 도입한다는 것은 많은 의미가 있으므로 과거를 휘젓지 않고 고인의 유골을 방해하지 않기 위해 우리는 이 풍차를 보로닌-사보니우스 로터, 줄여서 VS라고 부르겠습니다.

항공기는 10-18%의 "기관차"KIEV를 제외하고 집에서 만든 사람에게 좋습니다. 그러나 소련에서는 많은 노력을 기울였으며 발전이 있었습니다. 아래에서는 훨씬 더 복잡하지는 않지만 개선된 디자인을 살펴보겠습니다. 그러나 KIEV에 따르면 이는 블레이더에게 유리한 출발을 제공합니다.

참고: 두 개의 날개를 가진 항공기는 회전하지 않지만 급격하게 움직입니다. 4개의 블레이드는 약간 더 부드럽지만 KIEV에서는 많이 손실됩니다. 개선을 위해 4-트로프 블레이드는 대부분 두 개의 층으로 나누어집니다. 아래에 있는 한 쌍의 블레이드와 그 위에 수평으로 90도 회전된 또 다른 쌍이 있습니다. KIEV는 유지되고 기계 장치의 측면 하중은 약해지지만 굽힘 하중은 다소 증가하며 25m/s 이상의 바람이 불면 이러한 APU가 샤프트에 있습니다. 로터 위의 케이블로 뻗은 베어링 없이는 "타워를 무너뜨립니다."

다리아

다음은 Daria 로터입니다. 키예프 – 최대 20%. 훨씬 더 간단합니다. 블레이드는 프로파일 없이 단순한 탄성 테이프로 만들어집니다. Darrieus 로터의 이론은 아직 충분히 개발되지 않았습니다. 험프와 테이프 포켓의 공기 역학적 저항의 차이로 인해 풀리기 시작하고 일종의 고속이 되어 자체 순환을 형성한다는 것은 분명합니다.

토크는 작고 바람과 평행하고 수직인 로터의 시작 위치에서는 전혀 없기 때문에 홀수 개의 블레이드(날개?)로만 자체 회전이 가능합니다. 어쨌든 발전기의 부하 스핀업 중에는 연결을 끊어야 합니다.

Daria 로터에는 두 가지 나쁜 품질이 더 있습니다. 첫째, 회전할 때 블레이드의 추력 벡터는 공기 역학적 초점을 기준으로 전체 회전을 설명하며 부드럽지는 않지만 급격하게 회전합니다. 따라서 다리우스 로터는 꾸준한 바람 속에서도 그 역학을 빠르게 무너뜨립니다.

둘째, Daria는 소음을 낼 뿐만 아니라 테이프가 끊어질 정도로 비명을 지르고 비명을 지릅니다. 이는 진동으로 인해 발생합니다. 그리고 칼날이 많을수록 포효가 더 강해집니다. 따라서 Daria를 만들면 값 비싼 고강도 흡음 재료 (카본, 마일 라)로 만든 두 개의 블레이드를 사용하고 마스트 폴 중앙에서 회전하는 데 소형 항공기가 사용됩니다.

직교

위치에서. 3 – 프로파일 블레이드가 있는 직교 수직 로터. 날개가 수직으로 튀어나와 있기 때문에 직교합니다. BC에서 직교로의 전환은 그림 1에 설명되어 있습니다. 왼쪽.

날개의 공기 역학적 초점에 닿는 원에 대한 접선에 대한 블레이드 설치 각도는 풍력에 따라 양수(그림 참조) 또는 음수일 수 있습니다. 때로는 블레이드가 회전하고 풍향계가 그 위에 배치되어 자동으로 "알파"를 유지하지만 이러한 구조는 종종 파손됩니다.

중앙 본체(그림의 파란색)를 사용하면 KIEV를 거의 50%까지 가져올 수 있습니다. 3개의 블레이드 직교에서는 측면이 약간 볼록하고 모서리가 둥근 삼각형 모양이어야 합니다. 더블레이드에는 단순한 원통이면 충분합니다. 그러나 직교 이론은 최적의 블레이드 수를 명확하게 제공합니다. 정확히 3개가 있어야 합니다.

직교형(Orthogonal)은 OSS를 갖춘 고속 풍력 터빈을 의미합니다. 시운전 중과 진정 후에 반드시 승격이 필요합니다. 직교 방식에 따르면 최대 20kW의 출력을 제공하는 유지 관리가 필요 없는 직렬 APU가 생산됩니다.

헬리코이드

나선형 로터 또는 Gorlov 로터(항목 4)는 균일한 회전을 보장하는 직교 유형입니다. 직선형 날개가 있는 직교형 항공기는 날개가 두 개인 항공기보다 약간 더 약할 뿐입니다. 나선형을 따라 블레이드를 구부리면 곡률로 인한 CIEV 손실을 피할 수 있습니다. 곡선형 블레이드는 흐름을 사용하지 않고 흐름의 일부를 거부하지만 가장 높은 선형 속도 영역으로 일부를 퍼뜨려 손실을 보상합니다. 헬리코이드는 다른 풍력 터빈보다 덜 자주 사용됩니다. 제조가 복잡하기 때문에 동일한 품질의 제품보다 가격이 더 비쌉니다.

배럴 긁어 모으기

5위치용 – 가이드 베인으로 둘러싸인 BC형 로터; 그 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 오른쪽에. 산업용 응용 분야에서는 거의 발견되지 않습니다. 값비싼 토지 취득은 생산능력 증가를 보상하지 못하고, 자재 소비와 생산 복잡성이 높습니다. 그러나 일을 두려워하는 DIY 사용자는 더 이상 마스터가 아니라 소비자이며 0.5-1.5kW 이상이 필요하지 않은 경우 그에게 "배럴 긁어 모으기"는 재미있는 일입니다.

이 유형의 로터는 절대적으로 안전하고 조용하며 진동을 일으키지 않으며 놀이터 등 어디에나 설치할 수 있습니다.
아연 도금된 "물통"을 구부리고 파이프 프레임을 용접하는 것은 말도 안되는 작업입니다.
회전은 완전히 균일하며 기계 부품은 가장 저렴한 곳이나 쓰레기통에서 가져올 수 있습니다.
허리케인을 두려워하지 마십시오. 바람이 너무 강하면 "배럴"에 밀어 넣을 수 없습니다. 유선형 소용돌이 고치가 그 주위에 나타납니다(이 효과는 나중에 접하게 됩니다).
그리고 가장 중요한 것은 "배럴"의 표면이 내부 로터의 표면보다 몇 배 더 크기 때문에 KIEV는 오버유닛이 될 수 있으며 "배럴"의 회전 모멘트는 이미 3m/s에 달한다는 것입니다. 3미터 직경은 최대 부하가 1kW인 발전기와 같습니다. 그들은 경련을 일으키지 않는 것이 낫다고 말합니다.

비디오: 렌츠 풍력 발전기

60년대 소련에서 E. S. Biryukov는 KIEV가 46%인 캐러셀 APU 특허를 취득했습니다. 잠시 후 V. Blinov는 동일한 원리를 기반으로 한 설계를 통해 KIEV 58%를 달성했지만 테스트에 대한 데이터는 없습니다. 그리고 Biryukov의 APU에 대한 본격적인 테스트는 "Inventor and Innovator" 잡지의 직원들에 의해 수행되었습니다. 신선한 바람 속에서 직경 0.75m, 높이 2m의 2층 로터가 1.2kW 비동기 발전기를 최대 출력으로 회전시켰고 고장 없이 30m/s를 견뎠습니다. Biryukov의 APU 도면이 그림 1에 나와 있습니다.

아연 도금 지붕으로 만든 로터;
자동 정렬 이중 열 볼 베어링;
슈라우드 – 5mm 강철 케이블;
축-샤프트 – 쇠 파이프벽 두께가 1.5-2.5 mm;
공기역학적 속도 조절 레버;
속도 제어 블레이드 – 3-4mm 합판 또는 플라스틱 시트;
속도 제어봉;
속도 컨트롤러 부하, 무게에 따라 회전 속도가 결정됩니다.
구동 풀리 - 튜브가 있는 타이어가 없는 자전거 바퀴;
스러스트 베어링 - 스러스트 베어링;
구동 풀리 – 표준 발전기 풀리;
발전기.

Biryukov는 그의 군대에 대한 여러 저작권 인증서를 받았습니다. 먼저 로터의 절단에 주의하세요. 가속할 때는 항공기처럼 작동하여 큰 시동 토크를 생성합니다. 회전하면서 블레이드의 외부 포켓에 소용돌이 쿠션이 생성됩니다. 바람의 관점에서 보면 블레이드는 윤곽을 이루고 로터는 고속 직각이 되며 가상 프로필은 바람의 세기에 따라 변합니다.

둘째, 블레이드 사이의 프로파일 채널은 작동 속도 범위에서 중앙 본체 역할을 합니다. 바람이 강해지면 소용돌이 쿠션도 생성되어 로터 너머로 확장됩니다. 가이드 베인이 있는 APU 주변에는 동일한 소용돌이 고치가 나타납니다. 풍차를 만드는 데 필요한 에너지는 바람에서 가져오며 더 이상 풍차를 부수기에 충분하지 않습니다.

셋째, 속도 컨트롤러는 주로 터빈용으로 설계되었습니다. KIEV 관점에서 최적의 속도를 유지합니다. 그리고 기계적 변속비를 선택하면 최적의 발전기 회전 속도가 보장됩니다.

참고: 1965년 IR에 출판된 후 우크라이나 비류코바 군대는 망각에 빠졌습니다. 저자는 당국으로부터 응답을 받지 못했습니다. 많은 소련 발명품의 운명. 일부 일본인은 정기적으로 소련의 대중 기술 잡지를 읽고 주목할 만한 모든 것에 특허를 부여하여 억만장자가 되었다고 합니다.

로파스트니키

언급한 바와 같이, 고전에 따르면 블레이드 로터가 있는 수평 풍력 발전기가 가장 좋습니다. 그러나 첫째, 최소한 중간 강도의 안정적인 바람이 필요합니다. 둘째, DIY 사용자를 위한 디자인에는 많은 함정이 있기 때문에 오랜 노력의 결실이 기껏해야 화장실, 복도 또는 현관을 밝히거나 심지어 긴장을 풀 수만 있는 것으로 판명되는 경우가 많습니다. .

그림의 다이어그램에 따르면. 좀 더 자세히 살펴보겠습니다. 위치:

무화과. ㅏ:

로터 블레이드;
발전기;
발전기 프레임;
보호 풍향계(허리케인 삽);
전류 수집기;
차대;
회전 장치;
작동하는 풍향계;
돛대;
덮개용 클램프.

무화과. B, 평면도:

보호 풍향계;
작동하는 풍향계;
보호 풍향계 스프링 장력 조절기.

무화과. G, 집전체:

구리 연속 링 모선이 있는 수집기;
스프링이 장착된 구리-흑연 브러시.

메모: 직경이 1m 이상인 수평 블레이드에 대한 허리케인 보호는 절대적으로 필요합니다. 그는 자신 주위에 소용돌이 고치를 만들 수 없습니다. 크기가 더 작으면 프로필렌 블레이드를 사용하여 최대 30m/s의 로터 내구성을 달성할 수 있습니다.

그렇다면 우리는 어디서 넘어지는가?

블레이드

종종 조언되는 것처럼 벽이 두꺼운 플라스틱 파이프에서 잘라낸 모든 크기의 블레이드에서 발전기 샤프트에 150-200W 이상의 출력을 달성할 것으로 기대하는 것은 절망적인 아마추어의 희망입니다. 파이프 블레이드(너무 두꺼워서 단순히 블랭크로 사용되지 않는 한)는 분할된 프로파일을 갖습니다. 상단 또는 양쪽 표면은 원호입니다.

분할된 프로파일은 수중익선이나 블레이드와 같은 비압축성 매체에 적합합니다. 추진자. 가스의 경우 가변 프로파일과 피치의 블레이드가 필요합니다. 예를 들어 그림을 참조하세요. 스팬 - 2m 이것은 복잡하고 노동 집약적인 제품이 될 것이며, 전체 이론에서 힘든 계산과 파이프 불어넣기 및 실제 규모 테스트가 필요합니다.

발전기

로터가 샤프트에 직접 장착되면 표준 베어링이 곧 파손됩니다. 풍차의 모든 블레이드에 동일한 부하가 없습니다. 특수 지지 베어링이 있는 중간 샤프트와 여기에서 발전기로의 기계적 전달이 필요합니다. 대형 풍차의 경우 지지 베어링은 자동 정렬 이중열 베어링입니다. V 최고의 모델– 3단, 그림. 그림의 D. 더 높은. 이를 통해 로터 샤프트가 약간 구부러질 뿐만 아니라 좌우 또는 위아래로 약간 움직일 수 있습니다.

메모: EuroWind형 APU용 지지 베어링을 개발하는 데 약 30년이 걸렸습니다.

비상풍향계

작동 원리는 그림 1에 나와 있습니다. B. 바람이 강해지면서 삽에 압력이 가해지고, 스프링이 늘어나며, 로터가 휘어지고, 속도가 떨어지며 결국 흐름과 평행하게 됩니다. 모든 것이 괜찮아 보이는데, 종이 위에서는 매끄러웠어요...

바람이 많이 부는 날에는 보일러 뚜껑이나 큰 냄비의 손잡이를 바람과 평행하게 잡아보세요. 조심하세요. 안절부절 못하는 쇠 조각이 얼굴에 너무 세게 부딪혀 코가 부러지거나 입술이 잘리거나 심지어 눈이 빠질 수도 있습니다.

평평한 바람은 이론적인 계산에서만 발생하며, 풍동에서는 충분한 정확도로 연습할 수 있습니다. 실제로 허리케인은 완전히 무방비 상태인 풍차보다 허리케인 삽으로 풍차를 더 손상시킵니다. 모든 것을 다시 하는 것보다 손상된 블레이드를 교체하는 것이 더 낫습니다. 산업 설비에서는 다른 문제입니다. 여기에서 블레이드의 피치는 온보드 컴퓨터의 제어 하에 자동화를 통해 각각 개별적으로 모니터링되고 조정됩니다. 그리고 수도관이 아닌 튼튼한 복합재로 만들어졌습니다.

집전체

정기적으로 서비스되는 장치입니다. 전력 엔지니어라면 누구나 브러시가 있는 정류자를 청소하고 윤활하고 조정해야 한다는 것을 알고 있습니다. 그리고 돛대는 배수관. 오를 수 없다면 한두 달에 한 번씩 풍차 전체를 땅에 던져버렸다가 다시 주워야 합니다. 그러한 "예방"으로부터 얼마나 오래 지속될 것인가?

비디오: 블레이드 풍력 발전기 + 다차 전원 공급용 태양광 패널

미니와 마이크로

그러나 패들의 크기가 줄어들수록 휠 직경의 제곱에 따라 난이도가 낮아집니다. 최대 100W의 전력으로 수평 블레이드 APU를 자체적으로 제조하는 것이 이미 가능합니다. 6개의 블레이드가 있는 것이 최적입니다. 블레이드가 많을수록 동일한 출력을 위해 설계된 로터의 직경은 작아지지만 허브에 단단히 부착되기 어렵습니다. 블레이드가 6개 미만인 로터는 고려할 필요가 없습니다. 2개의 블레이드가 있는 100W 로터에는 직경 6.34m의 로터가 필요하고, 동일한 출력의 4개의 블레이드에는 4.5m가 필요합니다. 동력-직경 관계는 다음과 같이 표현됩니다.

10W – 1.16m.
20W – 1.64m.
30W – 2m.
40W – 2.32m.
50W – 2.6m.
60W – 2.84m.
70W – 3.08m.
80W – 3.28m.
90W – 3.48m.
100W – 3.68m.
300W – 6.34m.

10-20W의 전력을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 첫째, 스팬이 0.8m 이상인 플라스틱 블레이드 추가 조치보호 장치는 20m/s 이상의 바람을 견딜 수 없습니다. 둘째, 블레이드 길이가 최대 0.8m인 경우 끝 부분의 선형 속도는 풍속을 3배 이상 초과하지 않으며 비틀림을 사용한 프로파일링에 대한 요구 사항은 몇 배나 줄어듭니다. 여기에는 분할된 파이프 프로파일이 있는 "물마루"가 있습니다. 그림의 B 그리고 10-20W는 태블릿에 전력을 공급하고 스마트폰을 충전하거나 집을 보호하는 전구를 밝힐 것입니다.

다음으로 발전기를 선택합니다. 중국 모터가 완벽합니다. 전기 자전거 용 휠 허브입니다. 그림 1의 모터로서의 전력은 200-300W이지만 발전기 모드에서는 최대 약 100W를 제공합니다. 하지만 속도 측면에서 우리에게 적합할까요?

블레이드 6개에 대한 속도 지수 z는 3입니다. 하중을 받은 회전 속도를 계산하는 공식은 N = v/l*z*60입니다. 여기서 N은 회전 속도, 1/min, v는 풍속, l은 로터 둘레. 블레이드 길이가 0.8m이고 바람이 5m/s일 때 72rpm을 얻습니다. 20m/s – 288rpm. 자전거 바퀴도 거의 같은 속도로 회전하므로 100W를 생산할 수 있는 발전기에서 10-20W를 빼겠습니다. 로터를 샤프트에 직접 배치할 수 있습니다.

그러나 여기서 다음과 같은 문제가 발생합니다. 적어도 모터에 많은 노력과 돈을 쓴 후에 우리는... 장난감을 얻었습니다! 10-20, 음, 50W는 무엇입니까? 하지만 집에 있는 TV에도 전력을 공급할 수 있는 날개 달린 풍차를 만들 수는 없습니다. 기성품 미니 풍력 발전기를 구입할 수 있는데, 더 저렴하지 않을까요? 가능한 한 많이, 그리고 가능한 한 저렴하게 pos를 참조하세요. 4, 5. 게다가 모바일도 될 것이다. 그루터기에 올려 놓고 사용하세요.

두 번째 옵션은 오래된 5인치 또는 8인치 플로피 드라이브의 스테퍼 모터가 어딘가에 있거나 용지 드라이브나 사용할 수 없는 잉크젯 또는 도트 매트릭스 프린터의 캐리지에 있는 경우입니다. 발전기로 작동할 수 있으며 회전식 회전자를 부착할 수 있습니다. 깡통(위치 6)은 위치에 표시된 것과 같은 구조를 조립하는 것보다 쉽습니다. 삼.

일반적으로 "블레이드 블레이드"에 대한 결론은 분명합니다. 직접 만든 블레이드는 마음대로 조작할 가능성이 높지만 실제 장기 에너지 출력에는 적합하지 않습니다.

비디오: dacha 조명을 위한 가장 간단한 풍력 발전기

범선

항해용 풍력 발전기는 오랫동안 알려져 왔지만, 블레이드의 부드러운 패널(그림 참조)은 고강도, 내마모성 합성 섬유 및 필름의 출현으로 만들어지기 시작했습니다. 견고한 돛을 갖춘 다날 풍차는 저전력 자동 물 펌프의 구동 장치로 전 세계적으로 널리 사용되지만 기술 사양은 회전목마보다 낮습니다.

그러나 풍차 날개처럼 부드러운 돛은 그렇게 단순하지 않은 것 같습니다. 요점은 바람 저항에 관한 것이 아닙니다 (제조업체는 최대 허용 풍속을 제한하지 않습니다). 범선 선원은 바람이 버뮤다 돛의 패널을 찢는 것이 거의 불가능하다는 것을 이미 알고 있습니다. 대부분의 경우 시트가 찢어지거나 돛대가 부러지거나 선박 전체가 "과도한 회전"을 하게 될 것입니다. 그것은 에너지에 관한 것입니다.

안타깝게도 정확한 테스트 데이터를 찾을 수 없습니다. 사용자 리뷰를 바탕으로, 풍차 직경이 5m, 풍두 중량이 160kg, 회전 속도가 최대인 Taganrog 제작 풍력 터빈-4.380/220.50 설치를 위한 "합성" 종속성을 생성할 수 있었습니다. 40 1/분까지; 그들은 그림에 제시되어 있습니다.

물론 100% 신뢰도를 보장할 수는 없지만, 여기에는 평면 기계 모델의 냄새가 없다는 것은 분명합니다. 3m/s의 평탄한 바람에서 5미터 바퀴가 약 1kW를 생산할 수 있는 방법은 없으며, 7m/s에서는 전력의 안정기에 도달한 다음 심한 폭풍이 올 때까지 이를 유지할 수 없습니다. 그런데 제조업체에서는 공칭 4kW가 3m/s에서 얻을 수 있지만 국지적 공기학 연구 결과에 따라 강제로 설치할 경우를 언급합니다.

또한 정량적 이론도 발견할 수 없습니다. 개발자의 설명이 불분명합니다. 그러나 사람들이 Taganrog 풍력 터빈을 구입하고 작동하기 때문에 선언된 원추형 순환과 추진 효과가 허구가 아니라고 가정할 수 있습니다. 어쨌든 가능합니다.

그런 다음 운동량 보존 법칙에 따라 로터 앞에서 원추형 소용돌이도 발생해야 하지만 확장되고 느려지는 것으로 나타났습니다. 그리고 그러한 깔때기는 바람을 로터쪽으로 유도합니다. 유효 표면그것은 더 휩쓸릴 것이고 KIEV는 과잉 유닛이 될 것입니다.

가정용 아네로이드를 사용하더라도 로터 앞의 압력장을 현장에서 측정하면 이 문제를 밝힐 수 있습니다. 측면보다 높은 것으로 밝혀지면 실제로 항해 APU는 딱정벌레가 날아가는 것처럼 작동합니다.

수제 발전기

위에서 말한 바에 따르면 수제 장인이 수직선이나 범선을 타는 것이 더 낫다는 것이 분명합니다. 하지만 둘 다 매우 느리고 고속 발전기로 전송하는 데 추가 작업이 필요합니다. 추가 비용그리고 손실. 효율적인 저속 발전기를 직접 만드는 것이 가능합니까?

예, 소위 니오븀 합금으로 만들어진 자석에서는 가능합니다. 초자석. 주요 부품의 제조 공정은 그림 1에 나와 있습니다. 코일 - 내열성 고강도 에나멜 절연체, PEMM, PETV 등의 1mm 구리선을 55회 감습니다. 권선의 높이는 9mm입니다.

로터 반쪽의 키 홈에 주의하세요. 조립 후 자석(에폭시 또는 아크릴로 자기 코어에 접착됨)이 반대 극과 수렴되도록 위치를 지정해야 합니다. “팬케이크”(자기 코어)는 연자성 강자성체로 만들어져야 합니다. 일반 구조용 강철이 적합합니다. "팬케이크"의 두께는 6mm 이상입니다.

일반적으로 축 구멍이 있는 자석을 구입하고 나사로 조이는 것이 좋습니다. 초자석은 무서운 힘으로 끌어당깁니다. 같은 이유로 12mm 높이의 원통형 스페이서가 "팬케이크" 사이의 샤프트에 배치됩니다.

고정자 섹션을 구성하는 권선은 그림 1에 표시된 다이어그램에 따라 연결됩니다. 납땜된 끝 부분은 늘어나서는 안 되며 루프를 형성해야 합니다. 그렇지 않으면 고정자를 채울 에폭시가 경화되어 와이어가 파손될 수 있습니다.

고정자는 10mm 두께로 금형에 부어집니다. 중심을 맞추거나 균형을 맞출 필요가 없으며 고정자가 회전하지 않습니다. 회전자와 고정자 사이의 간격은 각 측면에서 1mm입니다. 발전기 하우징의 고정자는 축을 따른 변위뿐만 아니라 회전으로부터도 안전하게 고정되어야 합니다. 부하에 전류가 있는 강한 자기장이 부하를 끌어당깁니다.

비디오: DIY 풍차 발전기

결론

그리고 결국 우리는 무엇을 갖게 됩니까? "블레이드 블레이드"에 대한 관심은 집에서 만든 디자인과 저전력에서의 실제 성능 품질보다는 화려한 외관으로 더 설명됩니다. 수제 캐러셀 APU는 자동차 배터리를 충전하거나 작은 집에 전력을 공급하기 위한 "대기" 전력을 제공합니다.

그러나 항해 APU의 경우 특히 직경 1-2m의 바퀴를 사용하는 미니 버전에서 창의적인 행진을 가진 장인과 실험해 볼 가치가 있습니다. 개발자의 가정이 정확하다면 위에서 설명한 중국 엔진 발전기를 사용하여 이 제품에서 200-300W를 모두 제거하는 것이 가능합니다.

세일 로터용 프레임(스파)을 만드는 것은 어렵지 않습니다. 또한, 항해용 APU는 안전하며, APU에서 나오는 적외선 및 청각적 소리는 감지되지 않습니다. 그리고 로터가 너무 높다는 것을 이해할 필요는 없습니다. 휠 직경 하나면 충분합니다.

비디오: 풍력 터빈 생산 기술

전체 장치의 디자인은 주 요소와 보조 요소로 구성됩니다.

주요 요소 목록으로다음이 포함됩니다:

발전기;
돛대;
추진자.

이 "기술적 혁신"의 지원 요소는 다음과 같습니다.

배터리, 이는 배터리로 구성됩니다.
인버터(컨트롤러라고도 합니다.)
보조 요소에는 자동 스위치도 포함됩니다.전원 공급 장치.

장치:

마스트, 프로펠러 및 발전기.그들의 목적은 모든 사람에게 분명합니다. 거대한 돛대에 프로펠러가 있고, 바람이 이를 움직이게 하고, 회전하며 에너지를 생성합니다. 이렇게 생성된 에너지는 발전기로 보내지고, 발전기는 간단한 풍력 에너지를 전기로 생성합니다.
제어 장치.컨트롤러의 역할은 교류를 직류로 변환하여 배터리에 저장할 수 있도록 하는 것입니다.
인버터.컨트롤러를 기준으로 역방향 모드에서 작동합니다. 직류가 배터리를 떠나면 인버터는 이를 교류로 전환하므로 가전제품 작업에 적합합니다.
배터리.그 목적은 모든 사람에게 분명합니다. 수신된 에너지를 축적하고 수신기의 작업을 수행합니다.
자동 전원 스위치소스 간 전환을 통해 지속적인 전기 공급을 보장합니다. 예를 들어, 바람이 없고 풍력 터빈이 필요한 양의 에너지를 제공할 수 없는 경우 스위치는 디젤 발전소로 전환됩니다.

무엇에 주의해야 합니까?

가정용 풍력 발전기를 선택할 때 풍력 이용 요소에 주의를 기울여야 하며, 물론 가장 중요한 것은 전력입니다. 가정용 풍력 발전기에 대한 좋은 옵션에서 계수는 최대 45%에 달하며 이는 매우 생산적입니다. 가전 제품의 전원은 300W에서 10kW까지 시작됩니다 (두 번째 표시기는 집안의 모든 전기 제품이 작동하는지 확인하기에 충분합니다).
집에 풍차를 선택할 때 매우 중요한 측면은 속도입니다.표준 버전의 경우 5~7개 단위입니다. 예를 들어, 속도 단위가 "5"인 풍차를 선택했다면 이는 초당 10미터의 바람이 불 때 프로펠러가 5배 빠른 속도, 즉 초당 50미터로 회전한다는 의미입니다.

수평 회전축과 수직 방향의 표준 풍력 발전기가 모두 생성되고 있으며, 나사는 수직이 아닌 수평 임펠러를 나타냅니다. 두 번째 장치를 선택할 때 바람의 방향에 집중할 필요는 없지만 제조, 설치 및 작동이 더 어려워서 그다지 인기가 없습니다.

작업 효율성은 무엇에 달려 있습니까?

특정 유닛의 디자인.각 풍차마다 고유한 조립 기능이 있으므로 각각의 성능이 다르기 때문에 이에 따라 많은 것이 달라집니다. 풍차 자체의 크기와 블레이드의 가벼움에 따라 많은 것이 달라집니다. 발전기 자체(전체 구조의 핵심)도 중요한 역할을 합니다.
풍력발전기가 설치된 지역의 기상상태입니다.앞서 말했듯이 바람이 불지 않는 곳에 설치하는 것은 의미가 없습니다. 바람이 약한 환경에 설치하면 아무런 이점도 얻을 수 없습니다.

설치

풍력 터빈을 설치하는 것은 매우 복잡한 절차입니다. 우선, 기초와 고정 부품에 대한 모기지를 구입해야 합니다. 그런 다음 장치를 지탱할 콘크리트 기초를 타설해야 합니다. 기초를 쏟을 때 이전에 구입한 고정 요소를 즉시 설치해야 합니다. 기초가 타설되면 마스트를 설치하기 전에 21일 동안 세워야 합니다.

다음은 더 어려운 작업입니다. 스스로 할 수는 없으며 특별히 훈련된 인력과 중장비가 필요합니다. 두루미반드시). 가정용 풍력 발전기 1개를 조립하는 데는 적어도 하루가 소요됩니다.

장비 조립 및 설치와 관련된 모든 작업(네트워크 연결, 모든 배선 연결, 전체 장치 조립 등 포함)은 자격을 갖춘 작업자가 단독으로 수행해야 합니다.

이 복잡한 문제에 대한 아마추어 활동은 권장되지 않습니다. 모든 장비의 설치는 섭씨 10~30도의 건조한 실내에서 이루어집니다. 장비를 조립하고 설치한 특수 작업자는 작동 중에 풍력 발전기를 수리하는 데 필요한 서비스 패키지를 제공해야 합니다.

집에서 풍력 발전기를 사용하면 다음과 같은 장점이 있습니다.

가장 큰 장점은 무료 전기입니다.. 이 장치의 모든 장비와 설치 비용을 지불하면 더 이상 전기 비용을 지불할 필요가 없습니다. 이제 당신은 여전히 직접 작업하고 있습니다.
일년 중 어려운 시기에 전원 공급 중단이 발생하는 것은 매우 흔한 일입니다.이는 선이 끊어졌거나 일부 문제로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 집에 풍력 발전기를 설치하면 가전 제품이 더 이상 날씨의 영향을 받지 않습니다. 어려운 상황에서 기상 조건, 풍차는 일반 모드보다 훨씬 빠르게 작동합니다.
이 장치는 환경 친화적입니다.작동 중에 소음이 거의 발생하지 않습니다. 이것은 지구 생태계를 파괴하는 것보다 훨씬 더 나은 에너지 옵션입니다.
풍력 터빈은 기술적 이해가 매우 좋습니다.결국 이는 여러 에너지원과 함께 작동할 수 있습니다. 예를 들어 디젤 발전소, 태양 전지 패널등등. 일부 전기 공급원이 집에 최대 용량의 에너지를 공급할 수 없는 경우 편리합니다.

풍력 발전기의 단점:

물론 첫 번째 중요한 단점은 기상 조건에 대한 의존성입니다.풍차는 바람의 흐름이 약한 곳에서는 작동하지 않습니다. 해안가나 바람이 많이 부는 곳에만 설치하는 것이 합리적입니다. 바람의 흐름이 평균 이하인 지역에 풍력 발전기를 설치하면 이러한 유형의 전기 생산이 주된 생산이 될 수 없습니다.
가격도 별로 안 착해요.그러한 즐거움은 매우 비쌉니다. 이 장치는 그 자체로 비용을 지불할 수 있습니다. 최고의 사례불과 10년 만에. 발전기 자체, 마스트 및 풍차는 전체 구조물 비용의 30%에 불과하며 나머지는 배터리와 인버터가 차지합니다. 게다가 오늘날의 배터리 자체는 내구성이 좋지 않아 매우 자주 교체해야 하므로 주머니에 큰 충격을 줄 수도 있습니다.
이 대체 에너지 생산자의 보안은 가장 발전된 것이 아닙니다.블레이드가 심하게 마모되면 단순히 벗겨져 재산에 심각한 피해를 입히거나 더 나쁜 경우 인명에 피해를 줄 수 있습니다.

풍력 발전기 설치 비디오:

해당 법안은 귀하의 현장에 풍력 발전기를 설치하는 것과 어떤 관련이 있습니까?

모든 국가의 법률에 따르면 구소련 , 에너지법에서는 풍력 터빈을 인증하지 않으므로 현장에 풍력 터빈을 설치할 때 정부 기관으로부터 인증서를 받을 필요가 없습니다.
풍차가 최대 75kW인 경우, 가정용 전기 제품, 즉 디젤 또는 가솔린 발전기와 동일합니다.
장치의 높이가 30미터를 초과하지 않는 경우 75kW의 전력을 사용하면 설치할 때 입법 기관과 관련된 문서가 필요하지 않습니다.
풍력 발전기의 전체 디자인은 환경 친화적입니다.그리고 인간의 건강을 위해서라면 어떤 환경 광신자들도 당신에게 요구 사항을 제시하지 않을 것입니다.

DIY 발전기 설치 비디오:

가정용 풍력발전소에 어떤 발전기를 선택해야 할까요?

차에서

장점: 비싸지 않고 찾기가 매우 쉬우며 이미 완벽하게 조립되어 있습니다.
결함: 작동에는 높은 회전 속도가 필요하므로 추가 풀리 설치가 필요합니다. 비생산적입니다.

가격: 자동차 모델 및 제조사에 따라 다릅니다.

장점: 전체 패키지 비용이 높지 않고, 자동차 발전기에 비해 생산성이 상당히 좋으며, 적절한 조립을 통해 높은 출력, 매우 강력하고 파괴 불가능한 조립을 얻을 수 있습니다.
결함: 훈련받지 않은 사람에게는 매우 어려운 작업입니다. 선반에서 가공해야 합니다.

가격: 구입한 부품과 정격, 희망 전력에 따라 다릅니다.

AC, 비동기식

장점: 비용이 많이 들지 않고, 찾기 및 구입이 매우 쉽고, 풍차로 전환하는 것이 어렵지 않으며, 저속에서 생산성이 매우 좋습니다.
결함: 장치에 내부 저항이 있으므로 최대 전력이 제한됩니다. 블레이드 속도가 높으면 발전기가 풍차에 설치하기에 충분한 전기를 생산하지 못하므로 선반에서 처리해야 합니다.

가격: 1,000루블부터 찾을 수 있습니다.

직류

장점: 간단하고 명확한 디자인, 이미 조립되어 바로 사용할 수 있으며 저속에서도 매우 잘 작동합니다.
결함: 소형 장치는 필요한 전력을 생산하지 못하고 매우 음탕하기 때문에 필요한 전력의 발전기를 찾는 것이 매우 어렵습니다.

가격: 7,000 루블부터 시작됩니다.

영구 자석 포함

장점: 효율이 매우 높고, 많은 힘을 얻을 수 있으며, 구조가 튼튼하고 안정적입니다.
결함: 직접 하게 되면 매우 복잡한 프로젝트이고 선반에서 가공을 해야 합니다.

가격: 500W 설계의 경우 약 14~15,000루블 변동합니다.

느린 속도

장점: 사용이 간편하고 가격이 저렴하며 저속에서도 잘 작동됩니다.
결함: 고속, 약한 힘에서는 작동하지 않습니다.

가격: 약 10,000 루블.

비동기식

장점: 비싸지 않고, 찾기 쉽고, 풍차로 전환하는 것도 어렵지 않으며, 저속에서도 잘 작동합니다.
결함: 내부 저항이 전력을 제한하고, 고속에서는 효율이 낮습니다.

가격: 이 제품에는 매우 다양한 종류가 있으며 가격은 약 5,000루블에서 최대 50만까지 변동하며 가격 범위는 전력을 기준으로 합니다.

인류에게 에너지를 주는 화석은 곧 고갈될 것이며, 우리는 탈출구를 찾아야 합니다. 이러한 출력 중 하나는 풍력 발전기입니다. 설계하고 설치하는 데 비용이 많이 들지만 지금 설치하면 자녀에게 더 밝은 미래를 보장할 수 있습니다.

저자는 오랫동안 대체 에너지를 활용하는 아이디어에 관심을 가져왔습니다. 에 대한 정보 검색 중 다양한 장치이 주제에 대해 저자는 구현하기 쉽고 비용 측면에서 그리 비싸지 않은 풍차 모델을 스스로 발견했습니다.

풍차를 만들기 위해 저자가 사용한 재료:
1) 전선 3\8-16
2) 전자 충전 컨트롤러
3) AutoZone의 GM 7127 생성기
4) 고정자 업그레이드 키트 - MTM cientific,
5) 탄소 섬유 블레이드 및 허브 - Picou Builders Supply, Co Inc.,
6) 수도관
7) DC Ametek 38V 테이프 드라이브 모터

풍력 발전기를 만드는 단계를 고려해 봅시다.
우선 저자는 필요한 모든 구성 요소를 구입했습니다. 파이프와 몇 미터의 전선은 철물점에서 구입했습니다. 고전압 고정자 코일과 변속기는 온라인 상점을 통해 주문되었습니다. 배터리 충전을 표시하기 위해 전자 컨트롤러를 구입했습니다.

그 후, 저자는 풍력 발전기의 주요 구조를 조립하기 시작했습니다.
발전기는 스탠드에 장착되었고 작은 다이오드는 터빈 스탠드 상단에 장착되어 발전기 코일에 연결되었습니다. 이것은 영구 자석 발전기가 아니기 때문에 전구는 코일이 스스로 에너지를 공급할 수 있도록 하고 발전기가 충전을 제공하지 않는 순간을 표시하므로 배터리에서 분리될 수 있습니다.

그런 다음 블레이드는 탄소 섬유로 만들어졌습니다. 그 후 작가는 그림 작업을 시작했습니다. 저자는 발전기 자체를 빨간색으로 칠했고 허브와 블레이드 패스너를 흰색으로 칠했습니다.

조립과 도장을 마친 뒤, 저자는 바람이 없는 날만 기다리면 풍력발전기 구조물을 설치할 수 있었다.
설치를 시작하기 전에 저자는 타워 상단에 발전기를 설치하는 과정을 용이하게 하기 위해 블레이드를 제거하기로 결정했습니다.

깃대의 길이를 다시 한 번 계산한 후 저자는 메커니즘을 완벽하게 설치할 수 없는 오류를 발견했습니다. 따라서 새로운 계산에 따르면 저자는 16인치 파이프를 잘라냈지만 필요보다 약간 두꺼운 것으로 나타났습니다. 따라서 파일을 무장한 저자는 모든 계산 오류를 수동으로 제거하기 시작했습니다.

풍력 터빈을 더 쉽게 들어올리고 설치할 수 있도록 저자는 다리가 3개인 리프트를 조립하고 조수와 수제 리프트의 도움을 받아 전체 구조물을 스탠드 플랫폼으로 들어 올려 강화되고 균형을 맞췄습니다. .

사진에서 볼 수 있듯이 발전기에서 3개의 케이블이 뻗어 있으며, 저자는 이를 풍력 터빈의 에너지 저장 시스템에 연결할 것입니다.

첫 번째 테스트에서는 설계의 신뢰성이 입증되었습니다. 약 35mph의 강한 바람 속에서 발전기가 소음을 내기 시작했지만 마운팅은 버텨냈습니다. 그러나 테스트 중에 저자가 놓친 이 발전기의 주요 단점이 드러났습니다. 사실 자동차 발전기는 바람이 시속 12마일에 도달할 때까지 전류 생성을 시작하지 않습니다.

어젯밤에는 바람이 꽤 강하게 불었지만 터빈은 "최상의 상태"였습니다. 때때로 돌풍은 35~40mph에 이르렀습니다. 그러한 바람 속에서 터빈은 소음을 발생시켰지만 가장 중요한 것은 그러한 테스트를 견뎌냈다는 것입니다. 공장 제한으로 인해 자동차 교류 발전기는 바람이 12mph에 도달할 때까지 전류 생성을 시작하지 않으며, 0rpm에서는 전력을 생성하지 않거나 전압을 표시합니다. 바람이 시속 12마일 미만이고 발전기 속도가 낮으면 전류를 생성하기 전에 자체적으로 배터리 에너지를 소비하므로 사실상 발전기가 망가집니다. 따라서 시스템을 고치고 배터리를 절약하기 위해 저자는 발전기를 영구 자석을 사용하는 교류 발전기로 만드는 방식으로 업그레이드하기로 결정했습니다.

고정자 권선이 되감겨졌습니다. 고정자에는 원래 4턴의 #14 와이어가 있었지만, 이는 #18 와이어의 10턴으로 교체되었습니다. 마지막 레이어에 마지막 4개의 와이어를 배치한 결과는 다음과 같습니다. 도전적인 과제, 저자는 프레스를 사용하여 고정자에 들여 쓰기를 시도했지만 결과가 나오지 않았습니다.

결과적으로 일부 권선 링이 금속 코어와 접촉하여 단락이 발생했기 때문에 고정자를 되감는 전체 아이디어가 실패했습니다. 따라서 저자는 이 아이디어를 버리고 DC Ametek 38V 테이프 드라이브 모터를 구입했습니다. 저자는 더 큰 편의를 위해 캡에 표시를 하고 간격을 두었습니다. 경사진 홈이 있는 구매한 로터는 다음 테스트에서 상당히 좋은 시동 토크를 제공했습니다. 수동 당기기전압계는 9V를 조금 넘었습니다.

저자는 오래된 자동차 교류 발전기에 사용된 것과 동일한 마운트에 발전기를 부착하기 위해 플랜지를 가공했습니다.

새로운 고정자는 이전 고정자보다 상대적으로 크기가 작지만 가장 가벼운 바람에도 작동하기 시작합니다. 배터리의 저항을 극복하고 충전을 시작하려면 시속 7~8마일의 풍력이면 충분합니다. 이 경우 설치된 다이오드는 발전기가 모터 모드로 전환되는 것을 방지합니다.

다음은 시스템의 배터리 팩 사진입니다.

풍차가 바람에 따라 회전하기 위해 저자는 회전 메커니즘을 만들었습니다. 발전기는 오른쪽에 장착되고 꼬리는 뒤쪽 파이프의 곡선 부분에 부착됩니다.