หลังคาเดิมและหลังคาของนักออกแบบ: Vetrogenerator วิธีทำกังหันลม กังหันลม โรงไฟฟ้า ด้วยตัวเอง หรือง่ายกว่า กังหันลมทำเองจากเศษวัสดุที่บ้าน

หลักการทำงานทั่วไป

ตัวทำงานหลักของเครื่องกำเนิดลมคือใบพัดซึ่งหมุนด้วยลม กังหันลมแบ่งออกเป็นแนวนอนและแนวตั้งทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแกนหมุน

• กังหันลมแนวนอนแพร่หลายมากที่สุด ใบพัดมีการออกแบบคล้ายกับใบพัดเครื่องบิน: ในการประมาณครั้งแรก แผ่นเหล่านี้เป็นแผ่นที่เอียงเมื่อเทียบกับระนาบการหมุน ซึ่งจะแปลงส่วนหนึ่งของภาระจากแรงดันลมเป็นการหมุน คุณลักษณะที่สำคัญของเครื่องกำเนิดลมแนวนอนคือต้องแน่ใจว่าการหมุนของชุดใบมีดเป็นไปตามทิศทางของลม เนื่องจากประสิทธิภาพสูงสุดจะมั่นใจได้เมื่อทิศทางของลมตั้งฉากกับระนาบการหมุน
• ใบมีด กังหันลมแนวตั้งมีลักษณะนูนเว้า เนื่องจากความเพรียวลมของด้านนูนมากกว่าด้านเว้า กังหันลมดังกล่าวจะหมุนไปในทิศทางเดียวเสมอโดยไม่คำนึงถึงทิศทางของลม ซึ่งทำให้กลไกการหมุนไม่จำเป็น ซึ่งแตกต่างจากกังหันลมแนวนอน ในเวลาเดียวกันเนื่องจากความจริงที่ว่าในช่วงเวลาใด ๆ ใบมีดเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ทำงานที่มีประโยชน์และส่วนที่เหลือจะต่อต้านการหมุนเท่านั้น ประสิทธิภาพของกังหันลมแนวตั้งนั้นต่ำกว่ากังหันลมแนวนอนมาก: หากสำหรับเครื่องกำเนิดลมแนวนอนแบบสามใบมีดตัวเลขนี้ถึง 45% ดังนั้นสำหรับเครื่องกำเนิดลมแนวตั้งจะไม่เกิน 25%

เนื่องจากความเร็วลมเฉลี่ยในรัสเซียไม่สูง แม้แต่กังหันลมขนาดใหญ่ก็มักจะหมุนค่อนข้างช้าเกือบตลอดเวลา เพื่อให้แน่ใจว่ามีพลังงานเพียงพอ แหล่งจ่ายไฟต้องเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผ่านตัวลดขั้นตอน สายพานหรือเกียร์ ในโรงสีลมแนวนอน ชุดเครื่องลดใบมีด-เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบใบพัดจะติดตั้งอยู่บนหัวหมุน ซึ่งช่วยให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางของลมได้ สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงว่าหัวหมุนต้องมีลิมิตเตอร์ที่ป้องกันไม่ให้เลี้ยวเต็มที่เพราะไม่เช่นนั้นสายไฟจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกตัดออก (ตัวเลือกที่ใช้แหวนสัมผัสที่ช่วยให้หัวหมุนได้อย่างอิสระมากขึ้น ที่ซับซ้อน). เพื่อให้แน่ใจว่าการหมุน เครื่องกำเนิดลมจะเสริมด้วยใบพัดสภาพอากาศที่ใช้งานได้ซึ่งกำกับไปตามแกนของการหมุน

วัสดุใบมีดที่พบมากที่สุดคือท่อพีวีซีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่ตัดตามยาว แผ่นโลหะถูกตรึงไว้ตามขอบ เชื่อมเข้ากับดุมล้อของชุดใบมีด ภาพวาดของใบมีดประเภทนี้แพร่หลายที่สุดบนอินเทอร์เน็ต

วิดีโอบอกเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดลมที่สร้างขึ้นเอง

การคำนวณกังหันลมใบมีด

เนื่องจากเราพบแล้วว่ากังหันลมแนวนอนมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก เราจะพิจารณาการคำนวณการออกแบบของมัน

พลังงานลมสามารถกำหนดได้โดยสูตร
P = 0.6 * S * V³ โดยที่ S คือพื้นที่ของวงกลมที่อธิบายโดยส่วนปลายของใบพัด (พื้นที่ขว้างปา) แสดงเป็นตารางเมตร และ V คือความเร็วลมที่คำนวณได้ หน่วยเป็นเมตรต่อวินาที คุณต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพของกังหันลมด้วยซึ่งสำหรับวงจรแนวนอนสามใบจะมีค่าเฉลี่ย 40% เช่นเดียวกับประสิทธิภาพของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งที่จุดสูงสุดของคุณสมบัติความเร็วปัจจุบันคือ 80% สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแรงกระตุ้นแม่เหล็กถาวรและ 60% สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขดลวดกระตุ้น โดยเฉลี่ย อีก 20% ของพลังงานจะถูกใช้โดยเกียร์แบบสเต็ปอัพ (ตัวคูณ) ดังนั้นการคำนวณรัศมีของกังหันลมขั้นสุดท้าย (นั่นคือความยาวของใบมีด) สำหรับกำลังที่กำหนดของเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรมีลักษณะดังนี้:
R = √ (P / (0.483 * V³ .)))

ตัวอย่าง: สมมติว่าพลังงานที่ต้องการของฟาร์มกังหันลมคือ 500 W และความเร็วลมเฉลี่ยคือ 2 m / s จากนั้นตามสูตรเราจะต้องใช้ใบมีดที่มีความยาวอย่างน้อย 11 เมตร อย่างที่คุณเห็น แม้แต่พลังงานเพียงเล็กน้อยก็ยังต้องการการสร้างเครื่องกำเนิดลมขนาดมหึมา สำหรับโครงสร้างที่มีเหตุผลมากหรือน้อยที่มีความยาวใบมีดไม่เกินหนึ่งเมตรครึ่งในสภาวะการผลิตด้วยมือของคุณเอง เครื่องกำเนิดลมจะสามารถผลิตพลังงานได้เพียง 80-90 วัตต์แม้ในลมแรง

แรงไม่พอ? อันที่จริงแล้ว ทุกอย่างค่อนข้างแตกต่าง เนื่องจากอันที่จริงแล้ว ภาระของเครื่องกำเนิดลมนั้นถูกป้อนด้วยแบตเตอรี่ กังหันลมจะชาร์จพลังงานให้เต็มความสามารถเท่านั้น ดังนั้นพลังของกังหันลมจะกำหนดความถี่ในการจ่ายพลังงาน

หลังจากทาสีเสาเสร็จแล้ว ฉันติดตั้งใบมีดบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและยกกังหันลมทั้งหมดไปที่ตำแหน่ง "ต่อสู้" เครื่องกำเนิดลมมีชีวิตขึ้นมาทันทีและเริ่มหมุนจากกระสวยขนาดเล็ก

เพื่อความสะดวก ฉันได้วางอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดพร้อมกับแบตเตอรี่ในกล่องพลาสติกแบบนี้ ข้างในมีแบตเตอรี่ซึ่งถูกป้อนขนานกันโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ฉันเพิ่งคว้าแบตเตอรี่ 12 โวลต์สองก้อนที่ใช้บนเรือ ซึ่งคุณสามารถหาได้ที่ร้านแบตเตอรี่รถยนต์ทุกแห่ง ที่ด้านข้างของกล่อง ฉันทำสองรูสำหรับถอดพัดลม 12 โวลต์ออกจากคอมพิวเตอร์ Mac G4 เครื่องเก่า (ไม่แสดง)

เพื่อไม่ให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้าสู่โหมดมอเตอร์ ฉันใส่ไดโอดที่ปิดกั้นความเป็นไปได้ของการบริโภคดังกล่าวโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของมอเตอร์ กระแสในกรณีนี้จะไหลจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปยังแบตเตอรี่เท่านั้น และข้อเสนอแนะจะถูกบล็อกโดย ไดโอดที่สร้างขึ้นในสายไฟที่มาจากเสา

จากนั้นฉันก็เริ่มทดลองกับอุ้งเท้า ลองใช้ตัวเลือกต่างๆ ฉันยังใส่ใบมีดสองชุด แต่กังหันลมทำงานที่ความเร็วต่ำมากและไม่ผลิตอะไรเลย เนื่องจากมอเตอร์นี้ไม่ได้ออกแบบมาให้ทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไม่ต้องการสร้างกระแสไฟฟ้าที่ความเร็วต่ำ และฉันทำต่อไป

หลังจากค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับปัญหาเหล่านี้ ฉันพบว่าใบมีดแคบมีไหวพริบมากกว่า และฉันพยายามส่งชุดใบมีดสีขาวที่ยาวกว่าและให้ผลลัพธ์ ตอนนี้เครื่องกำเนิดลมเพิ่มความเร็วขึ้นมากและเริ่มให้ แรงดันไฟที่ดีพอที่จะชาร์จแบตเตอรี่

ข้อเสียอย่างเดียวคือมันไม่ทำงานในลมต่ำ อาจจำเป็นต้องตั้งค่าตัวคูณเพื่อปรับให้เข้ากับมัน

ด้านล่างเป็นรายการวัสดุทั้งหมดที่ใช้สร้างกังหันลม

เหล็กแผ่น ขนาด 254? 356 มม.
ท่อเหล็ก เส้นผ่านศูนย์กลาง 6.3 มม. ยาว 254 มม.
หน้าแปลน 1-1 / 4″ ท่อเหล็กสี่เหลี่ยม 25 มม. ยาว 910 มม.
ใบเลื่อยวงเดือนรูใน 12.7 มม.
บาร์เรล 15.9 มม.? 12.7 มม. เพื่อเชื่อมต่อแผ่นดิสก์กับเพลามอเตอร์
ที่หนีบรถโลหะสองอัน
ท่อพีวีซีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. ยาว 200 มม.
ท่อพีวีซีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มม. ยาว 760 มม. (ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 160 มม. ก็เหมาะสมเช่นกัน)
มอเตอร์ DC แบบแม่เหล็กถาวร (ควรเป็น 30V หรือ 260V, มอเตอร์ลู่วิ่ง 5A)
สลักเกลียวขนาด 6 มม. แปดตัวพร้อมตะขอและแหวนรอง
สกรูเกลียวปล่อยสำหรับโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.3 มม. . 2 ตัว
วงจรเรียงกระแสไดโอด 10 ... 40 A (ยิ่งทรงพลังยิ่งดี)

ชิ้นส่วนส่วนใหญ่ที่ระบุไว้ข้างต้น (ยกเว้นมอเตอร์) สามารถซื้อได้ในครั้งเดียวจาก Home Supplies สำหรับมอเตอร์นั้น ประเภทที่นิยมมากที่สุดคือมอเตอร์รุ่นเก่าจาก Ametek อย่างไรก็ตาม มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบมีแปรงถ่านแทบทุกชนิดจะทำได้ สิ่งเดียวที่ต้องมีคือต้องไม่ต่ำกว่า 1 โวลต์ทุกๆ 25 รอบต่อนาที

ดังนั้นมอเตอร์ที่ 300 รอบต่อนาทีจะสามารถจ่ายไฟได้มากกว่า 12 โวลต์และชาร์จแบตเตอรี่ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มความเร็วในการหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยการตั้งค่าตัวคูณเป็น 1: 3 หรือ 1: 4 แต่จะทำให้กระบวนการผลิตยุ่งยากและนำไปสู่การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของใบมีดอย่างมาก โดยปกติสำหรับตัวคูณดังกล่าวจะใช้กระปุกเกียร์สำเร็จรูปจากเครื่องตัด

พลังของเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดจะเพียงพอที่จะชาร์จแบตเตอรี่สำหรับอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้แสงสว่างและโดยทั่วไปการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน การติดตั้งกังหันลมช่วยให้คุณประหยัดค่าไฟฟ้าได้ หากต้องการ สามารถประกอบเครื่องที่มีปัญหาได้ด้วยมือ คุณเพียงแค่ต้องตัดสินใจเกี่ยวกับพารามิเตอร์หลักของเครื่องกำเนิดลมและทำทุกอย่างตามคำแนะนำ

การออกแบบเครื่องกำเนิดลมประกอบด้วยใบพัดหลายใบที่หมุนภายใต้อิทธิพลของกระแสลม จากผลกระทบนี้ทำให้เกิดพลังงานหมุนเวียน พลังงานที่สร้างขึ้นจะถูกป้อนโดยโรเตอร์ไปยังตัวคูณ ซึ่งจะถ่ายโอนพลังงานไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

นอกจากนี้ยังมีการออกแบบกังหันลมที่ไม่มีตัวคูณ การไม่มีตัวคูณสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการติดตั้งได้อย่างมาก

กังหันลมสามารถติดตั้งได้ทั้งแบบเดี่ยวและแบบกลุ่มรวมกันในฟาร์มกังหันลม นอกจากนี้ กังหันลมสามารถใช้ร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล ซึ่งจะช่วยประหยัดเชื้อเพลิงและรับประกันการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงสุดของระบบจ่ายไฟฟ้าที่บ้าน

สิ่งที่คุณต้องรู้ก่อนประกอบกังหันลม?

ก่อนที่คุณจะเริ่มประกอบเครื่องกำเนิดลม คุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับประเด็นหลักหลายประการ

ขั้นแรก. เลือกประเภทการออกแบบกังหันลมที่เหมาะสม การติดตั้งอาจเป็นแนวตั้งหรือแนวนอน ในกรณีของการประกอบตัวเองจะเป็นการดีกว่าที่จะเลือกรุ่นแนวตั้งเพราะ พวกมันผลิตและปรับสมดุลได้ง่ายกว่า

ขั้นตอนที่สอง กำหนดกำลังที่เหมาะสม ในขณะนี้ ทุกอย่างเป็นรายบุคคล - เน้นที่ความต้องการของคุณเอง เพื่อให้ได้พลังงานมากขึ้น จำเป็นต้องเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและมวลของใบพัด

การเพิ่มคุณสมบัติเหล่านี้จะนำไปสู่ปัญหาบางอย่างในขั้นตอนการแก้ไขและปรับสมดุลล้อกังหันลม พิจารณาช่วงเวลานี้และประเมินความสามารถของคุณอย่างเป็นกลาง หากคุณเป็นมือใหม่ ให้พิจารณาติดตั้งกังหันลมขนาดกลางหลายตัว แทนที่จะติดตั้งเครื่องที่มีประสิทธิภาพมากเพียงเครื่องเดียว

ขั้นตอนที่สาม ลองคิดดูว่าคุณสามารถสร้างองค์ประกอบทั้งหมดของเครื่องกำเนิดลมเองได้หรือไม่ แต่ละรายละเอียดต้องได้รับการคำนวณอย่างถูกต้องและครบถ้วนตามแบบฉบับของโรงงาน ในกรณีที่ไม่มีทักษะที่จำเป็น การซื้อองค์ประกอบสำเร็จรูปจะดีกว่า

ขั้นตอนที่สี่ เลือกแบตเตอรี่ที่เหมาะสม เป็นการดีกว่าที่จะปฏิเสธแบตเตอรี่รถยนต์เพราะ พวกมันมีอายุสั้น ระเบิดได้ และต้องการการดูแลและบำรุงรักษา

แบตเตอรี่ที่ปิดสนิทเป็นตัวเลือกที่ต้องการ มีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นสองเท่า แต่ให้บริการนานกว่าหลายเท่าและโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพสูงกว่า

ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเลือกใบมีดจำนวนที่เหมาะสม ที่นิยมมากที่สุดคือกังหันลมที่มีใบมีด 2 และ 3 ใบ อย่างไรก็ตาม การติดตั้งดังกล่าวมีข้อเสียหลายประการ

เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีใบมีด 2 หรือ 3 ใบทำงาน แรงเหวี่ยงและไจโรสโคปิกอันทรงพลังจะเกิดขึ้น ภายใต้อิทธิพลของแรงเหล่านี้ ภาระในองค์ประกอบหลักของเครื่องกำเนิดลมจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในเวลาเดียวกัน ในบางช่วงเวลากองกำลังก็ต่อต้านซึ่งกันและกัน

เพื่อปรับระดับการรับน้ำหนักและรักษาโครงสร้างของกังหันลมไว้ คุณต้องดำเนินการ การคำนวณตามหลักอากาศพลศาสตร์ของใบมีดและจัดทำตามข้อมูลที่คำนวณได้อย่างแม่นยำแม้แต่ข้อผิดพลาดเพียงเล็กน้อยก็ลดประสิทธิภาพของการติดตั้งลงได้หลายครั้ง และเพิ่มโอกาสที่เครื่องกำเนิดลมจะพังก่อนกำหนด

กังหันลมความเร็วสูงสร้างเสียงรบกวนได้มากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเป็นการติดตั้งแบบทำเอง ยิ่งใบพัดมีขนาดใหญ่เท่าใด เสียงก็จะยิ่งดังมากขึ้นเท่านั้น ช่วงเวลานี้กำหนดข้อ จำกัด หลายประการ ตัวอย่างเช่นการติดตั้งโครงสร้างที่มีเสียงดังบนหลังคาบ้านจะไม่ทำงานเว้นแต่เจ้าของจะไม่ชอบความรู้สึกของชีวิตในสนามบิน

โปรดทราบว่าเมื่อจำนวนใบพัดเพิ่มขึ้น ระดับการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดลมจะเพิ่มขึ้น ชุดใบมีดสองใบจะปรับสมดุลได้ยากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้ที่ไม่มีประสบการณ์ ดังนั้นจะมีเสียงและแรงสั่นสะเทือนจากกังหันลมแบบสองใบพัดมาก

ให้ทางเลือกแก่เครื่องกำเนิดลมที่มีใบมีด 5-6 ใบการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองดังกล่าวเหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตด้วยตนเองและใช้งานที่บ้าน

แนะนำให้ใช้สกรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 ม.เกือบทุกคนสามารถจัดการงานประกอบและปรับสมดุลได้ ด้วยประสบการณ์ที่มากขึ้น คุณสามารถลองประกอบและติดตั้งล้อที่มีใบมีด 12 ใบได้ การประกอบหน่วยดังกล่าวจะต้องใช้ความพยายามมากขึ้น การใช้วัสดุและต้นทุนเวลาก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ใบมีด 12 ใบจะยอมให้แม้จะมีลมอ่อน 6-8 m / s เพื่อรับพลังงานที่ระดับ 450-500 W

โปรดทราบว่าด้วยใบมีด 12 แฉก ล้อจะเคลื่อนที่ได้ค่อนข้างช้า และอาจนำไปสู่ปัญหาต่างๆ ได้ตัวอย่างเช่น คุณต้องประกอบกระปุกเกียร์พิเศษซึ่งซับซ้อนกว่าและมีราคาแพงกว่าในการผลิต

ดังนั้นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับช่างฝีมือบ้านมือใหม่คือเครื่องกำเนิดลมที่มีล้อขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 200 ซม. พร้อมใบมีดยาวปานกลางจำนวน 6 ชิ้น

อุปกรณ์เสริมและเครื่องมือสำหรับการประกอบ

การประกอบกังหันลมจะต้องมีส่วนประกอบและอุปกรณ์เสริมต่างๆ มากมาย รวบรวมและซื้อทุกสิ่งที่คุณต้องการล่วงหน้าเพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องเสียสมาธิกับมันในอนาคต

รายการเครื่องมือที่จำเป็นอาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของสถานการณ์เฉพาะ ในช่วงเวลานี้ คุณจะปรับทิศทางตัวเองอย่างอิสระในการทำงาน

คำแนะนำทีละขั้นตอนในการประกอบกังหันลม

การประกอบและติดตั้งเครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดนั้นดำเนินการในหลายขั้นตอน

ขั้นแรก. เตรียมฐานคอนกรีตสามจุด กำหนดความลึกและความแข็งแรงโดยรวมของฐานรากตามชนิดของดินและสภาพภูมิอากาศที่สถานที่ก่อสร้าง ปล่อยให้คอนกรีตแข็งตัวเป็นเวลา 1 ถึง 2 สัปดาห์แล้วตั้งเสา เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ฝังเสาค้ำบนพื้นประมาณ 50-60 ซม. แล้วยึดด้วยเชือกคล้อง

ระยะที่สอง. เตรียมโรเตอร์และรอก ลูกรอกเป็นล้อเสียดทาน ร่องหรือขอบอยู่รอบวงล้อดังกล่าว เมื่อเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ คุณต้องได้รับคำแนะนำจากความเร็วลมเฉลี่ยต่อปี ดังนั้นที่ความเร็วเฉลี่ย 6-8 m / s โรเตอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 ม. จะมีประสิทธิภาพมากกว่าโรเตอร์ 4 ม.

ขั้นตอนที่สาม สร้างใบพัดกังหันลมแห่งอนาคต เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้นำกระบอกหนึ่งแล้วแบ่งออกเป็นหลายส่วนเท่าๆ กันตามจำนวนใบมีดที่เลือก ทำเครื่องหมายใบมีดด้วยเครื่องหมายแล้วตัดองค์ประกอบออก เครื่องบดเหมาะสำหรับการตัด คุณยังสามารถใช้กรรไกรโลหะ

ขั้นตอนที่สี่ แนบด้านล่างของดรัมเข้ากับรอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ใช้สลักเกลียวสำหรับยึด หลังจากนั้นคุณต้องงอใบมีดบนกระบอกสูบ อย่าหักโหมจนเกินไป มิฉะนั้น การติดตั้งที่เสร็จสิ้นแล้วจะไม่เสถียร กำหนดความเร็วการหมุนของกังหันลมที่เหมาะสมโดยการเปลี่ยนความโค้งของใบพัด

ขั้นตอนที่ห้า ต่อสายไฟเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและรวบรวมเป็นลูกโซ่ในปริมาณ ยึดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไว้กับเสา ต่อสายไฟเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเสา ประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นโซ่ ต่อแบตเตอรี่เข้ากับวงจรด้วย โปรดทราบว่าความยาวลวดสูงสุดที่อนุญาตสำหรับการติดตั้งนี้คือ 100 ซม. เชื่อมต่อโหลดด้วยสายไฟ

ใช้เวลาในการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 เครื่องโดยเฉลี่ย 3-6 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับทักษะที่มีอยู่ และโดยทั่วไปแล้ว ประสิทธิภาพและหัวหน้าคนงาน

กังหันลมต้องได้รับการดูแลและบำรุงรักษาเป็นประจำ

1. หลังจากติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใหม่ 2-3 สัปดาห์ คุณต้อง ถอดอุปกรณ์และตรวจสอบให้แน่ใจว่ารัดที่มีอยู่นั้นแน่นหนา... เพื่อความปลอดภัยของคุณเอง ให้ตรวจสอบที่ยึดเฉพาะเมื่อมีลมแรงเท่านั้น
2. หล่อลื่นแบริ่งอย่างน้อยทุกๆ 6 เดือน เมื่อสัญญาณความไม่สมดุลปรากฏขึ้นบนพวงมาลัย ให้ถอดออกทันทีและขจัดความผิดปกติที่มีอยู่ สัญญาณที่พบบ่อยที่สุดของความไม่สมดุลคือการสั่นของใบมีดที่ผิดปกติ
3. ตรวจสอบแปรงคัดลอกอย่างน้อยทุกๆ 6 เดือน... ทุกๆ 2-6 ปี ทาสีองค์ประกอบโลหะการติดตั้ง. การทาสีปกติจะช่วยป้องกันโลหะจากความเสียหายจากการกัดกร่อน
4. ตรวจสอบสถานะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า... ตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ร้อนมากเกินไประหว่างการทำงาน หากพื้นผิวของตัวเครื่องร้อนมากจนยากต่อการใช้งาน ให้นำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปที่โรงปฏิบัติงาน
5. ตรวจสอบสภาพของตัวสะสม... ต้องกำจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากหน้าสัมผัสโดยเร็วที่สุด ลดประสิทธิภาพของการติดตั้งลงอย่างมาก ให้ความสนใจกับสภาพทางกลของหน้าสัมผัสความร้อนสูงเกินไปของตัวเครื่อง, ขดลวดที่ถูกไฟไหม้และข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกัน - ทั้งหมดนี้จะต้องถูกกำจัดทันที

ดังนั้นจึงไม่มีอะไรซับซ้อนในการประกอบกังหันลม เพียงแค่เตรียมองค์ประกอบที่จำเป็นทั้งหมดประกอบการติดตั้งตามคำแนะนำและเชื่อมต่อยูนิตสำเร็จรูปกับไฟหลักก็เพียงพอแล้ว เครื่องกำเนิดลมที่ประกอบอย่างเหมาะสมสำหรับบ้านของคุณจะกลายเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าฟรีที่เชื่อถือได้ ทำตามบทช่วยสอนและคุณจะสบายดี

มีความสุขในการทำงาน!

วิดีโอ - กังหันลมทำเองที่บ้าน

รัสเซียมีตำแหน่งสองเท่าในด้านทรัพยากรพลังงานลม ด้านหนึ่งเนื่องจากพื้นที่รวมขนาดใหญ่และพื้นที่ราบที่มีความอุดมสมบูรณ์ โดยทั่วไปจึงมีลมแรงมากและส่วนใหญ่เป็นที่ราบ ในทางกลับกัน ลมของเราส่วนใหญ่เป็นระดับต่ำ ช้า ดูรูปที่ ช่วงที่สาม ลมแรงในบริเวณที่มีประชากรเบาบาง จากสิ่งนี้งานในการสตาร์ทเครื่องกำเนิดลมในฟาร์มนั้นค่อนข้างเกี่ยวข้อง แต่เพื่อที่จะตัดสินใจว่าจะซื้ออุปกรณ์ที่ค่อนข้างแพงหรือทำด้วยตัวเอง คุณต้องคิดให้รอบคอบว่าประเภทใด (และมีจำนวนมาก) เพื่อจุดประสงค์ในการเลือก

แนวคิดพื้นฐาน

1. KIEV - สัมประสิทธิ์การใช้พลังงานลม หากใช้ในการคำนวณแบบจำลองกลไกของลมเครื่องบิน (ดูด้านล่าง) จะเท่ากับประสิทธิภาพของใบพัดของโรงไฟฟ้าพลังงานลม (APU)
2. ประสิทธิภาพ - ประสิทธิภาพแบบ end-to-end ของ APU ตั้งแต่ลมที่พัดมาจนถึงขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือปริมาณน้ำที่สูบเข้าไปในถัง
3. ความเร็วลมขั้นต่ำในการทำงาน (MWS) คือความเร็วที่กังหันลมเริ่มจ่ายกระแสให้กับโหลด
4. ความเร็วลมสูงสุดที่อนุญาต (MDS) คือความเร็วที่การผลิตพลังงานหยุดลง: ระบบอัตโนมัติจะปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือวางโรเตอร์ไว้ในใบพัดสภาพอากาศ หรือพับและซ่อนไว้ หรือตัวโรเตอร์หยุดเอง หรือ APU เพียงแค่ยุบ
5. ความเร็วลมเริ่มต้น (SWV) - ที่ความเร็วนี้ โรเตอร์สามารถหมุนได้โดยไม่ต้องโหลด หมุนขึ้น และเข้าสู่โหมดการทำงาน หลังจากนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็สามารถเปิดได้
6. ความเร็วเริ่มต้นติดลบ (OSS) - หมายความว่า APU (หรือกังหันลม - โรงไฟฟ้าพลังงานลม หรือ VEA หน่วยพลังงานลม) ในการเริ่มต้นที่ความเร็วลมใดๆ จำเป็นต้องมีการหมุนจากแหล่งพลังงานภายนอก
7. แรงบิดเริ่มต้น (เริ่มต้น) - ความสามารถของโรเตอร์ที่ถูกบังคับให้ลดความเร็วในการไหลของอากาศเพื่อสร้างแรงบิดบนเพลา
8. กังหันลม (VD) เป็นส่วนหนึ่งของ APU ตั้งแต่โรเตอร์ไปจนถึงเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือปั๊ม หรือผู้ใช้พลังงานอื่นๆ
9. เครื่องกำเนิดลมแบบหมุน - APU ซึ่งพลังงานลมจะถูกแปลงเป็นแรงบิดบนเพลาส่งกำลังโดยการหมุนโรเตอร์ในกระแสลม
10. ช่วงความเร็วในการทำงานของโรเตอร์คือความแตกต่างระหว่าง MDS และ MPC เมื่อทำงานที่พิกัดโหลด
11. กังหันลมความเร็วต่ำ - ในนั้นความเร็วเชิงเส้นของชิ้นส่วนโรเตอร์ในกระแสน้ำไม่เกินความเร็วลมหรือต่ำกว่านั้นอย่างมีนัยสำคัญ หัวไหลแบบไดนามิกจะถูกแปลงเป็นแรงขับของใบมีดโดยตรง
12. กังหันลมความเร็วสูง - ความเร็วเชิงเส้นของใบมีดสูงกว่าความเร็วลมอย่างมีนัยสำคัญ (มากถึง 20 เท่าหรือมากกว่า) และโรเตอร์จะสร้างการไหลเวียนของอากาศ วัฏจักรของการแปลงพลังงานการไหลเป็นแรงขับนั้นซับซ้อน

หมายเหตุ:

1. ตามกฎแล้ว APU ความเร็วต่ำจะมี KIEV ต่ำกว่าความเร็วสูง แต่มีแรงบิดเริ่มต้นเพียงพอที่จะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยไม่ต้องตัดการเชื่อมต่อโหลดและ TCO เป็นศูนย์เช่น สตาร์ทตัวเองได้อย่างสมบูรณ์และใช้งานได้ในลมที่เบาที่สุด
2. ความช้าและความเร็วเป็นแนวคิดที่สัมพันธ์กัน กังหันลมในครัวเรือนที่มี 300 รอบต่อนาทีอาจเป็นความเร็วต่ำและ APU ที่ทรงพลังของประเภท EuroWind ซึ่งทุ่งของโรงไฟฟ้าพลังงานลมฟาร์มกังหันลม (ดูรูป) และใบพัดที่มีความเร็วประมาณ 10 รอบต่อนาทีนั้นมีความเร็วสูง เพราะ ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางดังกล่าว ความเร็วเชิงเส้นของใบมีดและอากาศพลศาสตร์ของใบพัดในช่วงส่วนใหญ่ของช่วงจึงค่อนข้าง "เหมือนเครื่องบิน" ดูด้านล่าง

คุณต้องการเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบใด?

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับกังหันลมในครัวเรือนต้องผลิตไฟฟ้าด้วยความเร็วรอบที่หลากหลายและมีความสามารถในการสตาร์ทด้วยตนเองโดยไม่ต้องใช้ระบบอัตโนมัติและแหล่งพลังงานภายนอก ในกรณีของการใช้ APU กับ OSS (กังหันลมที่มีการหมุน) ซึ่งตามกฎแล้วมี KIEV และประสิทธิภาพสูง จะต้องสามารถย้อนกลับได้ด้วย กล่าวคือ สามารถทำงานเป็นเครื่องยนต์ได้ ด้วยกำลังสูงสุด 5 กิโลวัตต์ เงื่อนไขนี้เป็นไปตามเงื่อนไขด้วยเครื่องจักรไฟฟ้าที่มีแม่เหล็กถาวรที่มีไนโอเบียม (ซุปเปอร์แม่เหล็ก) บนแม่เหล็กเหล็กหรือเฟอร์ไรท์ คุณสามารถวางใจได้ไม่เกิน 0.5-0.7 กิโลวัตต์

บันทึก: เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบอะซิงโครนัสหรือเครื่องสะสมที่มีสเตเตอร์ที่ไม่ใช่แม่เหล็กนั้นไม่เหมาะสมเลย เมื่อแรงลมลดลง ลมจะ "ออกไป" นานก่อนที่ความเร็วจะลดลงถึงกนง. และจะไม่สตาร์ทเอง

"หัวใจ" ที่ยอดเยี่ยมของ APU ที่มีความจุ 0.3 ถึง 1-2 กิโลวัตต์ได้มาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติกระแสสลับที่มีวงจรเรียงกระแสในตัว สิ่งเหล่านี้เป็นส่วนใหญ่แล้ว ประการแรก พวกมันรักษาแรงดันเอาต์พุตที่ 11.6-14.7 V ในช่วงความเร็วที่ค่อนข้างกว้างโดยไม่มีตัวปรับความคงตัวทางอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก ประการที่สอง ประตูซิลิกอนจะเปิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าข้ามขดลวดถึงประมาณ 1.4 V และก่อนหน้านั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะ "ไม่เห็น" โหลด ในการทำเช่นนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องหมุนได้ดีพอสมควร

ในกรณีส่วนใหญ่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติสามารถเชื่อมต่อกับเพลา HP ความเร็วสูงได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้เกียร์หรือสายพาน โดยเลือกความเร็วโดยเลือกจำนวนใบมีด ดูด้านล่าง "ผู้เดินเร็ว" มีแรงบิดเริ่มต้นเพียงเล็กน้อยหรือเป็นศูนย์ แต่โรเตอร์จะมีเวลาเพียงพอที่จะหมุนให้เพียงพอโดยไม่ต้องตัดการเชื่อมต่อโหลดก่อนที่วาล์วจะเปิดและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะให้กระแสไฟ

เลือกโดยลม

ก่อนตัดสินใจว่าจะทำเครื่องกำเนิดลมรุ่นใด มาตัดสินใจเกี่ยวกับอากาศวิทยาในพื้นที่ก่อน สีเทา-เขียว(ไม่มีลม) พื้นที่ของแผนที่ลมอย่างน้อยความรู้สึกบางอย่างจะมาจากกังหันลมเท่านั้น(และเราจะพูดถึงพวกเขาต่อไป) หากคุณต้องการแหล่งจ่ายไฟคงที่ คุณจะต้องเพิ่มบูสเตอร์ (วงจรเรียงกระแสที่มีตัวปรับแรงดันไฟฟ้า) เครื่องชาร์จ แบตเตอรี่อันทรงพลัง อินเวอร์เตอร์ 12/24/36/48 V DC ถึง 220/380 V 50 Hz AC . เศรษฐกิจดังกล่าวจะมีราคาไม่ต่ำกว่า 20,000 ดอลลาร์ และไม่น่าเป็นไปได้ที่จะกำจัดพลังงานระยะยาวมากกว่า 3-4 กิโลวัตต์ โดยทั่วไป ด้วยความมุ่งมั่นที่จะใช้พลังงานทดแทน จะดีกว่าที่จะมองหาแหล่งพลังงานอื่น

ในสถานที่ที่มีลมแรงสีเหลืองเขียวและอ่อนแรง หากต้องการใช้ไฟฟ้าไม่เกิน 2-3 กิโลวัตต์ คุณสามารถใช้เครื่องกำเนิดลมแนวตั้งความเร็วต่ำได้ด้วยตัวเอง... พวกเขาได้รับการพัฒนานับไม่ถ้วนและมีการออกแบบที่ในแง่ของ KIEV และประสิทธิภาพแทบไม่ด้อยไปกว่า "ใบมีด" ที่ผลิตในอุตสาหกรรม

หากควรซื้อกังหันลมสำหรับบ้าน ควรเน้นที่กังหันลมที่มีใบพัดใบเรือ มีข้อพิพาทมากมายและในทางทฤษฎีทุกอย่างยังไม่ชัดเจน แต่ก็ใช้ได้ ในสหพันธรัฐรัสเซีย "เรือใบ" ผลิตใน Taganrog ด้วยความจุ 1-100 กิโลวัตต์

ในพื้นที่สีแดงและมีลมแรง ตัวเลือกจะขึ้นอยู่กับกำลังที่ต้องการในช่วง 0.5-1.5 กิโลวัตต์ "แนวตั้ง" ที่สร้างขึ้นเองนั้นมีเหตุผล 1.5-5 kW - ซื้อ "เรือใบ" สามารถซื้อ "แนวตั้ง" ได้ แต่จะมีราคาสูงกว่า APU แนวนอน และสุดท้าย หากต้องใช้กังหันลมที่มีกำลังตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ขึ้นไป คุณต้องเลือกระหว่าง "ใบพัด" หรือ "เรือใบ" ที่ซื้อในแนวนอน

บันทึก: ผู้ผลิตหลายรายโดยเฉพาะระดับที่สองเสนอชุดชิ้นส่วนซึ่งคุณสามารถประกอบกังหันลมที่มีความจุสูงถึง 10 กิโลวัตต์ได้ด้วยตัวเอง ชุดดังกล่าวจะมีราคาถูกกว่าชุดสำเร็จรูปพร้อมการติดตั้ง 20-50% แต่ก่อนที่จะซื้อ คุณต้องศึกษาอากาศวิทยาของไซต์การติดตั้งที่เสนออย่างรอบคอบ จากนั้นเลือกประเภทและรุ่นที่เหมาะสมตามข้อกำหนด

เกี่ยวกับความปลอดภัย

ชิ้นส่วนของกังหันลมในครัวเรือนที่ใช้งานสามารถมีความเร็วเชิงเส้นเกิน 120 หรือ 150 m / s และชิ้นส่วนของวัสดุที่เป็นของแข็งใด ๆ ที่มีน้ำหนัก 20 g บินด้วยความเร็ว 100 m / s ด้วยการตี "สำเร็จ" ฆ่าคนที่มีสุขภาพดีทันที เหล็กหรือพลาสติกแข็ง แผ่นหนา 2 มม. เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 ม./วินาที ผ่าครึ่ง

นอกจากนี้ กังหันลมส่วนใหญ่ที่มีกำลังเกิน 100 W มีเสียงดังมาก หลายชนิดสร้างความผันผวนของความดันอากาศต่ำมาก (น้อยกว่า 16 Hz) - อินฟราซาวน์ Infrasounds นั้นไม่ได้ยิน แต่เป็นอันตรายต่อสุขภาพและแพร่กระจายไปไกลมาก

บันทึก: ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 มีเรื่องอื้อฉาวในสหรัฐอเมริกา - ฟาร์มกังหันลมที่ใหญ่ที่สุดในประเทศในเวลานั้นต้องปิด ชาวอินเดียนแดงจากเขตสงวน 200 กม. จากสนามกองกำลังของตนได้พิสูจน์ในศาลว่าความผิดปกติด้านสุขภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในตัวพวกเขาหลังจาก WPP ถูกนำไปใช้งานนั้นเกิดจากอินฟราซาวน์

ด้วยเหตุผลข้างต้น อนุญาตให้ติดตั้ง APU ที่ระยะห่างอย่างน้อย 5 ของความสูงจากอาคารที่พักอาศัยที่ใกล้ที่สุด ในสนามหญ้าของครัวเรือนส่วนตัว คุณสามารถติดตั้งกังหันลมที่ผลิตขึ้นทางอุตสาหกรรมซึ่งได้รับการรับรองอย่างเหมาะสม โดยทั่วไปแล้วเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้ง APU บนหลังคา - ในระหว่างการใช้งานแม้จะมีพลังงานต่ำ แต่จะมีภาระทางกลสลับกันซึ่งอาจทำให้เกิดการสั่นพ้องของโครงสร้างอาคารและการทำลายล้าง

บันทึก: ความสูงของ APU คือจุดสูงสุดของดิสก์แบบกวาด (สำหรับใบพัดใบพัด) หรือรูปทรงเรขาคณิต (สำหรับ APU แนวตั้งที่มีโรเตอร์บนเพลา) หากเสา APU หรือแกนโรเตอร์ยื่นขึ้นไปสูงกว่าเดิม ความสูงจะคำนวณจากยอด - ส่วนบน

ลม แอโรไดนามิก KIEV

เครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดปฏิบัติตามกฎธรรมชาติเดียวกันกับโรงงานซึ่งคำนวณจากคอมพิวเตอร์ และผู้สร้างบ้านจำเป็นต้องเข้าใจพื้นฐานของงานของเขาเป็นอย่างดี โดยส่วนใหญ่แล้วเขาไม่มีวัสดุและอุปกรณ์เทคโนโลยีล้ำสมัยราคาแพงที่จำหน่ายได้ อากาศพลศาสตร์ของ APU นั้นช่างยากเหลือเกิน ...

ลมและ KIEV

ในการคำนวณ APU ของโรงงานแบบอนุกรมที่เรียกว่า แบบจำลองกลไกลมแบบแบน มันขึ้นอยู่กับสมมติฐานต่อไปนี้:

• ความเร็วและทิศทางลมจะคงที่ภายในพื้นผิวใบพัดที่มีประสิทธิภาพ
• อากาศเป็นตัวกลางต่อเนื่อง
• พื้นผิวที่มีประสิทธิภาพของโรเตอร์เท่ากับพื้นที่กวาด
• พลังงานของการไหลของอากาศเป็นพลังงานจลน์ล้วนๆ

ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว พลังงานสูงสุดต่อหน่วยปริมาตรของอากาศจะคำนวณตามสูตรของโรงเรียน โดยสมมติว่าความหนาแน่นของอากาศในสภาวะปกติคือ 1.29 กก. * ลูกบาศก์เมตร ม. ที่ความเร็วลม 10 m / s อากาศหนึ่งลูกบาศก์จะบรรทุก 65 J และ 650 วัตต์สามารถลบออกจากพื้นผิวโรเตอร์ที่มีประสิทธิภาพหนึ่งตารางที่ประสิทธิภาพ 100% ของ APU ทั้งหมด นี่เป็นแนวทางที่ง่ายมาก ทุกคนรู้ดีว่าลมไม่เคยราบเรียบอย่างสมบูรณ์ แต่สิ่งนี้ต้องทำเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์สามารถทำซ้ำได้ ซึ่งเป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปในเทคโนโลยี

ไม่ควรละเลยโมเดลแบน เพราะให้พลังงานลมขั้นต่ำที่ชัดเจน แต่ประการแรก อากาศถูกบีบอัด และประการที่สอง เป็นของเหลวมาก (ความหนืดไดนามิกเพียง 17.2 μPa * s) ซึ่งหมายความว่าการไหลสามารถไหลไปรอบ ๆ พื้นที่กวาด ลดพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพและ KIEV ซึ่งสังเกตได้บ่อยที่สุด แต่โดยหลักการแล้ว สถานการณ์ตรงกันข้ามก็เป็นไปได้เช่นกัน: ลมไหลไปที่โรเตอร์และพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพจากนั้นจะมากกว่าพื้นผิวที่กวาด และ KIEV จะมากกว่า 1 เมื่อเทียบกับลมแบนราบ

นี่คือตัวอย่างสองตัวอย่าง อย่างแรกคือเรือยอทช์ที่น่าเพลิดเพลินซึ่งค่อนข้างหนักเรือยอชท์สามารถแล่นได้ไม่เพียง แต่ต้านลม แต่ยังเร็วกว่านั้นอีกด้วย ลมมีความหมายภายนอก ลมที่ชัดเจนยังต้องเร็วขึ้นไม่เช่นนั้นจะดึงเรือได้อย่างไร?

ประการที่สองคือความคลาสสิกของประวัติศาสตร์การบิน ในระหว่างการทดสอบ MIG-19 ปรากฏว่าเครื่องสกัดกั้นซึ่งหนักกว่าเครื่องบินรบแนวหน้าเป็นตัน เร่งความเร็วได้เร็วกว่า ด้วยเครื่องยนต์เดียวกันในเครื่องร่อนเดียวกัน

นักทฤษฎีไม่รู้ว่าจะคิดอย่างไร และสงสัยกฎการอนุรักษ์พลังงานอย่างจริงจัง ในท้ายที่สุด ปรากฏว่ากรวยแฟริ่งเรดาร์ยื่นออกมาจากช่องอากาศเข้า ซีลอากาศปรากฏขึ้นตั้งแต่จมูกถึงเปลือกนอกราวกับกวาดจากด้านข้างไปยังคอมเพรสเซอร์ของเครื่องยนต์ ตั้งแต่นั้นมา คลื่นกระแทกได้ถูกสร้างขึ้นอย่างมั่นคงในทางทฤษฎีว่ามีประโยชน์ และประสิทธิภาพการบินอันยอดเยี่ยมของเครื่องบินสมัยใหม่ก็ไม่ใช่ส่วนเล็กๆ อันเนื่องมาจากการใช้งานอย่างชำนาญ

อากาศพลศาสตร์

การพัฒนาแอโรไดนามิกมักจะแบ่งออกเป็นสองยุค - ก่อน N. G. Zhukovsky และหลัง รายงานของเขา "เกี่ยวกับกระแสน้ำวนที่แนบมา" เมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2448 เป็นจุดเริ่มต้นของยุคใหม่ในการบิน

ก่อนหน้าที่ Zhukovsky พวกเขาบินบนใบเรือที่แบนราบ: สันนิษฐานว่าอนุภาคของกระแสที่เข้ามาทำให้โมเมนตัมทั้งหมดของพวกเขาไปที่ขอบชั้นนำของปีก สิ่งนี้ทำให้สามารถกำจัดปริมาณเวกเตอร์ทันที - โมเมนตัมเชิงมุม - ซึ่งก่อให้เกิดคณิตศาสตร์ที่โกรธแค้นและส่วนใหญ่มักจะไม่ใช่การวิเคราะห์เพื่อย้ายไปที่ความสัมพันธ์เชิงพลังงานล้วนๆ สะดวกกว่ามาก และเป็นผลให้สนามความดันที่คำนวณได้ บนเครื่องบินขนส่ง ไม่มากก็น้อย คล้ายกับปัจจุบัน

วิธีการทางกลไกดังกล่าวทำให้สามารถสร้างยานพาหนะที่อย่างน้อยที่สุดก็สามารถบินจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ โดยไม่จำเป็นต้องชนพื้นที่ไหนสักแห่งระหว่างทาง แต่ความปรารถนาที่จะเพิ่มความเร็ว ความสามารถในการบรรทุก และคุณสมบัติการบินอื่นๆ เผยให้เห็นถึงความไม่สมบูรณ์ของทฤษฎีแอโรไดนามิกดั้งเดิมมากขึ้นเรื่อยๆ

ความคิดของ Zhukovsky คือ: ตามพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของปีกอากาศเดินทางในเส้นทางอื่น จากสภาพความต่อเนื่องของตัวกลาง (ฟองสูญญากาศไม่ได้เกิดขึ้นในอากาศด้วยตัวเอง) ตามมาด้วยความเร็วของกระแสบนและล่างที่ไหลลงมาจากขอบต่อท้ายควรจะต่างกัน เนื่องจากความหนืดของอากาศมีน้อยแต่มีจำกัด กระแสน้ำวนจึงควรก่อตัวขึ้นที่นั่นเนื่องจากความแตกต่างของความเร็ว

กระแสน้ำวนหมุน และกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม ซึ่งไม่เปลี่ยนรูปเหมือนกฎการอนุรักษ์พลังงาน ก็ใช้ได้กับปริมาณเวกเตอร์เช่นกัน กล่าวคือ ต้องคำนึงถึงทิศทางการเคลื่อนไหวด้วย ดังนั้น ตรงขอบด้านท้าย ควรสร้างกระแสน้ำวนที่หมุนตรงกันข้ามด้วยแรงบิดเท่ากัน โดยวิธีการอะไร? เนื่องจากพลังงานที่เกิดจากเครื่องยนต์

สำหรับการฝึกบิน นี่หมายถึงการปฏิวัติ: โดยการเลือกโปรไฟล์ปีกที่เหมาะสม เป็นไปได้ที่จะปล่อยให้กระแสน้ำวนที่ติดอยู่รอบปีกในรูปของการไหลเวียน Г เพิ่มการยกขึ้น นั่นคือเมื่อใช้เวลาส่วนหนึ่งและสำหรับความเร็วสูงและการรับน้ำหนักของปีก - ส่วนใหญ่คือกำลังของเครื่องยนต์ มันเป็นไปได้ที่จะสร้างการไหลของอากาศรอบ ๆ อุปกรณ์ซึ่งช่วยให้บรรลุลักษณะการบินที่ดีที่สุด

สิ่งนี้ทำให้การบินเป็นการบิน และไม่ใช่ส่วนหนึ่งของวิชาการบิน ขณะนี้เครื่องบินสามารถสร้างสภาพแวดล้อมที่จำเป็นสำหรับการบินได้ด้วยตัวเอง และไม่ใช่ของเล่นของกระแสลมอีกต่อไป สิ่งที่คุณต้องมีคือเครื่องยนต์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้นและทรงพลังยิ่งขึ้น ...

เคียฟอีกครั้ง

แต่กังหันลมไม่มีมอเตอร์ ตรงกันข้ามจะต้องใช้พลังงานจากลมส่งให้ผู้บริโภค และมันออกมา - เขาดึงขาของเขาออกหางติดอยู่ อนุญาตให้ใช้พลังงานลมในการไหลเวียนของโรเตอร์น้อยเกินไป - มันจะอ่อนแอ แรงขับของใบพัดจะต่ำ และ KIEV และกำลังจะต่ำ ให้การหมุนเวียนมากขึ้น - โรเตอร์จะหมุนอย่างบ้าคลั่งที่ไม่ได้ใช้งานในลมที่อ่อนแรง แต่ผู้บริโภคกลับได้รับน้อยอีกครั้ง: พวกเขาให้ภาระเล็กน้อยโรเตอร์เบรกลมพัดออกจากการไหลเวียนและโรเตอร์ก็กลายเป็น

กฎการอนุรักษ์พลังงานให้ "ค่าเฉลี่ยสีทอง" อยู่ตรงกลาง: เราให้พลังงาน 50% แก่โหลด และสำหรับ 50% ที่เหลือ เราจะบิดกระแสให้เหมาะสมที่สุด การปฏิบัติยืนยันสมมติฐาน: หากประสิทธิภาพของใบพัดดึงที่ดีคือ 75-80% ดังนั้น KIEV เช่นเดียวกับการคำนวณอย่างระมัดระวังและเป่าในอุโมงค์ลมของใบพัดใบพัดถึง 38-40% นั่นคือ มากถึงครึ่งหนึ่งของสิ่งที่สามารถทำได้ด้วยพลังงานส่วนเกิน

ความทันสมัย

ทุกวันนี้ แอโรไดนามิกส์ซึ่งติดอาวุธด้วยคณิตศาสตร์และคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ กำลังเปลี่ยนจากบางสิ่งอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และทำให้แบบจำลองง่ายขึ้นเป็นคำอธิบายที่แม่นยำเกี่ยวกับพฤติกรรมของวัตถุในกระแสที่แท้จริง และที่นี่ นอกเหนือจากสายทั่วไป - พลัง พลัง และพลังที่มากกว่า! - พบเส้นทางด้านข้าง แต่มีแนวโน้มว่าจะมีพลังงานเข้าสู่ระบบจำนวนจำกัด

Paul McCready นักบินทางเลือกที่มีชื่อเสียงได้สร้างเครื่องบินในยุค 80 ด้วยมอเตอร์สองตัวจากเลื่อยไฟฟ้าที่มีความจุ 16 แรงม้า แสดง 360 กม./ชม. ยิ่งไปกว่านั้น แชสซีของมันคือรถสามล้อที่ไม่สามารถหดได้ และล้อก็ไม่มีแฟริ่ง ไม่มียานพาหนะใดๆ ของ McCready ที่ออนไลน์และตื่นตัว แต่สองคันหนึ่งมีมอเตอร์ลูกสูบและใบพัด และอีกคันหนึ่งบินรอบโลกเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์โดยไม่ได้ลงจอดที่ปั๊มน้ำมันแห่งหนึ่ง

การพัฒนาทฤษฎียังส่งผลต่อใบเรือที่ให้กำเนิดปีกเดิมอย่างมาก อากาศพลศาสตร์ "สด" ช่วยให้เรือยอทช์มีลม 8 นอต ยืนบนไฮโดรฟอยล์ (ดูรูปที่); ในการเร่งความเร็วของสิ่งที่ใหญ่โตดังกล่าวด้วยความเร็วที่ต้องการด้วยใบพัด จำเป็นต้องมีเครื่องยนต์อย่างน้อย 100 แรงม้า เรือคาตามารันแล่นด้วยความเร็วประมาณ 30 นอตในลมเดียวกัน (55 กม. / ชม.)

นอกจากนี้ยังมีการค้นพบที่ไม่สำคัญอย่างสมบูรณ์ แฟน ๆ ของกีฬาที่หายากและรุนแรงที่สุด - กระโดดฐาน - สวมชุดปีกสูง, วิงสูท, บินได้โดยไม่ต้องใช้มอเตอร์, การหลบหลีก, ที่ความเร็วมากกว่า 200 กม. / ชม. (ภาพด้านขวา) แล้วลงจอดอย่างราบรื่นใน สถานที่ที่เลือกไว้ล่วงหน้า ในเทพนิยายอะไรที่ผู้คนบินด้วยตัวเอง?

ความลึกลับของธรรมชาติหลายอย่างได้รับการแก้ไขเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง - เที่ยวบินของด้วง ตามหลักแอโรไดนามิกส์ มันบินไม่ได้ เช่นเดียวกับบรรพบุรุษของ "ชิงทรัพย์" F-117 ที่มีปีกรูปเพชรก็ไม่สามารถลอยขึ้นไปในอากาศได้ และ MiG-29 และ Su-27 ซึ่งบางครั้งสามารถโบยบินไปข้างหน้าได้ ไม่เข้ากับแนวคิดใดๆ เลย

แล้วทำไมการจัดการกับกังหันลมไม่ใช่เรื่องสนุกและไม่ใช่เครื่องมือสำหรับการทำลายล้างเผ่าพันธุ์ของตัวเอง แต่เป็นแหล่งที่มาของทรัพยากรที่สำคัญ จำเป็นหรือไม่ที่จะต้องเต้นรำโดยไม่ล้มเหลวจากทฤษฎีของกระแสน้ำที่อ่อนแอด้วยแบบจำลองลมเรียบ? ไม่มีทางที่จะก้าวไปข้างหน้าได้จริงหรือ?

สิ่งที่คาดหวังจากคลาสสิก?

อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าในกรณีใด เราไม่ควรละทิ้งความคลาสสิก เป็นรากฐานโดยไม่ต้องพิงซึ่งไม่สามารถสูงขึ้นได้ ในทำนองเดียวกัน ทฤษฎีเซตไม่ได้ยกเลิกตารางสูตรคูณ และโครโมไดนามิกของควอนตัมไม่ได้ทำให้แอปเปิ้ลลอยขึ้นจากต้นไม้

แล้วคุณจะคาดหวังอะไรกับแนวทางแบบคลาสสิกได้บ้าง? ลองดูที่ภาพ ซ้าย - ประเภทของโรเตอร์ จะแสดงตามเงื่อนไข 1 - ม้าหมุนแนวตั้ง 2 - มุมฉากแนวตั้ง (กังหันลม); 2-5 - โรเตอร์แบบมีใบมีดที่มีจำนวนใบมีดต่างกันพร้อมโปรไฟล์ที่ปรับให้เหมาะสม

ทางด้านขวา ตามแกนนอน ความเร็วของโรเตอร์สัมพัทธ์จะถูกพล็อต นั่นคือ อัตราส่วนของความเร็วเชิงเส้นของใบมีดต่อความเร็วลม แนวตั้งขึ้น - KIEV และลง - อีกครั้ง แรงบิดสัมพัทธ์ แรงบิดเดี่ยว (100%) ถือเป็นแรงบิดที่สร้างโรเตอร์บังคับเบรกในกระแสน้ำด้วย KIEV 100% กล่าวคือ เมื่อพลังงานทั้งหมดของการไหลถูกแปลงเป็นแรงหมุน

วิธีนี้ช่วยให้ได้ข้อสรุปที่กว้างขวาง ตัวอย่างเช่น ต้องเลือกจำนวนใบมีดไม่เพียงแต่ไม่มากตามความเร็วในการหมุนที่ต้องการ: ใบมีด 3 และ 4 ใบสูญเสียอย่างรวดเร็วในแง่ของ KIEV และแรงบิดเมื่อเทียบกับใบมีด 2 และ 6 ที่ทำงานได้ดี ในช่วงความเร็วใกล้เคียงกัน และวงล้อที่คล้ายกันภายนอกและมุมฉากมีคุณสมบัติแตกต่างกันโดยพื้นฐาน

โดยรวมแล้ว ควรให้ความพึงพอใจกับใบพัดของใบพัด ยกเว้นในกรณีที่จำเป็นต้องมีราคาถูกสุด ความเรียบง่าย การเริ่มต้นด้วยตนเองที่ไม่ต้องบำรุงรักษาโดยไม่ต้องใช้ระบบอัตโนมัติ และการยกขึ้นไปที่เสาเป็นไปไม่ได้

บันทึก: มาพูดถึงใบพัดเรือกันโดยเฉพาะ มันดูไม่เข้ากับรุ่นคลาสสิกเลย

แนวตั้ง

APU ที่มีแกนหมุนในแนวตั้งมีข้อได้เปรียบที่ไม่อาจโต้แย้งได้ในชีวิตประจำวัน: หน่วยที่ต้องการการบำรุงรักษาจะกระจุกตัวอยู่ที่ด้านล่างและไม่จำเป็นต้องยกขึ้น ยังคงมีตลับลูกปืนกันรุนที่ปรับแนวได้เองและถึงแม้จะไม่เสมอไป แต่มีความแข็งแรงและทนทาน ดังนั้น เมื่อออกแบบกังหันลมอย่างง่าย การเลือกทางเลือกควรเริ่มต้นด้วยหน่วยแนวตั้ง ประเภทหลักของพวกเขาแสดงในรูปที่

ดวงอาทิตย์

ในตำแหน่งแรก - ที่ง่ายที่สุดมักเรียกว่าโรเตอร์ Savonius ในความเป็นจริงมันถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1924 ในสหภาพโซเวียตโดย Ya. A. และ A. A. Voronin และ Sigurd Savonius นักอุตสาหกรรมชาวฟินแลนด์ใช้การประดิษฐ์อย่างไร้ยางอายโดยไม่สนใจใบรับรองลิขสิทธิ์ของสหภาพโซเวียตและเริ่มการผลิตแบบต่อเนื่อง แต่การแนะนำในชะตากรรมของการประดิษฐ์มีความหมายมากดังนั้นเพื่อที่จะไม่กวนอดีตและไม่รบกวนขี้เถ้าของคนตายเราจะเรียกกังหันลมนี้ว่าใบพัด Voronin-Savonius หรือเรียกสั้น ๆ ว่า VS .

เครื่องบินดีสำหรับทุกคนยกเว้น "หัวรถจักร" KIEV ใน 10-18% อย่างไรก็ตามในสหภาพโซเวียตพวกเขาทำงานอย่างหนักและมีการพัฒนาบางอย่าง ด้านล่างเราจะพิจารณาการออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งไม่ซับซ้อนมากนัก แต่จากข้อมูลของ KIEV ให้เริ่มใช้ใบมีด

หมายเหตุ: เครื่องบินสองใบมีดไม่หมุน แต่กระตุก ใบมีด 4 อันนั้นนุ่มนวลกว่าเล็กน้อย แต่เสียไปมากใน KIEV สำหรับการปรับปรุง ราง 4 รางส่วนใหญ่มักจะบรรทุกบนสองชั้น - ใบมีดคู่หนึ่งที่ด้านล่าง และอีกคู่หนึ่ง หมุน 90 องศาในแนวนอน เหนือพวกมัน KIEV ยังคงอยู่และแรงด้านข้างของกลไกจะลดลง แต่แรงดัดงอเพิ่มขึ้นเล็กน้อยและด้วยลมมากกว่า 25 m / s เช่น APU บนเพลาเช่น โดยไม่มีแบริ่งเหนือโรเตอร์ที่ห่อหุ้มด้วยผ้าห่อศพ "ฉีกหอคอย"

ดาเรีย

ต่อไปคือโรเตอร์ Darrieus; KIEV - มากถึง 20% ง่ายยิ่งขึ้นไปอีก: ใบมีดทำจากแถบยางยืดแบบเรียบไม่มีโครง ทฤษฎีโรเตอร์ของ Darrieus ยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างเพียงพอ เป็นที่ชัดเจนว่ามันเริ่มคลายตัวเนื่องจากความแตกต่างในความต้านทานอากาศพลศาสตร์ของโคกและกระเป๋าของเทป และจากนั้นก็จะกลายเป็นอย่างรวดเร็ว สร้างการไหลเวียนของมันเอง

แรงบิดมีขนาดเล็กและในตำแหน่งเริ่มต้นของโรเตอร์ไม่มีขนานหรือตั้งฉากกับลมเลยดังนั้นการหมุนตัวเองจึงเป็นไปได้เฉพาะกับใบมีดจำนวนคี่ (ปีก?) ไม่ว่าในกรณีใดโหลดจาก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องถูกตัดการเชื่อมต่อระหว่างการหมุน

โรเตอร์ Darrieus มีคุณสมบัติที่ไม่ดีอีกสองประการ อย่างแรก ในระหว่างการหมุน thrust vector ของเบลดจะอธิบายการปฏิวัติที่สมบูรณ์เมื่อเทียบกับการโฟกัสตามหลักอากาศพลศาสตร์ และไม่ราบรื่น แต่จะกระตุก ดังนั้นโรเตอร์ Darrieus จะทำลายกลไกของมันอย่างรวดเร็วแม้ในลมที่สม่ำเสมอ

ประการที่สอง ดาเรียไม่เพียงแต่ส่งเสียง แต่ยังกรีดร้องและร้องเสียงแหลมจนเทปขาด นี่เป็นเพราะการสั่นสะเทือน และยิ่งใบมีดมาก เสียงคำรามยิ่งแรง ดังนั้น หากทำดาเรีย มันจะเป็นใบมีดสองใบ ทำจากวัสดุดูดซับเสียงที่มีความแข็งแรงสูง (คาร์บอนไฟเบอร์ ไมลาร์) และเครื่องบินขนาดเล็กก็ถูกดัดแปลงให้หมุนตรงกลางเสากระโดง

มุมฉาก

ในตำแหน่ง 3 - โรเตอร์แนวตั้งฉากมุมฉากพร้อมใบมีดโปรไฟล์ มุมฉากเพราะปีกยื่นในแนวตั้ง การเปลี่ยนจาก VS เป็นมุมฉากแสดงไว้ในรูปที่ ซ้าย.

มุมของการติดตั้งใบมีดที่สัมพันธ์กับเส้นสัมผัสของวงกลมที่สัมผัสกับจุดโฟกัสแอโรไดนามิกของปีกอาจเป็นค่าบวก (ในรูป) หรือค่าลบก็ได้ ตามความแรงของลม บางครั้งใบมีดหมุนได้และวางรถตู้ตรวจสภาพอากาศไว้ โดยจับ "อัลฟา" โดยอัตโนมัติ แต่โครงสร้างดังกล่าวมักจะแตกหัก

ตัวเครื่องตรงกลาง (ในรูปสีน้ำเงิน) ช่วยให้คุณสามารถนำ KIEV มาสู่เกือบ 50% แต่ทฤษฎีสำหรับมุมฉากให้จำนวนใบมีดที่เหมาะสมที่สุดอย่างชัดเจน: ควรมี 3 ใบพอดี

มุมฉากหมายถึงกังหันลมความเร็วสูงที่มี OSS กล่าวคือ จำเป็นต้องมีการเลื่อนตำแหน่งในระหว่างการว่าจ้างและหลังจากสงบ APUs แบบไม่ต้องใส่ข้อมูลแบบอนุกรมที่มีความจุสูงถึง 20 กิโลวัตต์ผลิตขึ้นตามรูปแบบมุมฉาก

เฮลิคอยด์

โรเตอร์เฮลิคอดหรือโรเตอร์ของกอร์ลอฟ (ข้อ 4) - ชนิดของมุมฉากที่ให้การหมุนสม่ำเสมอ มุมฉากที่มีปีกตรง "น้ำตา" อ่อนแอกว่า BC แบบสองใบมีดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น การดัดของใบมีดตามแนวเกลียวทำให้สามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสีย KIEV อันเนื่องมาจากความโค้งของใบมีดได้ แม้ว่าใบมีดโค้งจะปฏิเสธส่วนหนึ่งของการไหลโดยไม่ใช้ แต่ก็ยังดึงส่วนหนึ่งของมันเข้าไปในโซนที่มีความเร็วเชิงเส้นสูงสุดเพื่อชดเชยความสูญเสีย มีการใช้เฮลิคอดน้อยกว่ากังหันลมชนิดอื่นเพราะ เนื่องจากความซับซ้อนของการผลิตจึงมีราคาแพงกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพเท่าเทียมกัน

Barrel-zagrebka

5 ตำแหน่ง - โรเตอร์ชนิด BC ล้อมรอบด้วยใบพัดนำทาง แผนภาพแสดงในรูปที่ ด้านขวา. ไม่ค่อยพบในการออกแบบอุตสาหกรรมเพราะ การซื้อที่ดินที่มีราคาแพงไม่ได้ชดเชยการเพิ่มกำลังการผลิต และการใช้วัสดุและความซับซ้อนของการผลิตก็มาก แต่ผู้สร้างบ้านที่กลัวงานไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญอีกต่อไป แต่เป็นผู้บริโภคและหากต้องการไม่เกิน 0.5-1.5 กิโลวัตต์ก็เป็นเรื่องเล็กน้อยสำหรับเขา:

• โรเตอร์ประเภทนี้ปลอดภัย ไร้เสียง ไม่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและสามารถติดตั้งได้ทุกที่ แม้แต่ในสนามเด็กเล่น
• การดัดรางสังกะสีและเชื่อมโครงจากท่อเป็นงานที่ไร้สาระ
• การหมุนมีความสม่ำเสมออย่างยิ่งชิ้นส่วนของกลไกสามารถนำมาจากราคาถูกที่สุดหรือจากถังขยะ
• ไม่กลัวพายุเฮอริเคน - ลมแรงเกินไปไม่สามารถดันเข้าไปใน "ถัง" รังไหมกระแสน้ำวนปรากฏขึ้นรอบๆ (เราจะพบเอฟเฟกต์นี้ในภายหลัง)
• และที่สำคัญที่สุด เนื่องจากพื้นผิวของ "คว้า" นั้นใหญ่กว่าโรเตอร์ภายในหลายเท่า KIEV จึงสามารถโอเวอร์ยูนิตได้ และแรงบิดอยู่ที่ 3 m / s แล้วที่ "บาร์เรล" ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสามเมตร เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 1 กิโลวัตต์ที่รับน้ำหนักได้สูงสุดว่ากันว่าไม่กระตุกจะดีกว่า

วิดีโอ: กังหันลม Lenz

ในยุค 60 ในสหภาพโซเวียต E.S.Biryukov ได้จดสิทธิบัตร APU แบบหมุนด้วย KIEV 46% ต่อมาเล็กน้อย V. Blinov ประสบความสำเร็จ 58% ของการออกแบบตามหลักการ KIEV เดียวกัน แต่ไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการทดสอบ และการทดสอบเต็มรูปแบบของกองทัพ Biryukov ได้ดำเนินการโดยเจ้าหน้าที่ของนิตยสาร Inventor and Rationalizer โรเตอร์ 2 ชั้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.75 ม. และสูง 2 ม. ในสายลมสดชื่นหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส 1.2 กิโลวัตต์ด้วยกำลังเต็มที่และทนต่อ 30 ม. / วินาทีโดยไม่ทำลาย ภาพวาด APU ของ Biryukov แสดงในรูปที่

1. โรเตอร์หลังคาสังกะสี
2. ตลับลูกปืนเม็ดกลมสองแถวปรับแนวได้เอง
3. สายเคเบิล - สายเคเบิลเหล็ก 5 มม.
4. แกนเพลา - ท่อเหล็กที่มีความหนาของผนัง 1.5-2.5 มม.
5. คันโยกควบคุมความเร็วตามหลักอากาศพลศาสตร์
6. ใบเลื่อยวงเดือน - ไม้อัดหรือแผ่นพลาสติก 3-4 มม.
7. แท่งควบคุมความเร็ว
8. โหลดของตัวควบคุมความเร็ว, น้ำหนักของมันกำหนดความเร็ว;
9. ไดรฟ์รอก - ล้อจักรยานที่ไม่มียางพร้อมท่อ
10. ตลับลูกปืนกันรุน - ตลับลูกปืนกันรุน;
11. รอกขับเคลื่อน - รอกกระแสสลับมาตรฐาน
12. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

Biryukov ได้รับใบรับรองลิขสิทธิ์หลายฉบับสำหรับ APU ของเขา ขั้นแรกให้สังเกตการตัดของโรเตอร์ เมื่อเร่งความเร็ว มันจะทำงานเหมือนเครื่องบิน สร้างช่วงเวลาเริ่มต้นที่ยอดเยี่ยม เมื่อหมุนไปเรื่อย ๆ เบาะน้ำวนจะถูกสร้างขึ้นในกระเป๋าด้านนอกของใบมีด จากมุมมองของลม ใบพัดจะกลายเป็นโปรไฟล์ และโรเตอร์จะกลายเป็นมุมฉากความเร็วสูง โดยโปรไฟล์เสมือนจริงจะเปลี่ยนไปตามความแรงของลม

ประการที่สอง ช่องโปรไฟล์ระหว่างใบมีดในช่วงความเร็วในการทำงานทำหน้าที่เป็นตัวกลาง หากลมเพิ่มขึ้นก็จะสร้างเบาะน้ำวนซึ่งขยายออกไปนอกโรเตอร์ รังไหมกระแสน้ำวนตัวเดียวกันปรากฏขึ้นรอบๆ APU พร้อมใบพัดนำทาง พลังงานสำหรับการสร้างนั้นถูกพรากไปจากลม และไม่เพียงพอต่อการพังทลายของกังหันลมอีกต่อไป

ประการที่สาม ตัวควบคุมความเร็วได้รับการออกแบบสำหรับกังหันเป็นหลัก เขารักษาอัตราการหมุนเวียนของเธอให้เหมาะสมที่สุดจากมุมมองของ KIEV และมั่นใจได้ถึงความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เหมาะสมโดยการเลือกอัตราทดเกียร์ของกลไก

หมายเหตุ: หลังจากการตีพิมพ์ใน IR ในปี 1965 กองกำลังของยูเครน Biryukova ก็จมลงสู่การให้อภัย ผู้เขียนไม่ได้รับคำตอบจากเจ้าหน้าที่ ชะตากรรมของสิ่งประดิษฐ์ของสหภาพโซเวียตจำนวนมาก พวกเขาบอกว่าคนญี่ปุ่นบางคนกลายเป็นมหาเศรษฐี อ่านนิตยสารเทคนิคยอดนิยมของโซเวียตเป็นประจำ และจดสิทธิบัตรทุกอย่างที่สมควรได้รับความสนใจ

ใบมีด

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น กังหันลมใบพัดใบพัดแนวนอนดีที่สุดในรุ่นคลาสสิก แต่ประการแรก เขาต้องการลมที่มีกำลังปานกลางและคงที่เป็นอย่างน้อย ประการที่สอง การก่อสร้าง DIYer นั้นเต็มไปด้วยข้อผิดพลาดมากมาย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมบ่อยครั้งที่ผลของการทำงานหนักเป็นเวลานาน อย่างดีที่สุด ส่องสว่างห้องน้ำ โถงทางเดิน หรือระเบียง หรือแม้กระทั่งกลายเป็นว่าทำได้เพียงคลายตัวเองเท่านั้น

ตามไดอะแกรมในรูปที่ มาดูกันดีกว่า ตำแหน่ง:

• รูปที่. NS:

1. ใบพัด;
2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
3. เตียงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
4. ใบพัดสภาพอากาศป้องกัน (พลั่วพายุเฮอริเคน);
5. ตัวสะสมปัจจุบัน
6. แชสซี;
7. ปมหมุน
8. ใบพัดสภาพอากาศทำงาน
9. เสา;
10. แคลมป์สำหรับสายเคเบิล

• รูปที่. B มุมมองด้านบน:

1. ใบพัดสภาพอากาศป้องกัน
2. ใบพัดสภาพอากาศทำงาน
3. ตัวควบคุมความตึงสปริงของใบพัดป้องกัน

• รูปที่. G, แหวนสลิป:

1. ตัวสะสมที่มีบัสบาร์ทองแดงแบบต่อเนื่อง
2. แปรงกราไฟท์ทองแดงแบบสปริงโหลด

บันทึก: การป้องกันพายุเฮอริเคนสำหรับใบพัดแนวนอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 เมตรเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งเพราะ เขาไม่สามารถสร้างรังไหมน้ำวนรอบตัวเขา ด้วยขนาดที่เล็กกว่า ความทนทานของโรเตอร์สูงถึง 30 m / s สามารถทำได้ด้วยใบมีดโพรพิลีน

แล้วสิ่งกีดขวางอยู่ที่ไหน?

ใบมีด

คาดว่าจะบรรลุพลังบนเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามากกว่า 150-200 W บนใบมีดทุกขนาด ที่ตัดจากท่อพลาสติกที่มีผนังหนาตามคำแนะนำมักจะเป็นความหวังของมือสมัครเล่นที่สิ้นหวัง ใบมีดไปป์ (เว้นแต่จะหนามากจนใช้เป็นแผ่นเปล่า) จะมีโปรไฟล์แบบแบ่งส่วน กล่าวคือ ด้านบนหรือทั้งสองจะเป็นส่วนโค้งวงกลม

โปรไฟล์เซ็กเมนต์เหมาะสำหรับสื่อที่ไม่สามารถบีบอัดได้ เช่น ไฮโดรฟอยล์หรือใบพัด สำหรับก๊าซ จำเป็นต้องใช้ใบมีดที่มีโปรไฟล์แปรผันและระยะพิทช์ เช่น ดูรูปที่.; ช่วง - 2 ม. มันจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนและใช้เวลานานซึ่งต้องใช้การคำนวณที่อุตสาหะซึ่งเต็มไปด้วยทฤษฎี การเป่าในท่อและการทดสอบเต็มรูปแบบ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เมื่อติดตั้งโรเตอร์โดยตรงบนเพลา แบริ่งมาตรฐานจะแตกหักในไม่ช้า - ใบพัดทั้งหมดในกังหันลมจะไม่รับภาระแบบเดียวกัน คุณต้องมีเพลากลางที่มีลูกปืนรองรับพิเศษและระบบส่งกำลังทางกลจากมันไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สำหรับกังหันลมขนาดใหญ่จะใช้ตลับลูกปืนสองแถวที่ปรับแนวได้เอง ในรุ่นที่ดีที่สุด - สามชั้น, รูปที่. D ในรูป ข้างต้น. วิธีนี้ช่วยให้เพลาโรเตอร์ไม่เพียงแค่งอเล็กน้อย แต่ยังขยับเล็กน้อยจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งหรือขึ้นและลงได้

บันทึก: ใช้เวลาประมาณ 30 ปีในการพัฒนาตลับลูกปืนกันรุนสำหรับ EuroWind APU

ใบพัดสภาพอากาศฉุกเฉิน

หลักการทำงานของมันแสดงไว้ในรูปที่ ค. ลมที่เพิ่มขึ้น แรงกดบนพลั่ว สปริงยืด โรเตอร์บิด การหมุนรอบของมันตกลงมา และในที่สุด มันก็จะขนานกับกระแสน้ำ ทุกอย่างดูเหมือนจะดี แต่มันเรียบบนกระดาษ ...

ในวันที่ลมแรง ให้ลองถือฝาต้มหรือหม้อใบใหญ่โดยให้ด้ามขนานกับลม อย่างระมัดระวังเท่านั้น - เหล็กที่แข็งกระด้างสามารถกระแทกใบหน้าในลักษณะที่มันถูจมูก ตัดริมฝีปาก หรือแม้แต่ทำให้ตาแตก

ลมแบนเกิดขึ้นเฉพาะในการคำนวณทางทฤษฎีและในอุโมงค์ลมที่มีความแม่นยำเพียงพอสำหรับการฝึกฝน ในความเป็นจริง กังหันลมของพายุเฮอริเคนที่มีพลั่วพายุเฮอริเคนพังทลายมากกว่ากังหันลมที่ไม่มีการป้องกันโดยสิ้นเชิง เป็นการดีกว่าที่จะเปลี่ยนใบมีดที่บิดเบี้ยวแล้วดีกว่าทำทุกอย่างอีกครั้ง ในโรงงานอุตสาหกรรมก็อีกเรื่องหนึ่ง ที่นั่น ระยะพิทช์ของใบมีดซึ่งแต่ละอันจะได้รับการตรวจสอบและปรับแต่งด้วยระบบอัตโนมัติภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด และทำจากคอมโพสิตสำหรับงานหนัก ไม่ใช่จากท่อน้ำ

นักสะสมปัจจุบัน

เป็นไซต์ที่ให้บริการอย่างสม่ำเสมอ วิศวกรไฟฟ้าคนใดรู้ว่านักสะสมที่มีแปรงต้องได้รับการทำความสะอาด หล่อลื่น และควบคุม และเสาทำด้วยท่อน้ำ คุณจะไม่เข้าไปข้างในเดือนละครั้งหรือสองเดือนคุณจะต้องโยนกังหันลมทั้งหมดลงบนพื้นแล้วยกขึ้นอีกครั้ง จาก "การป้องกัน" เช่นนี้จะอยู่ได้นานแค่ไหน?

วิดีโอ: เครื่องกำเนิดลมใบมีด + แผงโซลาร์เซลล์สำหรับจ่ายไฟของกระท่อมฤดูร้อน

มินิและไมโคร

แต่ด้วยขนาดของใบพัดที่ลดลง ปัญหาก็จะลดลงตามกำลังสองของเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อ มันเป็นไปได้ที่จะผลิต APU ของเบลดแนวนอนด้วยตัวเองโดยให้กำลังสูงถึง 100 W ใบมีด 6 ใบจะเหมาะสมที่สุด เมื่อใช้ใบมีดมากขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์สำหรับกำลังเดียวกันจะเล็กลง แต่จะยากต่อการยึดให้แน่นบนดุมล้อ ใบมีดที่มีขนาดน้อยกว่า 6 ใบสามารถละเว้นได้: ใบมีด 2 ใบ 100W 2 ใบต้องการใบพัด 6.34 ม. และใบมีด 4 ใบที่มีกำลังเท่ากันต้องการ 4.5 ม. สำหรับใบมีด 6 ใบ ความสัมพันธ์กำลัง - เส้นผ่านศูนย์กลางจะแสดงดังนี้ :

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

ที่ดีที่สุดคือการพึ่งพากำลัง 10-20 วัตต์ ประการแรก ใบมีดพลาสติกที่มีระยะมากกว่า 0.8 ม. จะทนลมได้ไม่เกิน 20 ม./วินาที หากไม่มีมาตรการป้องกันเพิ่มเติม ประการที่สอง ด้วยช่วงใบมีดที่สูงถึง 0.8 ม. ความเร็วเชิงเส้นของปลายมันจะไม่เกินความเร็วลมมากกว่าสามครั้ง และข้อกำหนดสำหรับการทำโปรไฟล์ด้วยการบิดจะลดลงตามลำดับความสำคัญ นี่คือ "ราง" ที่มีโปรไฟล์แบบแบ่งส่วนจากไปป์ pos ข ในรูป และ 10-20 วัตต์จะให้พลังงานแก่แท็บเล็ต ชาร์จสมาร์ทโฟน หรือเปิดไฟสำหรับดูแลทำความสะอาด

จากนั้นเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์ของจีนนั้นสมบูรณ์แบบ - ดุมล้อสำหรับรถจักรยานไฟฟ้า pos 1 ในรูป พลังของมันคือมอเตอร์ 200-300 W แต่ในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะให้ประมาณ 100 W แต่จะเหมาะกับเราในแง่ของการหมุนเวียนหรือไม่?

ดัชนีความเร็ว z สำหรับใบมีด 6 ใบ คือ 3 สูตรคำนวณความเร็วในการหมุนภายใต้ภาระคือ N = v / l * z * 60 โดยที่ N คือความเร็วในการหมุน 1 / นาที v คือความเร็วลม และ l คือ เส้นรอบวงของโรเตอร์ ด้วยช่วงใบมีด 0.8 ม. และลม 5 ม. / วินาทีเราได้ 72 รอบต่อนาที ที่ 20 m / s - 288 รอบต่อนาที ล้อจักรยานหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน ดังนั้นเราจะเอา 10-20 วัตต์ของเราออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สามารถให้ 100 คุณสามารถใส่โรเตอร์เข้ากับเพลาได้โดยตรง

แต่ปัญหาต่อไปนี้ก็เกิดขึ้น: เราใช้แรงงานและเงินเป็นจำนวนมากอย่างน้อยก็สำหรับยานยนต์ได้ ... ของเล่น! 10-20 คืออะไร 50 วัตต์? และคุณไม่สามารถสร้างกังหันลมแบบมีใบมีดที่สามารถจ่ายไฟให้กับทีวีที่บ้านได้เป็นอย่างน้อย เป็นไปได้ไหมที่จะซื้อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบใช้ลมขนาดเล็กสำเร็จรูปและจะมีค่าใช้จ่ายน้อยลงหรือไม่? ให้มากที่สุดและถูกกว่า ดูที่ pos 4 และ 5 นอกจากนี้ มันจะเป็นมือถือ วางบนตอไม้ - และใช้มัน

ตัวเลือกที่สองคือถ้าสเต็ปเปอร์มอเตอร์วางอยู่ที่ไหนสักแห่งจากไดรฟ์เก่าขนาด 5 หรือ 8 นิ้ว หรือจากไดรฟ์กระดาษหรือแคร่ตลับหมึกของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตหรือดอทเมทริกซ์ที่ใช้งานไม่ได้ มันสามารถทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และติดโรเตอร์หมุนจากกระป๋อง (ข้อ 6) ได้ง่ายกว่าการประกอบโครงสร้างดังที่แสดงใน pos 3.

โดยทั่วไป ข้อสรุปเกี่ยวกับ "ใบมีด" นั้นชัดเจน: สร้างขึ้นเอง - มีแนวโน้มที่จะปรับแต่งเนื้อหาของหัวใจ แต่ไม่ใช่สำหรับการส่งออกพลังงานที่แท้จริงในระยะยาว

วิดีโอ: เครื่องกำเนิดลมที่ง่ายที่สุดสำหรับให้แสงกระท่อมฤดูร้อน

เรือใบ

เครื่องกำเนิดลมแบบเดินเรือเป็นที่รู้กันมานานแล้ว แต่แผงใบพัดที่อ่อนนุ่ม (ดูรูปที่) เริ่มทำขึ้นจากการถือกำเนิดของผ้าและฟิล์มสังเคราะห์ที่ทนทานต่อการสึกหรอสูง กังหันลมแบบหลายใบพัดพร้อมใบเรือที่แข็งกระด้างกระจายอยู่ทั่วโลกในฐานะตัวขับเคลื่อนสำหรับปั๊มน้ำอัตโนมัติกำลังต่ำ แต่ข้อมูลทางเทคนิคของกังหันลมนั้นต่ำกว่าแบบหมุน

อย่างไรก็ตามการแล่นเรือที่นุ่มนวลเหมือนปีกของกังหันลมดูเหมือนจะไม่ง่ายนัก ไม่ใช่เรื่องของความต้านทานลม (ผู้ผลิตไม่จำกัดความเร็วลมสูงสุดที่อนุญาต): เรือยอชท์แล่นเรือรู้อยู่แล้วว่าแทบเป็นไปไม่ได้ที่ลมจะทำลายใบเรือเบอร์มิวดา ในทางกลับกัน แผ่นกระดาษจะขาด หรือเสาจะหัก หรือเรือทั้งหมดจะ "พลิกคว่ำ" มันเกี่ยวกับพลังงาน

ขออภัย ไม่พบข้อมูลการทดสอบที่แม่นยำ ตามความคิดเห็นของผู้ใช้ เป็นไปได้ที่จะสร้างการพึ่งพา "สังเคราะห์" สำหรับการติดตั้งกังหันลม-4.380 / 220.50 ที่ผลิตใน Taganrog ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางล้อลม 5 ม. น้ำหนักหัวลม 160 กก. และความเร็วในการหมุน สูงถึง 40 รอบต่อนาที จะแสดงในรูปที่

แน่นอนว่าไม่สามารถรับประกันความน่าเชื่อถือได้ 100% แต่ถึงกระนั้นก็ชัดเจนว่าไม่มีสัญญาณของแบบจำลองกลไกแบบเรียบที่นี่ ล้อขนาด 5 เมตรบนลมเรียบ 3 m / s ไม่มีทางให้ 1 กิโลวัตต์ที่ 7 m / s ถึงที่ราบสูงที่มีกำลังและเก็บไว้จนกว่าจะมีพายุรุนแรง ผู้ผลิตโดยวิธีการที่ประกาศว่า 4 kW เล็กน้อยสามารถรับได้ที่ 3 m / s แต่เมื่อติดตั้งโดยกองกำลังของพวกเขาตามผลการศึกษาทางอากาศในพื้นที่

ไม่มีทฤษฎีเชิงปริมาณเช่นกัน คำอธิบายของนักพัฒนาไม่ชัดเจน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผู้คนซื้อกังหันลม Taganrog และใช้งานได้ จึงยังคงสันนิษฐานได้ว่าการหมุนเวียนรูปกรวยที่ประกาศไว้และเอฟเฟกต์การขับเคลื่อนนั้นไม่ใช่นิยาย ไม่ว่าในกรณีใดก็เป็นไปได้

จากนั้นปรากฎว่าก่อนที่โรเตอร์ตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมควรมีกระแสน้ำวนรูปกรวย แต่ขยายตัวและช้า และช่องทางดังกล่าวจะขับลมไปยังโรเตอร์ พื้นผิวที่มีประสิทธิภาพจะกวาดล้างได้มากขึ้น และ KIEV - โอเวอร์ยูนิต

คำถามนี้สามารถขจัดความกระจ่างได้โดยการวัดสนามของสนามแรงดันที่ด้านหน้าของโรเตอร์ อย่างน้อยกับแอนรอยด์ในครัวเรือน หากปรากฏว่าสูงกว่าจากด้านข้าง APU ที่แล่นเรือก็ทำงานเหมือนแมลงปีกแข็ง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบโฮมเมด

จากที่กล่าวไว้ข้างต้น เป็นที่ชัดเจนว่า เป็นการดีที่ผู้สร้างบ้านจะใช้แนวดิ่งหรือเรือใบ แต่ทั้งสองอย่างช้ามาก และการถ่ายโอนไปยังเครื่องกำเนิดความเร็วสูงนั้นเป็นงานที่ไม่จำเป็น ค่าใช้จ่ายและความสูญเสียที่ไม่จำเป็น คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วต่ำที่มีประสิทธิภาพด้วยตัวเองได้หรือไม่?

ใช่คุณทำได้ด้วยแม่เหล็กที่ทำจากโลหะผสมไนโอเบียมที่เรียกว่า ซุปเปอร์แม่เหล็ก กระบวนการผลิตของชิ้นส่วนหลักแสดงในรูปที่ ขดลวด - ลวดทองแดงขนาด 1 มม. แต่ละเส้นจำนวน 55 รอบในฉนวนเคลือบความแข็งแรงสูงทนความร้อน, FEMM, PETV ฯลฯ ความสูงของขดลวดคือ 9 มม.

ให้ความสนใจกับรูกุญแจในครึ่งโรเตอร์ พวกเขาจะต้องอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้แม่เหล็ก (พวกเขาจะติดกาวกับวงจรแม่เหล็กด้วยอีพ็อกซี่หรืออะคริลิ) หลังจากประกอบมาพร้อมกับขั้วตรงข้าม "แพนเค้ก" (แกนแม่เหล็ก) ต้องทำจากเฟอร์โรแม่เหล็กแบบอ่อน เหล็กโครงสร้างปกติจะทำ ความหนาของ "แพนเค้ก" อย่างน้อย 6 มม.

โดยทั่วไปแล้ว จะดีกว่าที่จะซื้อแม่เหล็กที่มีรูตามแนวแกนแล้วขันให้แน่นด้วยสกรู ซุปเปอร์แม่เหล็กดึงดูดด้วยแรงที่น่ากลัว ด้วยเหตุผลเดียวกัน ตัวเว้นวรรคทรงกระบอกสูง 12 มม. ถูกวางบนเพลาระหว่าง "แพนเค้ก"

ขดลวดที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนของสเตเตอร์นั้นเชื่อมต่อกันตามไดอะแกรมที่แสดงในรูปที่ ไม่ควรยืดปลายที่บัดกรี แต่ควรสร้างลูปมิฉะนั้นอีพ็อกซี่ที่จะเติมสเตเตอร์การชุบแข็งอาจทำให้สายไฟแตกได้

เทสเตเตอร์ลงในแม่พิมพ์ให้มีความหนา 10 มม. ไม่จำเป็นต้องตั้งศูนย์และทรงตัว สเตเตอร์ไม่หมุน ช่องว่างระหว่างโรเตอร์กับสเตเตอร์คือ 1 มม. ในแต่ละด้าน สเตเตอร์ในตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาไม่เฉพาะกับการเคลื่อนที่ตามแนวแกนเท่านั้น แต่ยังป้องกันการเลี้ยวด้วย สนามแม่เหล็กแรงสูงที่มีกระแสอยู่ในโหลดจะดึงไปตามนั้น

วิดีโอ: เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลม DIY

เอาท์พุต

แล้วเราจะได้อะไรในที่สุด? ความสนใจใน "ใบมีด" อธิบายได้จากรูปลักษณ์อันน่าทึ่งมากกว่าการทำงานจริงในรูปแบบโฮมเมดและใช้พลังงานต่ำ APU แบบหมุนที่สร้างขึ้นเองจะให้พลังงาน "สแตนด์บาย" สำหรับชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์หรือจ่ายไฟให้กับบ้านหลังเล็ก

แต่ด้วย APU สำหรับการแล่นเรือ มันคุ้มค่าที่จะทดลองกับผู้เชี่ยวชาญด้วยแนวสร้างสรรค์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรุ่นมินิที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1-2 ม. หากสมมติฐานของนักพัฒนาถูกต้อง ก็สามารถลบออกจากสิ่งนี้ได้ โดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของจีนที่อธิบายข้างต้น ทั้งหมด 200-300 วัตต์

อันเดรย์กล่าวว่า:

ขอบคุณสำหรับคำปรึกษาฟรีของคุณ ... และราคา "จาก บริษัท " ไม่แพงมากและฉันคิดว่าช่างฝีมือจากต่างจังหวัดจะสามารถสร้างเครื่องปั่นไฟที่คล้ายกับของคุณ และแบตเตอรี่ Li-po สามารถสั่งซื้อได้จากประเทศจีน อินเวอร์เตอร์ในเชเลียบินสค์สร้างไซน์ที่ดีมาก) .และใบเรือ ใบมีด หรือใบพัด - นี่เป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้นึกถึงผู้ชายรัสเซียแสนสะดวกของเรา

อีวานกล่าวว่า:

คำถาม:
สำหรับกังหันลมที่มีแกนตั้ง (ตำแหน่ง 1) และรุ่น "Lenz" คุณสามารถเพิ่มรายละเอียดเพิ่มเติมได้ - ใบพัดที่สัมผัสกับลมและปิดด้านที่ไร้ประโยชน์จากมัน (ไปทางด้านลม) นั่นคือลมจะไม่ทำให้ใบมีดช้าลง แต่เป็น "หน้าจอ" ลมพัดด้วย "หาง" ซึ่งอยู่ด้านหลังกังหันลมด้านล่างและเหนือใบพัด (สันเขา) ฉันอ่านบทความและเกิดความคิด

การคลิกปุ่ม "เพิ่มความคิดเห็น" แสดงว่าฉันยอมรับไซต์

กังหันลมทำเอง

เมื่อเปเรสทรอยก้าเกิดขึ้น หลายคนต้องเปลี่ยนอาชีพและค้นหาแอปพลิเคชั่นใหม่ด้วยมือและจิตใจอย่างเจ็บปวด ท่ามกลางความพยายามอื่น ๆ อีกมากมายที่ฉันมีและ กังหันลม.

ฉันได้อุทิศมากกว่าหนึ่งปีเพื่อสิ่งนี้โดยสุจริต ฉันตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่าไม่มีสิ่งใดที่คุ้มค่าที่จะได้มาโดยปราศจากการศึกษาอย่างละเอียดถี่ถ้วน มีหลายอย่างที่ไม่สามารถเข้าใจได้ แต่ค่อยๆ ชัดเจนขึ้น ในที่สุดสำเนาที่เจ็ดได้รับมากหรือน้อยตามลักษณะที่คำนวณได้

โรงสีลมถูกมองว่าเป็นแหล่งพลังงานสำหรับบ้านพักฤดูร้อนที่มีการเยี่ยมชมเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ที่ไม่สมบูรณ์ ถือเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ ดังนั้นขนาด

เครื่องกำเนิดลมทำเอง

เส้นผ่านศูนย์กลางกังหัน 1.15 - 1.17 ม. แบบสามใบมีด คำถามที่ถกเถียงกันมากที่สุดเกี่ยวกับจำนวนใบมีดถูกตัดสินระหว่างสองถึงสามและสามเนื่องจากเราต้องการ กังหันทำงานได้อย่างมั่นใจมากขึ้นในลมเบา ออกแบบความเร็ว 600 - 700 rpm.

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า - มอเตอร์สะสม 36V พร้อมแม่เหล็กถาวรผลิตในบัลแกเรีย ดูเหมือนว่าเครื่องยนต์เหล่านี้ถูกใช้อย่างหนาแน่นในคอมพิวเตอร์ของตระกูล EC

มอเตอร์เส้นผ่านศูนย์กลาง 80 มม. ยาวประมาณ 140 มม.?

ฉันใช้คุณลักษณะของมันบนขาตั้งอย่างขยันขันแข็ง โดยใช้มาตรวัดความเร็วรอบ โหลดที่สอบเทียบ และอื่นๆ ได้รับแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความเร็ว (2.22V * rev / s) ความต้านทานภายใน (2.5 โอห์ม) และการสูญเสียพัดลม (กลไกสำหรับแรงเสียดทานและการผสมอากาศ)

อัตราทดเกียร์ที่เหมาะสมที่สุดของตัวคูณถูกวางแผนไว้ที่ 4 แต่เนื่องจากความปรารถนาที่จะดำเนินการอย่างกะทัดรัดในขั้นตอนเดียว มันจึงหยุดที่ 3.33 (ทั้งๆ ที่ 4 ก็พยายามแล้ว) เกียร์เป็นเกลียวทำให้มีเสียงรบกวนน้อยลง คาร์เตอร์ไม่ประสบความสำเร็จแม้ว่าจะจำเป็นสำหรับซีรีส์ก็ตาม การละเลงเดือนละสองครั้งด้วยน้ำมันที่เป็นของแข็งนั้นไม่ได้ระบุชื่อ

กลไกการหมุน - เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระบนเกลียว มุมของการหมุนหลังจาก 2 - 3 รอบถูกจำกัดด้วยความยืดหยุ่นของสายเคเบิล นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายและน่าเชื่อถือที่สุด หัวหมุนบนเกลียวยาวบนท่อครึ่งนิ้วผ่านข้อต่อ แน่นอนว่ามีฟันเฟืองเล็กน้อยในสถานที่นี้ ในขั้นต้น ข้อต่อถูกทำให้ยาวขึ้น (60 - 70 มม.) และเพื่อความสะดวกในการเคลื่อนไหว ร่องถูกสร้างขึ้นบนเกลียว เหลือเพียงเกลียวบนและเกลียวล่างเท่านั้น (อันละ 2 - 2.5 เกลียว) จากนั้นปรากฎว่าฟันเฟืองไม่ได้แย่นักและหน่วยก็ลดความซับซ้อนลง

สายเคเบิลจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกส่งไปยังส่วนของท่อแนวตั้ง (ประมาณ 500 มม.) และออกจากทีออฟที่จุดที่หัวติดกับเสา ความยืดหยุ่นของสายเคเบิลหนาครึ่งเมตรก็เพียงพอแล้วที่จะป้องกันไม่ให้หัวหมุนในระนาบแนวนอนมากกว่า 1.5 - 2 รอบ

ฉันยังลองใช้รุ่นที่ไม่มีหางซึ่งมีการไหลที่ด้านหลังของกังหัน แต่ยังคงความคลาสสิก - ด้วยใบพัดหางขนาดประมาณ 200x400 มม. ดำเนินการบนส่วน 70 ซม. ของท่อครึ่งนิ้ว ปลายท่อช่วยปรับสมดุลหัวเครื่องส่งสัญญาณในแนวนอน ปิดโครงสร้างทั้งหมดด้วยท่อระบายน้ำทิ้งพลาสติก 100 (106) มม. ด้านหลังเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีจุดหมุนแนวตั้งและท่อขนาดครึ่งนิ้วขนาด 400 มม. สำหรับยึดกับเสาด้วยคัปปลิ้งมาตรฐาน เทอร์มินัลเอาท์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็อยู่ที่นั่นเช่นกัน ลวดดรอปเดินต่อไปตามเสาจากด้านนอก แม้ว่าจะวิ่งเข้าไปในท่อไปจนถึงพื้นได้

ท่อพลาสติกท่อน้ำทิ้งขนาด 100 (106?) มม. ทำงานเป็นท่อได้อย่างสมบูรณ์แบบ หยุดด้วยสกรูเกลียวปล่อยหนึ่งตัวจากด้านล่าง ฝาเปิดที่ด้านหน้าและด้านหลัง ในช่องว่างประมาณ 8 - 10 มม. ระหว่างเคสกับแฟริ่งด้านหน้า อากาศจะเข้ามาเพื่อทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเย็นลง โดยจากด้านหลังปลอกที่แขวนอยู่เหนือฐานบูมส่วนท้าย 20 - 25 มม. เพื่อไม่ให้น้ำหยดลงบนเกลียว

หางบนท่อพลาสติกครึ่งนิ้วที่มีใบมีดหาง (ประมาณ 200x400 มม.) หายไป ต่อด้วยน้ำหนักเพียงเล็กน้อยและปรับความยาวให้สมดุลย์กับศีรษะบนเสาโดยรวม

ด้วยมวลเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 2.5 กก. หัวทั้งหมดที่ไม่มีกังหันจะมีมวลประมาณ 5 กก. สำหรับฉันดูเหมือนว่านี่เป็นผลลัพธ์ที่ดี

กังหันเป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงเป็นพิเศษ บางทีหน่วยที่ยากที่สุดทางเทคโนโลยี วรรณกรรมทั้งหมดที่มาถึงมือเขียนโดยคนที่ห่างไกลจากอากาศพลศาสตร์โดยสิ้นเชิง ที่ปรึกษาส่วนใหญ่อ้างถึงโปรไฟล์การบินที่เป็นที่นิยม CLARK Y, BC2 และอื่นๆ วิธีการคำนวณใบพัดเครื่องบินและกังหันขนาดใหญ่ไม่เหมาะสมอย่างยิ่งกับกังหันขนาดเล็กที่มีความเร็วต่ำซึ่งมุ่งเน้นไปที่ลมอ่อนและปานกลาง (3-6 m / s) เทคโนโลยีมาตรฐานสำหรับการผลิตใบมีดนั้นค่อนข้างลำบากและที่สำคัญที่สุดคือไม่รับประกันความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของโปรไฟล์ที่สูง

สำหรับโปรไฟล์ด้วยหมายเลข Reynolds ที่ให้ไว้ 40,000 - 60,000 โปรไฟล์ประเภท Kupfer, Götingen 420 และรายการที่คล้ายกันกลายเป็นสิ่งที่ดีที่สุด ผู้สร้างเครื่องบินจำลองรู้เรื่องนี้ กล่าวโดยคร่าว ๆ นี่เป็นเพียงธนู โปรไฟล์ของปีก Farman หรือ Nyuport ของสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ในสายลมที่พัดเบา มันให้เวลาครู่หนึ่งซึ่งมากกว่ารูปหยดน้ำตาแบบดั้งเดิมเกือบ 1.5 เท่า ที่ความเร็วสูง การไหลจะเริ่มชะงักงัน และกังหันจะควบคุมตัวเองได้บางส่วน

โปรไฟล์ยังดึงเทคโนโลยี

ช่องว่างที่มีพื้นผิวของส่วนล่างของใบมีดถูกตัดออกตามภาพวาดและแม่แบบตามทฤษฎี จากนั้นใช้ชั้นของแผ่นไม้อัดโอ๊คกับกาวโดยใช้ชั้นโพลีเอทิลีน ที่ก้นมากถึง 10 ในตอนท้าย - 3 - 4 ชั้น เค้กทั้งหมดถูกห่อด้วยหนังยางอย่างระมัดระวังและทิ้งไว้หนึ่งหรือสองวัน

หลังจากติดกาวแล้ว ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปของใบมีดจะถูกลบออกจากช่องว่างและค่อนข้างเรียบง่ายที่ส่วนปลายและตามขอบโดยการเจียร ในท้ายที่สุด หากต้องการความทนทาน ทั้งหมดนี้ยังสามารถวางทับด้วยไฟเบอร์กลาสหนึ่งชั้นบนอีพ็อกซี่ได้

ภาพด้านขวาแสดงช่องว่างสำหรับติดใบมีด แผ่นไม้อัดโอ๊คติดกาวแน่นด้วยแถบยาง ที่ก้นมี 8 - 10 ชั้น ที่ปลายสุดของใบมีด 3 - 4 จากนั้นชั้นที่เหยียบจะถูกลบออกโดยการเจียรและขอบเป็นพื้น รูปร่างในแผนถูกปรับตามเทมเพลต ใบมีดเบา แข็ง และสม่ำเสมอพอสมควร ทรงตัวได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ต้นโอ๊กนั้นจริงจังเกินไป มันค่อนข้างเป็นไปได้และบางสิ่งที่ง่ายกว่า โดยทั่วไปแล้วฉันคลั่งไคล้ต้นไม้ดอกเหลือง ... มันไม่เจ็บที่จะวางทับด้วยไฟเบอร์กลาสถ้าคุณต้องการความทนทาน

ทางด้านซ้ายมีใบมีดลินเดนที่ติดกาวด้วยไฟเบอร์กลาสสองใบจากรุ่นก่อนหน้าซึ่งมีกลไกลูกเบี้ยวติดกาวสำหรับเปลี่ยนระยะพิทช์ของใบพัด สำหรับความไม่โอ้อวดทั้งหมดพวกเขาสามารถทนต่อ 2,000 รอบต่อนาที

ชิ้นไม้ลงสีพื้นอย่างระมัดระวังและทาสีด้วย PF115 จะทนต่อหนึ่งฤดูกาล หลังจากเก็บในฤดูหนาวในห้องที่ไม่มีเครื่องทำความร้อน ไม่มีการบิดเบี้ยวเป็นพิเศษ แต่ต้องเก็บกังหันไว้กับเพลา คุณไม่สามารถวางใบมีดกับผนังได้

กังหันถูกเกลียวเข้ากับเพลาและขันให้แน่นจนสุด

การประกอบทั้งหมดนี้ได้รับการติดตั้งที่ความสูง 5 เมตรบนเสาที่ทำจากส่วนท่อขนาดครึ่งนิ้ว สามในสี่ นิ้วที่เชื่อมต่อด้วยข้อต่ออะแดปเตอร์ เสามีฐานหมุนอยู่ใกล้พื้น และระบบชั้นเดียวแบบสี่สายของรอยแตกลายที่ทำจากสายไนลอนขนาด 5 มม. การออกแบบนี้ช่วยให้คนคนหนึ่งยก / ลดเสาได้

โหลดเป็นแบตเตอรี่อัลคาไลน์ขนาด 12 โวลต์ 55Ah ที่เชื่อมต่อผ่านไดโอด 10A บวกโวลต์มิเตอร์และแอมมิเตอร์ ..

ตัวควบคุมที่ซับซ้อนได้รับการพัฒนาเป็นการพัฒนาและเพิ่มเติม แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องเปลี่ยนแปลงเพื่อถอดกำลังไฟสูงสุด โหมดที่ได้เปรียบที่สุดในแง่นี้คือกระแสคงที่ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกัน การทำงานผ่านไดโอดทำให้แบตเตอรีตรงกันข้าม - แรงดันที่ค่อนข้างคงที่พร้อมกระแสประจุที่แตกต่างกัน

และในขณะที่นำตัวควบคุมเข้ามา ทดลองและนำกลับบ้านเป็นระยะ ปรากฏว่าหากไม่มีตัวควบคุม กังหันมีคุณสมบัติที่น่าสนใจบางอย่าง

การเปิดตัวนั้นง่ายมากที่น้อยกว่า 3m / s นอกจากนี้ กังหันยังรับความเร็วอย่างรวดเร็วก่อนชาร์จ (ประมาณ 13-14V) หลังจากนั้นความเร็วที่เพิ่มขึ้นจะช้ามาก เฉพาะแรงบิดบนเพลากังหันและกระแสชาร์จเพิ่มขึ้นเท่านั้น แน่นอนว่าการสูญเสียในตัวกำเนิดและในสายหล่นก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในลมแรงจะระบายความร้อนด้วยลมอย่างมีประสิทธิภาพผ่านช่องทางที่จัดไว้เป็นพิเศษ เป็นลักษณะเฉพาะที่กังหันส่งเสียงในระหว่างการเร่งความเร็วทันทีที่กระแสไฟชาร์จปรากฏขึ้นเสียงจะลดลงอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแล้วเสียงค่อนข้างอ่อน เมื่อคุณนอนในชนบทท่ามกลางลมแรง มันถูกบดบังด้วยเสียงของต้นไม้ ถ้าคุณไม่ทราบว่ามีการติดตั้งกังหัน

ฉันกลัวมากว่าในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเกิดไฟดับ จากนั้นเขาก็นับการสูญเสียที่เป็นไปได้ทั้งหมดและสรุปได้ว่าด้วยความจุความร้อนของโครงสร้างนั้น มันต้องใช้เวลาสี่สิบนาทีในการทำให้ร้อนขึ้นเหมือนกับว่างเปล่า จนถึง 70 - 80 องศา

กังหันลมทำงานภายใต้การดูแลตลอดฤดูร้อน เป็นไปไม่ได้เลยที่จะทิ้งเขาไปเพราะธรรมเนียมปฏิบัติของชาวเราและอีกอย่างหนึ่ง อีกอย่าง ฉันกลัวพายุ พายุ ครั้งนึงลมขึ้น 30 - 35 m/s ไม่มีเครื่องวัดความเร็วลมที่แม่นยำอยู่ในมือ แต่หลังจากนั้นฉันก็ปรับทิศทางของกังหันได้อย่างสมบูรณ์แบบแล้ว ครั้งเดียวก็เพียงพอแล้วที่จะทำการวัดแรงดัน 2 - 3 สำหรับโหลดอ้างอิงโดยใช้เครื่องวัดความเร็วลมและทำตาราง - กังหันลมเป็นเครื่องวัดความเร็วลมของตัวเอง กังหันให้ 900 รอบต่อนาที เครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้พลังงานประมาณ 150 - 170 W ที่ 5 - 7A (พลังงานครึ่งหนึ่งสูญเสียไปในสายไฟที่บางเกินไปซึ่งลดลงประมาณ 20 ม.) เสาและลมพัดพาฉันไปในกระแสลมกระโชกแรง ฉันกลัวว่าทั้งหมดนี้จะถูกเป่าให้แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย แต่การทดลองคือการทดลอง

สิบครั้งฉันหยุดกังหันอย่างมั่นใจ "เมื่อควบเต็ม" ทำให้เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลัดวงจร ในเวลาเดียวกันกระแสไฟลดลงเหลือ 2 - 3A และความเร็วเป็น 1 - 2 ใน s กระนั้นก็ตาม ที่ใดที่หนึ่งที่หมุดสลักถูกตัดออกและมันส่งเสียงหวีดหวิวไปด้านข้าง เสาจะต้องถูกลดระดับลงอย่างเร่งด่วน

ข้อสรุปหลักจากการทดลองนี้คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีลมแรงสามารถบล็อกกังหันพลังงานต่ำได้อย่างน่าเชื่อถือ ไม่จำเป็นต้องใช้เบรกเพิ่มเติม สิ่งนี้อธิบายได้ง่ายในทางทฤษฎี

ฉันได้ละเว้นการทดลองมากมายที่นี่ เขาทำงานอย่างใกล้ชิดเป็นเวลาสองฤดูกาล ฉันลองใช้ทั้งใบมีด Savonius และแนวตั้งและการออกแบบอื่นๆ อีกสองสามแบบ กังหันที่มีใบมีด 2 ถึง 12 ใบ เครื่องกำจัดลมอัตโนมัติ และอื่นๆ นอกจากนี้ เขายังสร้างเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวร สร้างเซอร์โวไดรฟ์ด้วยระยะพิทช์แปรผันของใบพัดกังหัน และอื่นๆ ฉันไม่มีเวลาสร้างใบมีดเพียงใบเดียว

พูดได้อย่างมั่นใจ

1. กังหันลมเป็นความสุขที่มีราคาแพงมากถ้าเราไม่ได้พูดถึงของเล่น ในกรณีของฉัน นี่เป็นเพียงการจัดแสง เครื่องมือไฟฟ้าขนาดเล็ก (8 - 12 kW * h ต่อเดือน) สำหรับผู้ที่คุ้นเคยกับการรีดเสื้อสเวตเตอร์ในประเทศด้วยเหล็ก หน่วยน้ำมันมีราคาถูกกว่ามาก

2. ไม่มีอะไรดีไปกว่ากังหันใบพัดแบบคลาสสิกซึ่งคำนวณในปี ค.ศ. 1920 ด้วยพลังงานลมและไม่สามารถมีได้ สิ่งประดิษฐ์ถูกสร้างขึ้นที่นี่เพื่อประโยชน์ของสิ่งประดิษฐ์เอง

3. โรงสีลมไม่ใช่ธุรกิจที่โดดเดี่ยว กังหันลม - SYSTEM. หากปราศจากความเข้าใจอย่างลึกซึ้งในทุกขั้นตอน หากไม่มีความรู้พื้นฐานของกลศาสตร์ แอโรไดนามิก วิศวกรรมไฟฟ้า จะดีกว่าที่จะไม่เข้าไปยุ่งเกี่ยวกับงานที่มีความซับซ้อนดังกล่าว นี่ไม่ใช่สำหรับมือสมัครเล่น หากคุณต้องการได้รับบางสิ่งบางอย่างที่ใช้งานได้จริงในที่สุด

มีความพยายามที่จะสร้างกังหันที่ช้าลงด้วยตัวคูณสองขั้นตอนประมาณ 1 ถึง 5 และรุ่นที่ไม่มีหางซึ่งมีการวางแนวเนื่องจากการไขลานของกังหันเอง ("กลับสู่ลม" ทำให้ท่อสมดุลไปข้างหน้า)

แต่ตัวคูณกลับกลายเป็นว่าทำได้ยาก และกังหันไม่อยากหมุนเมื่อลมพัดแรง ฉันยังใช้ใบพัดระยะพิทช์แบบแปรผันกับเซอร์โวไดรฟ์ (ที่ใดที่หนึ่งในรูปภาพของเบลดจากมันก่อนหน้านี้) แต่เซอร์โวกลับช้าเกินไปที่จะตอบสนองต่อลมกระโชกอย่างรวดเร็ว และฮัมเพลงอย่างไม่รู้จบ เมื่อฉันก้าวหน้าไป ฉันตระหนักว่าสำหรับหมัดเช่นนี้ มันไม่จำเป็นเลย

งานนี้น่าสนใจ แต่ฉันต้องเข้าสู่ความเป็นจริง โครงการเชิงพาณิชย์ของฟาร์มกังหันลมยังคงต้องมีการแก้ไข ทรัพยากรของฟาร์มกังหันลมเริ่มละลาย และจากนั้นสิ่งที่คุ้นเคยสำหรับฉัน - แหล่งที่มาของแรงกระตุ้น - ก็ปรากฏขึ้น นี่คือสิ่งที่ฉันทำมาเป็นปีที่ห้าแล้ว

สำหรับวันนี้ สำหรับฉันแล้ว ความฝันเกี่ยวกับกังหันลมที่ทำความร้อนบนพื้นและเตารีดพร้อมเครื่องทำน้ำอุ่น ควรละทิ้งไปก่อน เป็นไปได้ในทางเทคนิค แต่มีค่าใช้จ่ายมากจนจินตนาการของคนธรรมดาไม่สามารถยืนได้

แต่กระท่อมเล็ก ๆ ดังกล่าวอาจประสบความสำเร็จ สิ่งนี้ไม่ถูกเช่นกัน แต่ใครต้องการไฟ ทีวีขนาดเล็ก โทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อป - ค่อนข้าง

นี่คือประมาณ 10-15 kWh ต่อเดือน

พลังงานลม กังหันลมทำเอง พลังงานทดแทน กังหันลม กังหันลมทำเอง กังหันลมทำเอง กังหันลม