가정용으로 만든 풍력 발전기. 풍차용 수제 발전기.

대체 에너지 사용의 관련성이 매일 증가하고 있습니다. 이 유형의 인기 있는 장치 중 하나는 직접 만들 수 있는 풍력 발전기입니다.

풍력 터빈 또는 풍력 발전기는 바람의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 데 사용되는 장치입니다. 풍차는 서기 7세기부터 알려졌지만 그 당시에는 바람의 에너지를 곡물 처리 메커니즘으로 전달하는 풍차였습니다.

사진 - 풍차

이러한 발전기를 작동하는 주요 자원은 바람입니다. 이 에너지의 정량적 측정은 바람 밀도입니다. 데이터는 특정 지역에서 바람이 얼마나 강하게 불었는지, 기류 높이에 따라 힘이 어떻게 변하는지, 공기 밀도가 얼마인지에 대한 연구를 기반으로 작성되었습니다. 이러한 판독값에 따라 풍력 터빈을 배치하는 것이 가장 실용적인 높이, 필요한 캐비티 수 및 설치해야 하는 현장 구역이 계산됩니다.

이제 개선된 사항이 있습니다 수제 풍력 발전기. 에너지를 변환하는 것 외에도 베츠의 법칙과 표준 배터리를 사용하여 저장할 수 있습니다. 이 장치는 자율 발전소를 위한 탁월한 옵션임에도 불구하고 다음과 같은 단점이 있습니다.

움직이는 부품의 빠른 마모;
기어박스의 동력 손실;
영양 지표가 상대적으로 낮습니다.

풍력 터빈의 종류와 작동 원리

현대 풍차에는 수직축과 수평축이 있습니다. 동시에 가정에서는 소규모 산업에 중단 없는 에너지를 제공하기 위해 수평축 모델이 사용됩니다.

사진 - 수직 풍차

수평 풍력 터빈다음으로 구성됩니다:

기어박스;
로터 샤프트;
발전기;
브레이크 시스템.

수평형 풍력 발전기의 주요 구조 구성 요소는 로터 샤프트와 발전기입니다. 어떤 경우에는 시스템에 블레이드로부터 에너지를 받기 위한 추가 모터도 장착되어 있습니다. 극단적인 상황. 강력한 풍차바람의 세기와 필요에 따라 밀의 회전을 조절하는 데 도움이 되는 기어박스로 보완되어야 합니다. 이 모델의 블레이드는 내구성이 뛰어난 금속 합금으로 만들어졌으며 충격의 영향으로 변형되지 않습니다. 대기 강수량아니면 강한 돌풍.

사진 - 수평축이 있는 풍차

수직 풍력 발전기수직 위치로 설치된 로터 샤프트가 있습니다. 이 설계의 가장 중요한 장점은 발전기가 특정 힘으로 바람을 불 필요가 없다는 것입니다. 이 모델은 열린 공간에 배치할 필요가 없는 유일한 풍력 발전기라는 점에 유의하십시오. 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 기어박스와 장치를 지면 가까이 배치할 수 있어 유지관리가 매우 용이합니다. 이러한 밀의 주요 단점은 샤프트 회전의 상대 속도이며 이는 역률이 낮다는 것을 의미합니다. 이 표시기를 높이기 위해 더 많은 전류를 생성하기 위해 터빈 풍차를 가속하는 모터가 설치되는 경우가 많습니다.

작동 원리 풍력 발전기매우 간단합니다. 바람은 블레이드를 회전시키고 샤프트를 회전시키며, 샤프트는 발전기에 연결됩니다. 발전기는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하고 추가 메커니즘을 사용하여 이를 집이나 특정 장비로 보냅니다.

비디오: 풍력 터빈의 작동 원리

집에서 풍차를 만드는 방법

자신의 손으로 가정용 풍력 발전기를 만드는 것은 꽤 어렵습니다. 간단한 작업. 같지 않은 태양 전지 패널, 집에서 설치하고 개발하는 것이 매우 어려운 경우, 공장의 구성 요소 대부분은 단순히 차고에 누워 있을 수 있습니다.

가장 먼저 필요한 것은 스테이션 유형에 따라 도면을 개발하는 것입니다. 여름 별장이나 가정용 전기를 생산하려면 수평축 풍력 발전기를 건설하는 것이 좋습니다. 더 간단한 계획그리고 설치. 다음으로 풍차를 설치할 수 있는 장소를 선택해야 합니다. 지역에 따라 풍차의 허용 높이가 다르므로 주의하세요. 또한 마당의 통신 위치, 집에서 나오는 전기 출력 및 기타 요인을 고려하십시오.

집에서 가정용 풍력 발전기를 만들려면 다음이 필요합니다.

발전기;
적합한 크기의 터빈;
대형풍력발전기를 설치하기 위한 기둥;
태양 전지 패널;
제어 장치 및 속도 전환.

자동차 엔진을 발전기로 사용하는 것은 허용됩니다. ~에 비동기 모터발전기가 있기 때문에 작업하기가 훨씬 쉽습니다. 직류많은 양의 에너지를 생산하도록 설계되지 않았습니다. 소형 -30V 장치를 선택하는 것이 좋습니다.

블레이드는 금속, PVC 또는 목재 중에서 선택할 수 있습니다. 금속 터빈은 상당히 무거우므로 설치하려면 강력한 지지대를 장착해야 합니다. 이 나무는 연중 작업에 적합하지 않습니다. 맑은 공기, 그렇기 때문에 최선의 선택칼날은 PVC로 만들어졌습니다. 터빈을 만들려면 파이프를 반으로 자른 다음 사진과 같이 4분의 1과 바닥에 다음 고정 장치를 만들어야 합니다.

사진 - 완성된 PVC 블레이드

많은 장인들이 네오디뮴 자석을 사용하여 칼날을 만듭니다. 이 접근 방식은 발전기의 기본 매개변수에 영향을 주지 않지만 전력 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다. 조언: 이러한 추가 부품을 사용하면 휴대전화나 노트북을 충전할 수 있는 휴대용 풍력 발전기를 만들 수 있습니다. 그냥 로터리를 다시 만들어 보세요 중국 팬– 자석을 블레이드에 부착합니다. 이러한 수제 제품은 영구 운동 기계의 훌륭한 예가 될 것입니다.

사진 - 전체 PVC 파이프

사진 - 반으로 자른 PVC 파이프

사진 - 완성된 PVC 블레이드

이제 블레이드용 스탠드를 직접 만들어야 합니다. 어떤 플레이트나 오래된 장비라도 가능합니다. 블레이드당 두 개씩 여러 개의 구멍을 뚫고 볼트로 부착합니다.

사진 - 기어 스탠드

블레이드 위에 허브를 부착하는데, 허브도 기어로 만들 수 있습니다. 이 부분은 물로부터 보호하기 위해 상단에 뚜껑을 덮어야 합니다. 이제 풍차에 엔진을 부착하여 꼬리를 만들어야 합니다. 이 디자인을 만들려면 작은 것이 필요합니다. 나무 블록, 한쪽에는 이전에 구입한 엔진이 장착되고 다른 한쪽에는 생크가 장착됩니다. 이 판은 알루미늄이나 스테인레스 스틸로 만들 수 있습니다. 시스템이 준비되면 프로펠러가 부착됩니다. 이로써 상부 제작이 완료되었습니다. 풍력 발전기완전한.

사진 - 풍력 발전기 설치

다음으로 남은 것은 발전기의 기반을 구축하는 것입니다. 선택한 위치에 기둥을 설치하고 강도를 위해 모르타르로 채우고 그 위에 프로펠러를 장착합니다. 따라서 즉석에서 손으로 소형 가정용 풍력 발전기를 만들 수 있습니다.

가격 개요

모든 마스터가 충분한 시간을 갖고 있는 것은 아닙니다. 독립적 인 일. 따라서 기성 풍력 발전기를 구입하는 것이 더 쉽습니다. 가격은 귀하의 필요에 직접적으로 달려 있습니다. 장치는 CIS의 모든 도시에서 판매됩니다.

미니 장치의 비용은 훨씬 저렴하며 100-400 USD 사이입니다. 블레이드가 6개이고 전압이 최대 30V인 풍차의 비용이 얼마나 되는지 생각해 보겠습니다.

많은 제조 공장에서는 장비 구매 시 배송, 설치, 구성 등 추가 서비스를 제공합니다. 풍력 발전기 작동에 대한 리뷰와 건설에 대한 조언을 댓글로 적어주세요.

최근까지 풍력발전기는 희귀한 것으로 여겨졌으나 오늘날에는 이 영역빠르게 발전하고 있으며 많은 사람들이 전기를 생산하기 위해 풍력 터빈을 만드는 경험을 얻었습니다. 이러한 장치는 대부분의 경우에 사용할 수 있습니다. 다른 지역– 물 공급, 개인 주택의 전기 공급, 농업 시설(예: 파쇄기) 작동 또는 주택 난방용 물 가열용.

산업용 모델은 비용을 제외하면 많은 장점이 있습니다. 그러므로 오늘 우리는 우리 손으로 풍력 발전기를 만드는 방법과 이를 위해 어떤 재료/도구가 필요한지 알아볼 것입니다.

풍력 발전기의 설계 특징 및 메커니즘

풍력 발전기의 작동 원리는 운동 에너지를 전기로 변환하는 것입니다. 장치는 각각 고유한 기능을 가진 여러 시스템 요소로 구성됩니다. 이것을 알아 내려고 노력합시다.

메모! 풍력 발전기는 회전식(수직) 또는 클래식(수평)일 수 있습니다. 후자는 효율성이 더 높기 때문에 다른 것보다 더 자주 만들어집니다.

수직 풍차는 단순히 측면 흐름으로 기능할 수 없기 때문에 바람 방향으로 회전해야 한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 수평 발전기에는 다른 장점도 있습니다. 그들을 알아봅시다.

회전 장치의 터빈은 바람이 불어오는 방향에 관계없이 바람을 "잡습니다". 해당 지역에 바람이 불안정하거나 변덕스러운 경우 매우 편리합니다.
수평 풍차를 만드는 것보다 수평 풍차를 만드는 것이 훨씬 쉽습니다.
구조물은 지상에 직접 위치할 수 있지만 바람이 충분하다면 가능합니다.

단점은 수평 풍력 발전기가 하나만 있다는 것입니다. 효율성이 다소 낮습니다.

미래 풍력 발전기의 전력 계산

먼저, 풍력 발전기가 어떤 힘을 가져야 하는지, 어떤 기능과 부하가 직면하게 될지 자신의 손으로 알아내야 합니다. 대개, 대체 소스전기는 보조로 사용됩니다. 즉, 주 전원 공급 장치를 보조하기 위한 것입니다. 따라서 시스템 전력이 500W 이상이면 이미 상당히 좋은 것입니다.

메모! 가열하다 개인 주택, 중간 크기이므로 약 2~3kW가 필요합니다.

동시에 풍력 발전기의 최종 전력은 다음을 포함한 다른 요인에 따라 달라집니다.

바람 속도;
블레이드 수.

고정 장치의 적절한 비율을 찾으려면 수평형, 아래 표를 숙지하시기 바랍니다. 교차점에 있는 숫자는 필요한 전력(와트 단위로 표시)입니다.

테이블. 수평 풍력 발전기에 필요한 전력 계산.

1m	3	8	15	27	42	63	90	122	143
2m	13	31	63	107	168	250	357	490	650
3m	30	71	137	236	376	564	804	1102	1467
4m	53	128	245	423	672	1000	1423	1960	2600
5m	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
8m	212	502	980	1693	2689	4014	5715	7840	10435
9m	268	653	1240	2140	3403	5080	7230	9923	13207

예를 들어, 해당 지역의 풍속이 주로 초당 5~8미터이고 필요한 풍력 발전기 전력이 1.5-2킬로와트인 경우 구조물의 직경은 약 6미터 이상이어야 합니다.

블레이드는 어떤 모양이어야 합니까?

블레이드의 모양은 다음과 같습니다.

항해;
숭고한

돛형 블레이드의 경우 평평하므로 효율성이 떨어집니다. 그들은 공기 역학을 고려하지 않지만 바람 흐름의 압력 하에서만 회전합니다. 결과적으로 전체 에너지의 10% 이상이 전기 에너지로 변환되지 않습니다. 그러나 날개 블레이드의 경우 내부 표면과 외부 표면의 면적이 다릅니다. 이러한 블레이드는 바람에 대해 7-10도 각도로 위치해야한다는 점도 주목할 가치가 있습니다.

이제 블레이드가 있어야 할 재료에 대해 몇 마디. 빈티지용 풍차기둥과 상인방으로 구성된 나무로 만든 토닉 프레임이 사용되었습니다. 이러한 프레임에는 천으로 만든 특수 "날개"가 늘어납니다. 천이 닳 으면 새 천으로 교체하면됩니다. 있기는 하지만 대체 옵션– 이러한 목적으로 밀도가 높은 재료(예: 방수포)를 사용하십시오.

더 현대적인 재료로 손으로 칼날을 만들 수 있습니다.

프로펠러가 작은 경우 절단된 폴리염화비닐 파이프를 블레이드 역할을 할 수 있습니다.
경금속(예: 두랄루민)을 사용할 수도 있습니다.
"돛"을 사용하려는 경우 합판에서 잘라낼 수 있습니다.
마지막으로, 대형 장치의 경우 블레이드를 보드로 만들 수 있습니다(무거워도 상관없습니다. 서로 균형을 맞추면 됩니다).

메모! 해당 지역에 돌풍이 불면 무거운 블레이드를 선호하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 전체 시스템의 보다 안정적인 작동이 보장됩니다.

파이프의 직경은 전체 길이의 1/5에 해당해야합니다. 이 파이프는 각각 세로로 4개의 조각으로 절단되며 바닥에서 5x5 크기의 직사각형을 절단해야 합니다(고정 장치는 여기에 있음). 그 후 각 블레이드가 점점 가늘어지는 비스듬한 절단을 해야 합니다. 베이스. 처리를 위해 찢어진 가장자리에머리가 사용됩니다.

집에서 수직형 풍력발전기 만들기

이제 실제로 자신의 손으로 풍력 발전기를 만드는 방법을 알아 보겠습니다. 절차는 여러 단계로 구성되어 있는데, 각 단계의 특징을 알아봅시다.

1단계. 도구와 재료를 준비합니다

터빈 크기에 대한 요구 사항은 없습니다. 터빈이 클수록 시스템 자체에 더 좋습니다. 그리고 이 기사에 제시된 예에서 터빈의 직경은 60cm입니다.

할 것 수직 터빈스스로 준비하십시오.

직경 60센티미터의 파이프로 만들어졌다. 스테인리스강의;
나사, 너트 및 기타 패스너;
직경 60cm의 플라스틱 디스크 한 쌍(플라스틱의 내구성이 중요함)
베이스 용 자동차의 허브;
블레이드가 부착될 모서리(각 요소당 6개 조각, 즉 총 36개 복사본).

또한 다음 도구를 미리 관리하십시오.

열쇠;
실톱;
마스크;
보호 장갑;
불가리아 사람;
드라이버;
전기 드릴.

블레이드, 자석 또는 소형의 균형을 맞추려면 금속판. 불균형이 경미한 경우 적절한 위치에 구멍을 뚫기만 하면 됩니다.

2단계. 그림을 그린다

여기서 그림 없이는 할 수 없습니다. 아래 것을 사용하거나 직접 만들 수 있습니다.

3단계. 수직 풍차 만들기

1 단계.첫 번째 테이크 금속 파이프같은 크기의 칼날이 6개가 되도록 세로로 자르세요.

2 단계.플라스틱에서 직경 60cm의 동일한 원 한 쌍을 자릅니다. 이는 터빈의 하부 및 상부를 지지하는 역할을 합니다.

3단계.상부 지지대(직경 약 30cm)에 작은 구멍을 뚫으면 구조가 다소 가벼워집니다.

4단계.고정에 필요한 하단 플라스틱 지지대에 있는 구멍과 유사한 구멍을 자동차 허브의 구멍을 따라 표시합니다. 드릴을 사용하여 구멍을 만드세요.

5단계.템플릿에 따라 블레이드의 위치를 표시합니다(별을 형성하는 것처럼 보이는 한 쌍의 삼각형이 나타나야 합니다). 모서리의 장착 위치를 표시하십시오. 두 지지대 모두에서 모든 것이 동일해야 합니다.

6단계.블레이드를 다듬습니다. 그라인더를 사용하면 한 번에 여러 개를자를 수 있습니다.

7단계블레이드와 모서리에 장착 위치를 표시합니다. 이 구멍을 모두 만드세요.

8단계앵글, 볼트, 너트를 사용하여 블레이드를 베이스에 연결합니다.

메모! 장치의 힘은 주로 블레이드의 길이에 따라 다르지만 후자가 크면 균형을 잡는 것이 훨씬 더 어려울 것입니다. 또한 강한 바람의 영향으로 구조가 느슨해질 수 있습니다.

4단계. 우리는 발전기를 만든다

발전기 이 경우자려식이어야 하며 반드시 영구 자석에 있어야 합니다. 자동차에서 일반 발전기를 사용하면 여기의 전압 권선이 배터리에서 작동합니다. 즉, 전압이 없으면 여자가 발생하지 않습니다. 결과적으로, 단순 발전기를 배터리와 함께 사용하고 바람이 상대적으로 약한 상태로 장기간 지속되면 배터리가 곧 방전되고 나중에 바람이 돌아올 때 풍력 발전기가 자체적으로 다시 시작되지 않습니다. 소유.

네오디뮴 자석을 사용하여 시스템을 만드는 것도 가능합니다. 이러한 종류의 장치는 1.5킬로와트(바람이 약한 경우)에서 3.5킬로와트(바람이 강한 경우)까지 생산합니다. 단계별 지침그러한 생성기를 만드는 방법은 다음과 같습니다.

1 단계.각각 길이가 약 50cm인 금속 팬케이크 두 개를 만듭니다.

2 단계.초강력 접착제를 사용하여 2.5x5.0.12cm(각각 12개) 크기의 네오디뮴 자석을 전체 둘레의 팬케이크에 붙입니다.

3단계.극성을 기억하면서 팬케이크를 서로 반대편에 놓습니다.

4단계.그들 사이에 집에서 만든 고정자를 배치하십시오 (단면이 0.3cm이고 각각 70 회전하는 와이어로 9 개의 코일을 만드십시오). 코일을 별표(그림 참조)로 연결한 후 고분자 수지로 채워줍니다. 이 경우 코일을 한 방향으로 감는 것이 중요합니다. 컬러 아이솔렛을 사용하여 권선의 끝/시작을 표시할 수 있으므로 더 편리합니다.

5단계.고정자의 두께는 약 2cm여야 합니다. 권선은 볼트와 너트를 통해 나와야 합니다. 회전자와 고정자 사이의 거리는 2mm가 되어야 합니다.

자석은 매우 강하게 끌리며 원활한 연결을 위해서는 구멍을 만들고 스터드용 실을 잘라야 합니다. 즉시 로터를 정렬한 다음 키를 사용하여 위쪽 로터를 아래쪽 로터로 내립니다. 그런 다음 임시 핀을 제거할 수 있습니다.

메모! 위에서 설명한 발전기는 수직 풍차뿐만 아니라 수평 풍차에도 사용할 수 있습니다.

5단계. 우리는 전체 구조를 조립합니다.

먼저 마스트에 특수 브래킷을 설치합니다. 이를 통해 고정자가 부착됩니다(이에는 3개 또는 6개의 블레이드가 있을 수 있음). 동일한 너트를 사용하여 브래킷 위에 허브를 고정합니다. 완성된 발전기를 허브에 있는 4개의 스터드에 나사로 고정합니다. 그런 다음 고정자를 마스트에 고정된 브래킷에 연결합니다. 두 번째 로터 플레이트에 터빈을 연결합니다. 터미널을 사용하여 고정자 와이어를 전압 조정기에 연결합니다.

6단계. 바람을 전기로 바꿀 수 있는 장치를 설치합니다.

전체 풍력 발전기를 직접 설치하려면 단계별 지침 형식으로 아래 단계를 따라야 합니다.

1 단계.지면에 안정적이고 내구성 있는 기초를 콘크리트로 쌓습니다.

2 단계.거기에 쏟아져 콘크리트 모르타르, 거대한 경첩을 부착하는 데 필요한 스터드를 추가합니다(이 모든 작업은 손으로 쉽게 수행할 수 있습니다).

3단계.콘크리트가 완전히 굳으면 힌지를 스터드에 올려 놓고 너트로 고정합니다.

4단계.힌지의 움직이는 부분에 마스트를 설치합니다.

5단계.마스트 상단에 3~4개의 장치를 부착합니다(플랜지나 용접을 사용할 수 있음). 강철 케이블도 필요합니다.

6단계.준비된 케이블 중 하나를 사용하여 경첩에 마스트를 올립니다(자동차를 이용해 당길 수 있음).

7단계전체 마스트의 수직성은 가이 와이어로 엄격하게 고정됩니다.

그러한 풍력 발전기는 어디에 설치할 수 있습니까?

작동 효율성은 풍력 발전기를 설치할 장소를 얼마나 정확하게 선택했는지에 따라 크게 달라집니다. 위치는 시스템 블레이드가 최대한 많은 양을 얻을 수 있는 위치에 있어야 합니다. 많은 분량바람. 부지는 개방되어 있고 높아야 합니다(예를 들어 집 지붕은 나무나 다른 건물에서 최대한 멀리 떨어져 있어야 함). 일반적으로 그 이유는 간섭뿐만 아니라 작동 중에 장치에서 약간의 소음이 발생하기 때문에 이웃이나 소유자가 좋아하지 않을 수도 있습니다.

문제에 대해 더 자세히 이해하려면 아래 주제별 비디오를 시청하는 것이 좋습니다.

비디오 - 가정용 선풍기를 사용하여 풍력 발전기를 만드는 방법

회전형(수평형) 풍력 발전기

이러한 장치는 전기 공급에 대처할 것입니다 작은 집또는 여러 별채. 풍력 발전기의 최대 전력은 1.5kW를 초과하지 않습니다.

업무를 위해 다음을 준비하십시오.

12와트 자동차 발전기;
릴레이, 배터리 표시 등;
배터리 자체는 12와트입니다.
전류 변환기;
두랄루민이나 스테인레스 스틸로 만든 큰 팬이나 양동이;
발전기를 마스트에 부착하기 위한 한 쌍의 클램프;
스위치;
와이어, 0.4 및 0.25 센티미터;
볼트, 너트, 와셔;
전압계.

필요한 도구는 이전 경우와 동일합니다. 먼저 팬(또는 양동이)을 마커와 줄자를 사용하여 4등분으로 나눕니다. 칼날을 잘라내되, 그림과 같이 끝까지 자르지는 마세요.

바닥에 볼트 구멍을 만든 다음 블레이드를 구부리되 너무 많이 구부리지 마십시오. 발전기가 어떻게 회전할지(시계 방향 또는 반시계 방향) 사실을 고려하십시오.

다음으로 준비된 칼날이 담긴 팬을 도르래에 부착하고 볼트로 고정합니다. 미리 고정된 마스트에 발전기를 설치한 다음(이렇게 하려면 제공된 클램프를 사용하십시오) 모든 케이블을 연결하고 회로를 조립하십시오. 전체 회로를 다시 작성하고 지지대에 와이어를 고정하십시오.

배터리를 연결하려면 최대 길이 1m의 4mm 케이블을 사용하세요. 부하를 연결하려면 단면적이 더 작은 케이블을 사용하십시오. 인버터도 설치해 보세요. 아래는 대략적인 다이어그램사이.

보시다시피, 자신의 손으로 풍력 발전기를 만드는 것이 가능합니다. 디자인은 두 가지가 있는데, 실력과 적절한 열정만 있다면 혼자서도 해낼 수 있는 작업이다. 그게 다야, 행운을 빕니다!

수직 축이 있는 풍력 터빈의 DIY 수직 풍력 발전기, 그림, 사진, 비디오.

풍력발전기는 회전축(로터)의 배치 형태에 따라 수직형과 수평형으로 구분됩니다. 이전 기사에서 수평 회전자를 갖춘 풍력 발전기의 설계를 살펴보았습니다. 이제 수직 회전자를 갖춘 풍력 발전기에 대해 이야기해 보겠습니다.

먼저 수직풍차의 장점과 단점을 살펴보겠습니다.

장점:

낮은 소음 수준 - 바람, 휠은 소음이 거의 발생하지 않으며 간섭하지 않으며 프로펠러의 특징적인 휘파람 소리가 없습니다.

설계의 단순성 - 이러한 풍력 발전기를 만들고 설치하는 것은 특별히 어렵지 않습니다.

신뢰할 수 있는 설계 - 모든 구성 요소가 작고 유지 관리가 쉽습니다.

결점:

수직 회전자를 갖춘 풍력 발전기 설계의 가장 큰 단점은 속도가 느리다는 것입니다. 이러한 풍력 터빈은 일반적인 풍속이 4m/s 이상인 지역에 설치해야 합니다.

허리케인 바람으로부터 보호할 방법이 거의 없습니다. 허리케인이 발생하는 동안 수평 풍차에서 접는 꼬리가 자동으로 활성화되어 풍차를 돌리는 경우 이러한 설계에서는 로터를 수동으로 막거나 선택적으로 닫아야 합니다. 코일 출력의 접점.

우선, 수직축이 있는 풍차를 만들기로 결정했다면, 발전기를 결정해야 합니다.

수직형 풍력 발전기는 저속이기 때문에 충분히 낮은 속도에서도 배터리를 충전할 수 있는 발전기가 필요합니다.

자동차 발전기는 1000rpm 이상의 속도로 충전 전류를 생성하기 때문에 이 설계에는 완전히 적합하지 않습니다. 자동차 발전기의 경우 기어비가 4~5인 풀리를 사용하고 발전기 자체를 수정해야 합니다.

축형 발전기를 발전기로 사용하는 것이 더 실용적이며 직접 만들 수 있으며 제조 공정이 여기에 설명되어 있습니다.

풍력 발전기용 축 발전기의 구성.

수직풍차용 풍차를 제작합니다.

풍차(터빈)는 상부와 하부의 두 지지대와 블레이드로 구성됩니다.

풍차는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 시트로 만들어지며, 풍차는 벽이 얇은 배럴에서도 절단할 수 있습니다. 풍차의 높이는 최소 1미터 이상이어야 합니다.

이 윈드 휠에서는 블레이드의 굽힘 각도에 따라 로터의 회전 속도가 설정되며, 굽힘이 클수록 회전 속도가 빨라집니다.

풍차는 발전기 풀리에 직접 볼트로 고정되어 있습니다.

설치용 수직 풍력 발전기모든 마스트를 사용할 수 있으며 마스트 제조 방법은 이 기사에 자세히 설명되어 있습니다.

풍력 발전기의 배선 다이어그램.

발전기는 컨트롤러에 연결되고 컨트롤러는 배터리에 연결됩니다. 자동차 배터리를 에너지 저장 장치로 사용하는 것이 더 실용적입니다. 가전제품은 교류로 작동하므로 12V DC를 220V AC로 변환하려면 인버터가 필요합니다.

연결에는 단면적이 최대 2.5제곱미터인 구리선이 사용됩니다. 연결도가 자세히 설명되어 있습니다.

수직풍력발전기 작동 영상입니다.

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무한한 에너지원인 바람은 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 이 대체 에너지원은 특히 외딴 지역(예: 타이가)과 극지 관측소에서 널리 사용됩니다. 또한 교외 거주자가 가정용 풍력 발전기를 점점 더 많이 제조하고 있습니다. 어떤 유형의 풍차가 존재하며 풍력 에너지를 자신의 손으로 변환하는 장치를 조립하는 방법은 아래를 읽어보십시오.

풍력 발전은 무엇을 기반으로 합니까?

풍력발전은 풍력에너지를 이용해 전기를 생산하는 능력이다. 풍력 발전기는 실제로 태양 발전기입니다. 태양에 의한 지구 표면의 고르지 않은 가열, 행성의 회전 및 지형으로 인해 바람이 형성됩니다. 발전기는 모션을 사용합니다. 기단그리고 기계적 에너지를 통해 전기로 변환합니다.

평균적으로 20kW 풍력 터빈 한 대는 작은 마을 하나에 전기를 공급할 수 있습니다.

풍력발전의 원리를 바탕으로 발전소 전체를 건설할 수 있을 뿐만 아니라, 독립형 장치특정 지역은 물론 주택에도 전기를 공급합니다. 오늘날 전체 에너지의 45%는 풍력 발전기를 통해 생산됩니다. 가장 큰 풍력 발전소는 독일에 있으며, 매년 시간당 최대 700만kW의 에너지를 생산합니다. 따라서 소유자는 점점 더 많아지고 있습니다. 시골집외딴 지역과 마을에서는 풍력 에너지를 가정용으로 사용하는 것을 고려하고 있습니다. 동시에 풍력 터빈은 유일한 또는 추가 에너지원으로 사용될 수 있습니다.

풍력 발전기 : 작동 원리, 장치 유형

대부분의 풍력 터빈은 강철 타워(마스트)로 구성되며 그 상단에는 3개의 블레이드가 고정되어 있습니다. 2등급 5kW의 현대식 가정용 풍력 터빈은 최대 5000W의 전기를 쉽게 생성할 수 있습니다. 이는 주거용 건물이나 별장에 전기를 공급하기에 충분합니다. 축 발전기최대 500W/h를 생산합니다. 세계에서 가장 강력한 풍력 발전기 - 8MW.

현대식 풍력 터빈에는 다음이 포함될 수 있습니다.

수평 회전축;
수직 회전축.

수평 풍차는 일반 풍차처럼 지면과 평행하게 회전하는 축을 가지고 있습니다. 수직 풍력 터빈에는 지면과 평행하게 움직이는 블레이드와 로터가 모두 있을 수 있습니다.

로터는 모양과 크기가 다양할 수 있으며 다음과 같이 구분됩니다.

Savonius 장치(로터는 반원통형으로 제작됨)
Ugrinsky 로터(개선된 반원통형 로터);
Daria 로터(나선형, 곡선형 또는 H자형일 수 있음)
다중 블레이드 풍력 발전기(회전형 풍력 터빈에 사용됨)
헬리코이드 로터(콘 로터가 있음).

종종 수직 풍력 발전기는 회전하는 꼭대기 모양입니다(예: 징기스칸 회전식 풍력 발전기). 최대 효과적인 장치그룹 내에서는 다중 블레이드 탑형 디자인이 고려됩니다.

수제 풍력 발전기 : 장점과 단점

현장에 전기가 공급되지 않거나 송전 네트워크에 지속적인 중단이 있거나 전기 요금을 절약하려는 경우 풍력 터빈 설치가 필요할 수 있습니다. 풍차는 구입하거나 직접 만들 수 있습니다.

수제 풍력 발전기에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

생산은 대부분 스크랩 부품으로 이루어지기 때문에 공장 장치 구매 비용을 절약할 수 있습니다.
해당 지역의 바람의 밀도와 강도를 고려하여 장치의 출력을 직접 계산하므로 요구 사항과 작동 조건에 이상적으로 적합합니다.
집 장식과 더 잘 어울리고 조경 설계, 결국 모습풍차는 당신의 상상력과 기술에만 달려 있습니다.

단점에 집에서 만든 장치이는 신뢰성이 낮고 취약하기 때문일 수 있습니다. 종종 수제 제품은 가전 제품 및 자동차의 오래된 엔진으로 만들어지기 때문에 빨리 실패합니다. 동시에, 풍력 터빈이 효과적이려면 장치의 출력을 정확하게 계산해야 합니다.

자신의 손으로 풍차를 만드는 법

자신의 손으로 풍력 발전기를 만들려면 설계에 어떤 부품이 있고 그 부품이 무엇을 담당하는지 정확히 알아야 합니다. 이렇게 하면 집에서 찾기 어려운 일부 부품을 교체하는 방법을 이해할 수 있습니다.

모든 풍력 터빈의 설계에는 다음이 포함됩니다.

회전하는 블레이드;
교류를 생산하는 발전기;
컨트롤러는 변환하는 장치입니다. 기계적 에너지블레이드에서 전류까지;
인버터는 직류를 교류로 변환하는 장치입니다.
충전식 배터리;
돛대.

간단한 작은 풍차를 만들 수 있습니다. 가정용 팬. 일부 장인은 오래된 것을 미니 풍차로 개조합니다. 컴퓨터 쿨러. 사실, 그러한 송풍기의 전력은 100W를 초과하지 않습니다. 중소 규모 주택에 전력을 공급하고 상업 시설에 전력을 공급하기 위해 5kW 출력의 풍력 발전기가 필요한 경우 – 10kW.

DIY 발전기 : 장치 전력 계산

개인용 풍차 제조는 다음과 같이 시작됩니다. 준비 단계– 장치 전력 계산. 예를 들어, 온수를 작동하려면 최소 5~6m 높이의 풍차를 설치해야 합니다. 동시에, 난방을 위해 풍력 에너지만을 사용하는 것은 불가능합니다. 풍속은 매우 다양합니다. 그러나 ~함에 따라 추가 소스, 돈을 절약하려면 바람을 사용할 수 있습니다.

이를 위해 인터넷에 제공되는 다양한 공식을 사용할 수 있습니다. 최대 간단한 해결책풍력을 직접 계산하는 계산기를 사용하겠습니다. 이 경우 프로그램에 참여하기만 하면 됩니다. 필수 값. 대부분 바람이 부는 지역, 바람의 밀도 및 속도입니다.

기상청에 연락하여 해당 지역의 평균 기단 속도를 확인할 수 있습니다.

또한 업무를 위해서는 다음이 필요합니다. 전기 다이어그램풍차, 일반 종이에 그리거나 다음을 사용하여 시각화할 수 있는 세부 설계 도면 컴퓨터 프로그램 3D 모델링을 위한 것입니다.

풍차용으로 선택할 발전기

가정용 풍차는 소음이 적어야 합니다. 따라서 풍력발전기용 발전기로는 저속(저속) 엔진을 사용하는 것이 더 좋다. 이러한 엔진은 분당 350~700회전을 할 수 있습니다. 또한 단날 풍차에도 저속 모터를 사용할 수 있다. 또한 스테퍼 모터로 저속 발전기를 만들 수도 있습니다.

풍차의 속도를 높이려면 승수를 사용할 수 있습니다. 승수를 사용하면 블레이드 회전 속도가 5-10배 빨라집니다.

네오디뮴 자석이 장착된 디스크 모터가 특히 인기가 높습니다. 이 경우 자석은 다음과 같습니다. 다른 크기그리고 그에 따라 권력. 이러한 발전기의 제조는 매우 간단하지만 비용은 상당히 높습니다.

프로펠러를 시동하려면 페달 자전거 발전기를 사용할 수 있습니다.

많은 사람들이 가스 발전기, 자동차 또는 트랙터 발전기 또는 드라이버로 배터리를 사용하여 저전력 발전기를 만듭니다. 트랙터의 발전기와 자동차 발전기를 사용하여 설계하는 경우 속도를 줄이는 기어박스를 설치해야 한다는 점을 고려해야 합니다.

220V용 DIY 풍력 발전기

윈드 캐처를 조립하려면 12V 발전기, 배터리, 12V에서 220V로의 변환기, 전압계, 구리선, 패스너(클램프, 볼트, 너트)가 필요합니다.

풍차의 제조에는 다음 단계가 포함됩니다.

블레이드 제조. 수직 풍력 발전기의 블레이드는 배럴로 만들 수 있습니다. 그라인더를 사용하여 부품을 절단할 수 있습니다. 소형 풍차용 프로펠러는 단면적이 160mm인 PVC 파이프로 만들 수 있습니다.
돛대 만들기. 마스트의 높이는 최소 6미터 이상이어야 합니다. 동시에, 비틀림 힘으로 인해 마스트가 찢어지는 것을 방지하기 위해 4개의 가이 와이어로 고정해야 합니다. 각 가이 로프는 통나무에 감아야 하며, 통나무는 땅 속 깊이 묻혀야 합니다.
네오디뮴 자석 설치. 자석은 로터 디스크에 붙어 있습니다. 자기장이 전체 표면에 집중되는 직사각형 자석을 선택하는 것이 좋습니다.
권선 발전기 코일. 권선은 직경이 2mm 이상인 구리 실로 수행됩니다. 동시에 타래는 1200개를 넘지 않아야 합니다.
너트를 사용하여 블레이드를 파이프에 고정합니다.

강력한 존재 앞에서 배터리그리고 인버터를 사용하면 결과 장치는 사용하기에 충분한 양의 전기를 생성할 수 있습니다. 가전 제품(예: 냉장고, TV) 이러한 발전기는 소규모 조명, 난방 및 환기 시스템의 작동을 유지하는 데 적합합니다. 별장, 온실.

DIY 풍력 터빈 5kW(비디오)

풍력발전기는 안전하다 현대 장치, 이를 통해 풍력 에너지를 가전제품, 난방 시스템, 물 공급 및 환기 작동에 필요한 전기로 변환할 수 있습니다. 약간의 계산만 하면 전문가의 도움 없이도 풍력 발전기를 만들 수 있습니다. 위의 내용이 도움이 될 수 있습니다. 자세한 지침, 구성 요소 선택에 대한 사진 및 권장 사항!

풍력 발전소- 이는 오늘날 전기에너지를 절약하기 위한 가장 대안적인 선택입니다.

종종 이러한 설치는 여름 별장에서 찾을 수 있습니다.

사람들은 다음과 같은 장소에서 그것들을 사용합니다. 교외 지역메인에서 삭제됨 전기 네트워크. 그러나 이것이 유일한 이유는 아닙니다. 대부분의 사람들은 경제와 자율성을 이유로 풍력발전소를 이용합니다.

풍력발전소는 잠재 구매자가 알아야 할 고유한 특성을 갖고 있으며, 생산성이 역량에 따라 어떻게 달라지는지도 알고 있습니다.

풍력 발전기 구입에 대한 주요 인센티브- 이것은 의심할 여지 없이 그 편리함입니다. 이 목표를 달성하기 위한 주요 기준 중 하나는 바람 요구사항입니다. 연평균 풍속은 약 4.0~4.5m/s인 것으로 알려져 있는데, 이 수치는 가정용 풍력발전소가 수익성 있게 사용하기에 충분하며, 즉 전기를 절약할 수 있게 해줍니다.

해당 지역의 풍속을 추정하려면 바람 지도를 사용할 수 있습니다. 최대 정확도로 풍속을 측정하려면 이에 도움이 되는 특수 장치를 구입해야 합니다.

본 발명에는 풍속계라는 부품이 포함되어 있습니다. 그것의 도움으로 바람의 속도에 해당하는 신호를 받게 됩니다. 또한 풍속계가 제공하는 신호를 읽는 장치가 필요합니다. 이 유형의 다른 장치가 있습니다.

데이터의 정확성을 최대한 높이기 위해서는 나무, 각종 건물 등 외부 요인으로 인해 장치 결과가 왜곡되지 않도록 장치를 높게 설치해야 합니다.

장치 구성 요소

가정용 풍력 발전소를 구매할 때 해당 구성 요소를 아는 것이 매우 중요합니다. 최고의 모델당신의 집을 위해.

풍력 발전소에는 다음이 포함됩니다.

블레이드가 있는 로터(모델에 따라 풍력 발전기는 2블레이드, 3블레이드, 다중 블레이드로 구분됩니다.)
기어박스, 즉 기어박스입니다.그 임무는 로터와 발전기 사이의 속도를 조절하는 것입니다.
보호 커버- 이름에서 알 수 있듯이 풍력 발전소의 모든 구성 요소를 외부 영향으로부터 보호하도록 설계되었습니다.
풍력 터빈의 "꼬리"- 바람이 부는 방향으로 구조물을 회전시켜야 합니다.
축전지– 주요 목적은 전기를 축적하는 것입니다. 이는 기상 조건이 풍력 발전소에 항상 유리한 것은 아니며 이 구성 요소의 도움으로 일정량의 에너지가 절약된다는 사실 때문입니다.
인버터 설치– 직류를 교류로 변환하도록 설계되었습니다. 이는 가전 제품의 작동을 보장하는 데 필요합니다.

작동 유형 및 원리

풍력 발전소는 다음 네 가지 기준에 따라 유형으로 구분됩니다.

블레이드의 회전축 방향으로(수평형과 수직형으로 나누어집니다. 수직형은 외부 조건에 더 강하지만 발전량은 적습니다.)
블레이드 수에 따라(이 경우 풍력 발전기는 2개, 3개 및 다중 블레이드입니다.)
사용된 재료에 따르면(단단한 블레이드와 세일링 블레이드로 구분됩니다. 주요 차이점은 세일링 블레이드가 더 저렴하지만 내구성이 떨어진다는 것입니다.)
블레이드를 제어하는 방법에 따르면(고정 블레이드 피치와 가변 블레이드 피치가 존재합니다. 가변 피치는 사용하기 어렵기 때문에 전문가들은 고정 블레이드 피치를 권장합니다.)

발전소를 선택할 때 풍력 발전기의 작동 원리가 무엇인지 아는 것이 좋습니다. 설치의 작동 원리는 매우 간단합니다. 이 디자인은 바람의 도움으로 회전하고 발전기 로터를 회전시키는 금속 마스트에 블레이드가 장착된 생크로 구성됩니다.

배터리 실에 전류가 공급되기 전에 교류가 50Hz 주파수의 220V 전압으로 직류로 변환되어 평온한 날씨에 집에 전기를 공급하는 변환기를 통과합니다.

현대식 풍력 발전기에는 강한 바람이 필요하지 않습니다. 개인 주택의 경우 최대 4~5m/s의 풍속이면 충분할 정도로 디자인이 매우 세심하게 고안되었습니다.

장점과 단점

풍력 발전기의 주요 장점:

비용은 장치 설치 및 유지 관리에 사용됩니다.설계에 연료가 필요하지 않으므로 더 이상 비용이 필요하지 않습니다.
풍차의 작동을 제어하거나 방해할 필요가 없습니다., 바람이 불 때마다 에너지 생산이 일어나기 때문이다.
발전기의 종류에 따라,불필요한 소음이 발생하지 않습니다.
이 장치는 대부분의 기후 조건에 적합합니다.
부분 마모는 미미합니다.

풍력 발전소의 주요 단점:

특정 모드에서 또는 언제 잘못된 설치돛대, 풍력 발전기는 초저주파를 생성할 수 있습니다.
하이 마스트반드시 접지가 필요합니다.
정기적인 예방이 필요합니다.
기기 손상 가능성허리케인 등

크기와 위치 선택

풍력 발전 단지의 규모는 잠재 구매자에게 매우 중요한 문제입니다.크기를 결정하려면 신중하게 연구해야합니다. 한 달에 얼마나 많은 에너지를 소비합니까? 결과 수치에 12개월을 곱해야 합니다.

그런 다음 다음 공식을 사용해야 합니다. AEO = 1.64 * D*D * V*V*V.

공식을 사용할 때 알아야 할 표기법:

AEO- 연간 사용하는 전기량입니다.
디- 미터로 표시되는 로터 직경.
V- 연평균 풍속(m/초로 표시)

따라서 이러한 계산은 전력 소비에 따라 필요한 발전기 크기를 결정하는 데 도움이 됩니다.

가정용 풍력 발전소 구입을 고려할 때 목표 달성 정도는 이에 따라 달라지므로 설계와 관련된 모든 세부 사항을 최대한 정확하게 연구해야 합니다.

풍력 발전기를 배치할 때 다음 요소를 고려해야 합니다.

설치 장소 근처에 나무가 없어야 합니다., 발전기의 최대 생산성을 방해할 수 있는 다양한 건물 및 기타 것들.
풍력발전기는 특별히 제작된 구조물에 설치하는 것이 가장 좋습니다., 최소 200m 거리에 있는 장애물보다 몇 미터 더 높아야 합니다.
풍력발전소는 30~40미터 정도 떨어진 곳에 설치하는 것이 좋습니다. 주거용 건물 , 불편함을 가져오는 특정 소음을 생성하기 때문입니다.

또한, 풍력 발전 단지에서 항상 동일한 결과를 얻을 수는 없다는 점을 고려해야 합니다. 자연 조건바뀌어도 같은 곳에 있을 수 있어 다른 충동바람에 따라 받는 에너지의 양은 역동적입니다.

가격 개요

대부분의 경우 풍력 발전소의 가격은 전력에 따라 달라집니다. 국내에서는 5~50kW의 발전기로 충분합니다.

가격 비율 및 발전기 유형에 대한 자세한 내용:

3kW /48V 출력의 풍력 발전기– 대략적인 비용 RUB 93,000.00 이는 추가 전원 공급원뿐만 아니라 주요 전원 공급원으로도 사용할 수 있습니다. 이러한 모델은 별장에 전기를 공급할 수 있습니다.
5kW/120V 출력의 풍력 발전기– 약 220,100.00 문지름. 이 디자인은 에너지를 제공할 수 있습니다. 집 전체. 상당히 많은 수의 가전 제품을 동시에 켤 수 있습니다.
10kW/240V 출력의 풍력 발전기– 가격은 414,000.00 문지름 이내입니다. 에너지를 공급하기에 충분합니다. 농장아니면 여러 집. 가전제품 외에도 전기 건축 도구 등을 하루 종일 문제 없이 사용할 수 있습니다. 이러한 발전기는 종종 슈퍼마켓에서 제공하는 데 사용됩니다. 정규직부서 및 비디오 감시.
20kW/240V 출력의 풍력 발전기— 그러한 장치의 가격은 743,700.00 루블입니다. 이 유형의 발전소는 매우 강력합니다. 그들은 전체 물 시스템에 전기를 공급할 수 있습니다. 국내 상황에서는 거대한 집에 에너지를 완전히 공급하는 것 이상을 할 수 있습니다.
30kW/240V 출력의 풍력 발전기— 비용은 961,800.00 루블 이내입니다. 이 모델은 5층 건물에 전기 에너지를 공급할 수 있을 정도로 강력합니다.
50kW/380V 출력의 풍력 발전기— 대략적인 가격은 약 3,107,000.00 문지름입니다. 이 모델은 너무 강력해서 여러 다층 건물에 에너지를 공급하는 것 이상을 제공할 수 있기 때문에 국내 조건에서 사용하기에는 합리적이지 않습니다.

가정용 발전소를 구매할 때 대부분의 경우 가격이 표시된다는 점을 아는 것이 좋습니다. 완전한 세트, 그러나 특정 구성 요소를 직접 추가하거나 제외할 수 있습니다. 이는 귀하의 개인 재량에 따라 결정됩니다.

효율성과 투자 회수

가정용 풍력발전소는 대체 솔루션에너지를 절약하면서. 그들은 꽤 널리 퍼졌습니다.

집 전체에 에너지를 공급하려면 풍력 발전기 하나만 사용하면 충분하며 동시에 전기 절약에 제한을 두지 않습니다.

그러한 효과를 얻으려면 충분하다는 것도 유익합니다. 최소 속도초당 1.8~4.5미터의 바람이 불고 있습니다.

그러나 기상 조건이 항상 풍력 발전기에 적합한 것은 아니므로 예비 에너지를 제공할 백업 발전기를 구입해야 합니다. 이는 가정용 풍력 발전 단지의 생산성을 높일 수 있는 기회를 제공할 것입니다.

중에 긍정적인 측면다음 설정은 주목할 가치가 있습니다.

지출한 많은 양발전기에, 더 이상 비용을 지출할 필요가 없습니다. 현금, 장치를 작동하는 데 연료가 필요하지 않기 때문입니다. 즉, 귀하가 구매한 금액은 몇 년 내에 비용을 지불할 수 있습니다.
풍력 발전기 성능은 연중 시간에 좌우되지 않습니다.또는 다른 사람 기상 조건, 그 작업은 겨울에도 멈추지 않습니다. 이는 의심 할 여지없이 플러스입니다. 겨울철해 에너지 소비가 다른 해보다 높습니다. 이 사실은 의심할 여지없이 그 효과와 투자 회수를 입증합니다.
발전기 부품의 경미한 마모, 필요한 풍력 발전기의 정기적인 유지 관리를 고려합니다. 정확하고 올바른 설치, 가정용 풍력 발전소를 운영할 뿐만 아니라 30년 이상 서비스를 제공할 수 있으며 이는 의심할 여지 없이 상당한 이점입니다.

전체 투자 회수 기간 풍력 발전소대략 5~7년 정도 지나면 전기를 완전히 무료로 사용할 수 있습니다.