วิธีทำเครื่องกำเนิดลมขนาดเล็กด้วยมือของคุณเอง?

กังหันลมไม่ต้องการเชื้อเพลิงหรือพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า คุณลักษณะนี้ทำให้หลายคนคิดว่าจะสร้างกังหันลมด้วยมือของตัวเองได้อย่างไร เพราะการซื้อและติดตั้งอุปกรณ์สำเร็จรูปมีราคาแพง

หลักการทำงานและประเภทของเครื่องกำเนิดลม

คุณสามารถสร้างกังหันลมได้ด้วยตัวเองด้วยความเข้าใจในอุปกรณ์เท่านั้น ต้นแบบของเครื่องนี้คือกังหันลมเก่า ด้วยแรงดันอากาศที่ปีกของมัน เพลาจึงเคลื่อนที่ ซึ่งส่งแรงบิดไปยังอุปกรณ์โรงสี

ในกังหันลมเพื่อการผลิตไฟฟ้า ใช้หลักการเดียวกันกับการใช้พลังงานลมเพื่อหมุนโรเตอร์:

1. การเคลื่อนที่ของใบมีดเมื่อสัมผัสกับลมจะทำให้เพลาอินพุตที่มีกระปุกเกียร์หมุน แรงบิดจะถูกส่งไปยังเพลารอง (โรเตอร์) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมกับแม่เหล็ก 12 ตัวอันเป็นผลมาจากการหมุนของมันทำให้เกิดกระแสสลับในวงแหวนสเตเตอร์
2. ไฟฟ้าชนิดนี้ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้หากไม่มีอุปกรณ์พิเศษ - ตัวควบคุม (วงจรเรียงกระแส) อุปกรณ์แปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง เพื่อให้สามารถจัดเก็บเพื่อให้เครื่องใช้ในครัวเรือนสามารถทำงานได้โดยไม่หยุดชะงัก ตัวควบคุมยังทำหน้าที่อื่น: จะหยุดชาร์จแบตเตอรี่ในเวลาและพลังงานส่วนเกินที่เกิดจากกังหันลมจะถูกถ่ายโอนไปยังหน่วยที่ใช้พลังงานจำนวนมาก (เช่นไปยังองค์ประกอบความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้าน)
3. ในการจ่ายแรงดันไฟที่ 220 V กระแสไฟฟ้าจะถูกจ่ายจากแบตเตอรี่ไปยังอินเวอร์เตอร์ จากนั้นจึงส่งไปยังจุดที่ใช้ไฟฟ้า

เพื่อให้แน่ใจว่าใบพัดอยู่ในตำแหน่งที่ดีที่สุดเสมอในการโต้ตอบกับลม อุปกรณ์ใบพัดจะติดตั้งส่วนท้ายไว้ ซึ่งช่วยให้คุณหมุนใบพัดไปทางลมได้ กังหันลมรุ่นโรงงานมีอุปกรณ์เบรกหรือวงจรเพิ่มเติมสำหรับพับหางหรือถอดใบพัดออกจากลมพัดในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย

กังหันลมมีหลายประเภท จำแนกตามจำนวนและวัสดุของใบพัดหรือระยะพิทช์ของใบพัด แต่การแบ่งหลักเกิดขึ้นตามตำแหน่งของแกนหรือเพลาอินพุต:

1. ประเภทแนวนอนแสดงถึงตำแหน่งของเพลาที่ขนานกับพื้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวเรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบใบพัด
2. ในกังหันลมแนวตั้ง แกนจะตั้งฉากกับขอบฟ้า และระนาบจะตั้งอยู่รอบๆ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแนวตั้งสามารถเรียกได้ว่าเป็นมุมฉากหรือม้าหมุน

โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของแกนหมุน หลักการทำงานของหน่วยยังคงเหมือนเดิม

กังหันลมรุ่นต่างๆ สามารถมีใบพัดหรือล้อลม 2, 3 หรือหลายใบเชื่อกันว่าอุปกรณ์แบบหลายใบมีดสามารถสร้างกระแสได้ในลมขนาดเล็ก และใบพัดที่มีปีก 2-3 ปีกต้องการการไหลของอากาศที่มากกว่า เมื่อเลือกรุ่น จำเป็นต้องคำนึงถึงกฎสำคัญที่ใบพัดแต่ละใบสร้างแรงต้านต่อกระแสลมและลดความเร็วในการหมุน ดังนั้นจึงค่อนข้างยากที่จะหมุนล้อแบบหลายใบมีดเพื่อความเร็วในการทำงาน

ในบรรดากังหันลมแบบต่างๆ มีทั้งแบบเดินเรือและแบบแข็ง ชื่อเหล่านี้หมายถึงวัสดุที่ใช้ทำปีก เมื่อประกอบเองแล้ว ประเภทของใบเรือจะง่ายกว่าและประหยัดกว่า แต่ใบมีดที่ทำจากวัสดุพลาสติก (ผ้า ฟิล์ม ฯลฯ) ไม่ทนทานและทนต่อการสึกหรอ

ตัวเลือกแนวตั้ง

การสร้างเครื่องกำเนิดลมแบบแนวตั้งทำได้ง่ายกว่าแบบแนวนอน การออกแบบไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ใบพัด แต่ตั้งอยู่ที่ความสูงต่ำ (สูงถึง 2 ม.) ความคิดเห็นของผู้ที่ใช้กังหันลมแนวตั้ง (โรงไฟฟ้าพลังงานลม) ระบุว่ามีเสียงรบกวนเล็กน้อยระหว่างการหมุนและความสะดวกในการบำรุงรักษาหน่วยการทำงานของหน่วย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตั้งอยู่ที่ด้านล่างของโครงสร้างและสามารถดำเนินการบำรุงรักษาได้โดยไม่ต้องทำงานบนที่สูงหรือลดเสาลงกับพื้น

มีการติดตั้งแบริ่งที่ปลายด้านบนของแกนซึ่งทำหน้าที่เป็นเสากระโดงพร้อมกัน ส่วนนี้แทบไม่ต้องมีการบำรุงรักษาและสามารถให้บริการเป็นเวลาหลายปีโดยไม่ต้องซ่อมแซม

กังหันลมแนวตั้งไม่จำเป็นต้องติดตั้งเสาสูงต่างจากกังหันลมแบบมีใบมีด ทำงานโดยไม่คำนึงถึงทิศทางลม ซึ่งทำให้การออกแบบชิ้นส่วนเคลื่อนไหวง่ายขึ้นสำหรับใบพัดของกังหันลมขนาดกะทัดรัด คุณสามารถใช้ท่อพีวีซีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (เช่น ท่อระบายน้ำทิ้ง) และเหล็กชุบสังกะสีแบบบางก็เหมาะสำหรับกังหันลมที่มีกำลังแรงกว่า วัสดุเหล่านี้มีให้สำหรับช่างฝีมือประจำบ้านและค่อนข้างถูก

การออกแบบวงล้อลมสามารถเลือกได้อย่างอิสระจากตัวเลือกที่มีมากมาย:

• การออกแบบ Dornier พร้อมใบมีดแบน 2 ใบ;
• ระบบ Savonius มีปีกกึ่งทรงกระบอก 4 ปีก
• กังหันลมหลายใบมีดตั้งฉากพร้อมระนาบ 2 แถว
• กังหันลมเฮลิคอดที่มีโปรไฟล์ใบมีดโค้ง

กังหันลมแนวตั้งทั้งหมดใช้หลักการรวมของ Savonius ที่บ้านใบมีดสามารถทำจากถังเหล็กหรือพลาสติกโดยผ่าครึ่งตามยาว ลักษณะการออกแบบคือประสิทธิภาพของเครื่องถึงระดับสูงสุดที่ความเร็วใบมีดน้อยกว่าความเร็วลม 2 เท่า ดังนั้นคุณไม่ควรพยายามเพิ่มความเร็วของกังหันลมแนวตั้ง

โมเดลแนวนอน

กังหันลมแบบโฮมเมดที่มีใบพัดซึ่งแตกต่างจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแนวตั้งนั้นมีประสิทธิภาพสูงกว่าด้วยความเร็วของใบพัดที่เพิ่มขึ้น แต่องค์ประกอบที่แคบและจำนวนมากของสกรูไม่ได้ช่วยให้ทำงานได้ดีขึ้น เนื่องจากแรงดันลมที่แรง พวกมันจึงไม่มีเวลาหมุนเพลาเนื่องจากเบาะลมที่อยู่ด้านหน้าสกรู

กังหันลมแบบหลายใบพัดที่ต้องทำด้วยตัวเองสำหรับบ้านควรทำในพื้นที่ที่มีลมไม่แรงเกินไป หากแรงลมในพื้นที่มักจะเกิน 10-15 เมตรต่อวินาที การสร้างโรงสีลมด้วยใบมีด 2-3 ใบก็สมเหตุสมผล ทั้งสองประเภทสามารถเริ่มทำงานด้วยความเร็วลมประมาณ 2-3 เมตรต่อวินาที

โมเดลแนวนอนต้องติดตั้งเสาสูง (6-12 ม.)เพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานบนที่สูงระหว่างการบำรุงรักษา ช่างฝีมือจึงติดตั้งกลไกการพับที่ง่ายที่สุด - แกน - ที่ฐานของเสา เพื่อความมั่นคงของโครงสร้างที่มีแรงลมแรง ต้องใช้เหล็กค้ำยันเพื่อยึดชั้นวางในแนวตั้ง

ระนาบที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและใบพัดจะต้องติดตั้งบนแบริ่งและจัดให้มีขนนกแบบใบพัดเพื่อให้ใบพัดอยู่ในตำแหน่งที่ได้เปรียบเสมอเมื่อเทียบกับลม สายเคเบิลที่นำกระแสไฟควรอยู่ในตำแหน่งเพื่อไม่ให้บิดเมื่อหน้าปัดหมุน รบกวนหรือหัก ดังนั้นจึงถูกนำออกไปภายในเสาท่อ

วิธีทำเครื่องกำเนิดลม 220V

การทำงานเกี่ยวกับการสร้างกังหันลมควรเริ่มต้นด้วยการกำหนดกำลังที่ต้องการของหน่วย:

• เพื่อให้แสงสว่างหลายห้องก็เพียงพอแล้วที่จะมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังไฟน้อยกว่า 1 กิโลวัตต์ มันจะให้พลังงานแก่หลอดไส้หรือหลอดประหยัดไฟและนอกจากนี้ยังสามารถเปิดแล็ปท็อปหรือทีวีไปยังเครือข่ายได้
• เครื่องกำเนิดลมแบบโฮมเมดที่มีความจุ 5 กิโลวัตต์จะจ่ายไฟฟ้าให้กับเครื่องใช้ในครัวเรือน (ตู้เย็น, เครื่องซักผ้า, เตา ฯลฯ );
• ในการถ่ายโอนบ้านไปสู่การจ่ายไฟฟ้าแบบอิสระอย่างสมบูรณ์ คุณต้องมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทรงพลังที่มีความจุมากกว่า 20 กิโลวัตต์

คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยตัวเองหรือปรับชุดประกอบที่เกี่ยวข้องออกจากรถเก่า ด้วยวิธีนี้จึงเป็นไปได้ที่จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้สูงถึง 2-3 กิโลวัตต์ ในการสร้างเครื่องกำเนิดลมไฟฟ้า 220V ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น คุณจะต้องคำนวณจำนวนขดลวดและรอบของลวด ขนาดและจำนวนของแม่เหล็กบนโรเตอร์ และพารามิเตอร์ของปีกใบมีดอย่างแม่นยำ

การออกแบบที่เรียบง่าย

สำหรับการออกแบบที่เรียบง่ายที่สุดที่มีกำลังไฟฟ้าประมาณ 1-1.5 กิโลวัตต์ คุณจะต้อง:

• เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์ (12 V);
• แบตเตอรี่กรด (12 V);
• ปุ่มสวิตช์ (12 V);
• ตัวแปลงกระแส 700-1500 V และ 12-220 V;
• โลหะความจุขนาดใหญ่;
• สลักเกลียว, เครื่องซักผ้า, ถั่ว;
• ที่หนีบสำหรับยึดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (2 ชิ้น)

ในรอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์ คุณต้องสร้างรูสมมาตรสำหรับสลักเกลียว แบ่งเส้นรอบวงของภาชนะออกเป็น 4 ส่วนเท่า ๆ กัน ใบมีดตัด:

• ที่ด้านข้างของภาชนะให้ทำเครื่องหมายสี่เหลี่ยมตามเครื่องหมายเพื่อแบ่งวงกลม
• หาจุดกึ่งกลางแนวตั้งของแต่ละองค์ประกอบ
• ทำเครื่องหมายด้านบนและด้านล่างของภาชนะด้วยขอบทึบกว้าง 3-5 ซม.
• ตัดโลหะระหว่างสี่เหลี่ยมแต่ละอันจนถึงแนวขอบ
• ทำการตัดตามขอบบนและล่างของมาร์กอัปเพื่อให้ตรงกลางของสี่เหลี่ยมยังคงไม่บุบสลายและเชื่อมต่อกับขอบ
• ปรับใช้ใบมีดแต่ละอันที่สัมพันธ์กับแกนกลาง
• กำหนดจุดศูนย์กลางของก้นกลม ทำเครื่องหมายตำแหน่งของรูสลักตามตำแหน่งบนรอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เมื่อปรับใช้ปีก การกำหนดทิศทางการหมุนของกงล้อลมเป็นสิ่งที่คุ้มค่าเพื่อดึงส่วนที่จำเป็นของเครื่องบินออกมา เพื่อให้แน่ใจว่าใบมีดทั้งหมดรับน้ำหนักเท่ากัน ควรวัดมุมการหมุนของใบมีด

การประกอบโครงสร้างประกอบด้วยการสลักลูกรอกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและด้านล่างของถัง หลังจากนั้นก็เตรียมฐานสำหรับติดตั้งเครื่องกำเนิดลม (เสาทำจากท่อหนาสูงประมาณ 2 ม.) เป็นการง่ายที่สุดที่จะต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับเครื่องโดยใช้แคลมป์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม ในการชาร์จแบตเตอรี่ กระแสไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องผ่านวงจรเรียงกระแส การเชื่อมต่อจะต้องทำโดยใช้วงจรไฟฟ้าของรถ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบโฮมเมดสำหรับกังหันลมแบบมีใบมีด

หน่วยสำหรับเครื่องกำเนิดลมแนวนอนสามารถประกอบจากดุมล้อจากรถยนต์หรือสามารถใช้มอเตอร์ไฟฟ้าจากเครื่องซักผ้าได้ ในการทำงาน คุณจะต้องซื้อแม่เหล็กที่ทำจากนีโอไดเมียม (โลหะผสมไนโอเบียม) มันจะดีกว่าถ้าใช้องค์ประกอบสี่เหลี่ยม

คุณสามารถกำหนดจำนวนได้ตามจำนวนคอยส์หากใช้เครื่องยนต์ สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสามเฟส จำนวนแม่เหล็กควรเป็น 2/3 ของจำนวนขดลวด และสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเฟสเดียว ควรสอดคล้องกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเฟสเดียว ผู้ปฏิบัติงานระดับปริญญาโทแนะนำให้เลือกใช้เครื่องกำเนิดสามเฟส

เมื่อใช้มอเตอร์จากเครื่องซักผ้า จะต้องติดแม่เหล็กที่โรเตอร์ของมอเตอร์ หากใช้ดุมล้อ แม่เหล็กจะถูกวางบนวงกลมแผ่นเหล็กหนาประมาณ 5 มม. เมื่อประกอบโรเตอร์ให้ทำตามกฎ:

1. ระยะห่างระหว่างแม่เหล็กต้องเท่ากัน องค์ประกอบสี่เหลี่ยมบนฮับมีด้านยาวตามรัศมีของวงกลมและบนเพลามอเตอร์ - ตามแกนตามยาว
2. ก่อนทำงาน คุณจำเป็นต้องกำหนดและทำเครื่องหมายที่ขั้วแม่เหล็ก มีการติดตั้งเพื่อให้องค์ประกอบตรงข้ามมีขั้วต่างกัน เมื่อวางแม่เหล็ก ให้สลับขั้วบวกและขั้วลบของชิ้นส่วนที่อยู่ติดกัน
3. เพื่อให้แม่เหล็กติดแน่นบนพื้นผิวของโรเตอร์ ขอแนะนำให้เติมด้วยอีพ็อกซี่

เมื่อใช้เพลามอเตอร์เป็นโรเตอร์ ชิ้นส่วนจะถูกติดตั้งในขดลวด และตรวจสอบความสามารถในการทำงานของโครงสร้างโดยใช้โพรบวัดโวลต์มิเตอร์กับสายไฟและหมุนเพลาด้วยสว่าน

หากใช้ดุม ขดลวดจะพันอย่างอิสระจากลวดทองแดงเคลือบที่มีหน้าตัดขนาด 1 มม.แต่ละม้วนควรประกอบด้วย 60 รอบและมีความสูง 9 มม. ควรติดตั้งคอยส์บนส่วนที่เรียบของดุมล้อ

สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟส ให้ต่อปลายสายไฟดังนี้:

• ปล่อยให้ขั้วต่อด้านนอก 1 ของขดลวดว่างและเชื่อมต่อขั้วต่อด้านในกับด้านนอกทีละ 4
• ต่อสายไฟด้านในของขดลวด 4 อันกับขดลวดด้านนอกที่ 7 และต่อจนสุดโดยต่อส่วนที่คดเคี้ยวทุกๆ 2 ชิ้น ด้านหลังควรเหลือปลายด้านในอิสระซึ่งบิดได้ง่ายโดยเอาต์พุตที่เหลือหรือทำเครื่องหมายต่างกัน
• ทำซ้ำขั้นตอนด้วย 2 ขดลวดเชื่อมต่อสายไฟตามหลักการเดียวกันทุกๆ 2 องค์ประกอบ
• ทำเช่นเดียวกันกับ 3 คอยส์และที่เหลือไม่เชื่อมต่อ

เมื่อจบงานอาจารย์จะมีหมุดแยกกัน 6 ตัว ม้วนต้องเติมด้วยอีพ็อกซี่และทำให้แห้ง

จากนั้นในตลับลูกปืนดุมล้อคุณจะต้องยึดเพลาเพื่อใส่แหวนโรเตอร์ด้วยแม่เหล็ก ช่องว่างระหว่างระนาบของชิ้นส่วนคือ 1-1.5 มม. ตรวจสอบกระแสไฟที่ขั้ว ประกอบกังหันลมและติดตั้งบนเสา

บริการอุปกรณ์

ในระหว่างการทำงานของกังหันลม จำเป็นต้องทำการตรวจสอบทั่วไปของรัด ตรวจระบบไฟฟ้าสำหรับความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้า ตัวควบคุมอยู่ในสภาพดี และสายเคเบิลมีความตึงสม่ำเสมอทุกเดือนละครั้ง สำหรับการทำงานอย่างต่อเนื่อง ทุกๆ 3-4 เดือน ควรตรวจสอบการเชื่อมต่อขั้วแบตเตอรี่ ตรวจสอบระดับอิเล็กโทรไลต์และน้ำมันที่กระปุกเกียร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การตรวจสอบประจำปีรวมถึงการตรวจสอบพื้นผิวของใบมีด การกำหนดประสิทธิภาพของตลับลูกปืน และการเปลี่ยนตลับลูกปืน ในช่วงเวลาเหล่านี้จะมีการเติมระดับอิเล็กโทรไลต์และเติมน้ำมันลงในกระปุกเกียร์ การบำรุงรักษาประจำปีเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบทุกโหนดเพื่อการทำงาน

บทความที่คล้ายกัน: