풍력발전소를 조립하는 방법. 우리 손으로 풍력발전소를 만들어 보세요.

나는 구글 검색으로 시작했다. 수직 및 회전식 풍력 발전기에 대한 매우 다양한 디자인, 다이어그램, 그림, 비디오가 있었습니다. 이들에게는 다섯 가지 공통점이 있었습니다.

1. 발전기
2. 블레이드
3. 바람을 에너지로 바꾸는 시설 설치
4. 설치물을 올려 바람을 잡아주는 타워
5. 배터리 및 전자 제어 시스템

저는 생성 프로젝트를 다섯 개의 작은 단계로 줄였습니다. 한 번에 한 가지 점만 고려한다면 프로젝트는 그다지 어렵지 않을 것 같습니다. 하지만 가장 먼저 해야 할 일이 있습니다.

발전기

우선 발전기를 선택하기 시작했습니다. 제가 인터넷 조사를 한 결과 많은 사람들이 자신만의 풍차를 조립한 것으로 나타났습니다. 그들의 이야기에서 알 수 있듯이, 적어도 첫 번째 시도에서는 그것이 매우 어려워 보였습니다. 다른 사람들은 DC 자석 회로를 사용했습니다. 이 솔루션은 더 간단해 보였습니다. 그래서 저는 이 작업에 가장 적합한 엔진을 찾기 시작했습니다.

많은 사람들이 오래된 컴퓨터 테이프 드라이브 모터를 사용하고 있는 것으로 밝혀졌습니다(컴퓨터에 대형 릴투릴 테이프 드라이브가 있던 시절에는 드물었습니다). 분명히 그러한 엔진 모델의 가장 좋은 버전은 Ametek에서 나온 것입니다. 제 생각에는 가장 적합한 것은 99V DC 모터로, 소규모 발전소의 발전기로 훌륭하게 작동합니다. 불행히도 요즘에는 거의 찾아보기가 불가능합니다. 예를 들어 Ebay에서 여전히 찾을 수 있는 유사한 유사체가 많이 있지만. 다양한 Ametek 엔진의 장점과 단점에 대한 설명도 있습니다(영어 설명: http://www.tlgwindpower.com/ametek.htm).

짐작하셨겠지만, 다른 적합한 모델도 많이 있습니다. 이러한 DC 자석은 제대로 작동할 수 있지만 원래 풍력 터빈용으로 설계되지 않았습니다. 모터는 정격 속도에 가까운 것을 생산하려면 정격 속도보다 훨씬 빠르게 회전해야 합니다. 정격 전압. 그래서 딱 맞는 모델을 찾고 있었는데 고전압 DC, 저속 및 고전류를 자제 저전압그리고 빠른 속도. 우리는 상당히 낮은 속도에서 12V 이상을 출력하는 엔진이 필요했습니다. 예를 들어 325rpm, 30V 정격의 엔진은 합리적으로 낮은 회전수에서 12+V를 생성할 것으로 예상할 수 있습니다. 반면, 7200rpm 24V 모터는 풍력 터빈에 비해 너무 빠른 수천 rpm으로 회전하는 한 12V를 생성할 가능성이 없습니다.

나는 Ebay에서 어울리는 Ametek 30볼트 모터 중 하나를 단 26달러에 구입할 수 있었습니다. 가격이 저렴하기 때문에... 대부분은 더 강력한 것을 사냥합니다. 다른 제조업체도 찾을 수 있으니 Ameteks 가격은 걱정하지 마세요. 어쨌든 제가 구입한 모터는 상태가 양호했고 완벽하게 작동했습니다. 손으로 간단히 밀기만 해도 그는 12볼트 램프를 충분히 밝게 밝힐 수 있을 만큼 충분한 추진력을 얻었습니다. 나는 그에게 나에 대한 실제 테스트를 해보았다. 드릴링 머신, 적당한 부하에 연결해 보니 좋은 칼날을 장착하면 좋은 결과를 얻을 수 있을 거라 확신했습니다. 큰 수에너지.

블레이드

최근 온라인 조사에 따르면 많은 사람들이 나무로 풍차 날개를 조각한 것으로 나타났습니다. 엄청난 양의 작업처럼 보였습니다. 또한 다른 DIYer가 사용한 것을 발견했습니다. PVC 파이프. 이 옵션은 더 간단해 보였습니다.

나는 내가 찾은 설명을 따랐다. 먼저 우리는 필요한 길이를 결정해야 했습니다. 직경이 길이의 1/5인 플라스틱 파이프를 사용하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 길이가 50cm인 블레이드가 필요한 경우 파이프의 직경은 10cm여야 합니다. 파이프 1개는 4개가 됩니다.

풍력 에너지는 오랫동안 사람들에 의해 길들여져 왔습니다. 이에 대한 예는 범선입니다. 덕분에 과거 선원들은 새로운 땅을 발견하고 현재 세계의 그림을 만들었습니다. 또한 우리 조상들의 유일한 기계적 노동 수단이었던 풍차에 대해서는 누구나 잘 알고 있을 것입니다. 그들은 오늘날에도 여전히 사람들을 돕습니다.

옥상 설치용 풍력 발전기의 예

현재 풍력 에너지는 대체 전력원으로 큰 관심을 받고 있습니다. 풍력 발전소와 같은 방법을 둘러싼 이러한 과대광고가 정당한지 알아내도록 노력해 봅시다.

풍력 발전소

전기를 생산하는 이러한 최신 장치는 풍력을 사용하여 작동하는 여러 발전기로 구성되며 다른 보조 장비와 함께 시스템으로 결합됩니다. 전기 분야에서 가장 발전된 국가는 독일과 덴마크입니다. 연구에 따르면 이들 국가의 에너지 소비는 이웃 국가에 비해 현저히 낮습니다. 또한, 다른 국가에도 재생에너지를 도입하고 있기 때문에 예산이 크게 증가하고 있습니다.

풍력 발전소는 수평 및 수직 회전축의 두 가지 유형으로 제공됩니다.

수평형 풍력발전기의 모습은 다음과 같습니다.

첫 번째 유형은 프로펠러 유형이라고도 하며 이러한 풍력 터빈의 효율이 가장 높기 때문에 가장 자주 사용됩니다. 바람에 따른 방향 조정 장치를 포함하는 더 복잡한 디자인으로 구별됩니다. 직접 생산프로펠러형 풍력 터빈은 어렵습니다. 이러한 설치는 높은 풍속에서만 작동하므로 바람이 약한 조건에서는 사용이 불가능합니다.

두 번째 유형 - 수직 풍력 발전기, 더 많은 것 심플한 디자인, 풍속과 관련하여 소박합니다. 이러한 장치의 단점은 효율성이 낮다는 것입니다. 모든 유형의 풍력 터빈에는 심각한 단점이 있습니다. 수신되는 전기의 품질이 낮기 때문에 이러한 단점을 제거하기 위한 조치를 취해야 합니다. 안정화 장치, 변환기 및 배터리는 보상기로 사용됩니다.

수평 풍력 발전기 다이어그램

표준 풍력 발전소의 설계에는 다음과 같은 구성 요소가 있습니다.

풍력 터빈;
바람에 엔진을 조종하는 요소;
변속 장치;
발전기;
충전기;
배터리;
인버터(DC-AC 변환기).

기술적인 문제를 따로 다루지 않고, 풍력발전소에서 전기를 생산하는 과정은 다음과 같이 설명할 수 있습니다.

특정 위치에 풍력 발전기를 설치하기 전에 여러 가지 준비 조치가 수행됩니다.

특정 지역의 바람의 방향과 세기를 연구하고 위치가 유망한 것으로 판명되면 역 건설의 수익성 문제가 결정됩니다.

풍력 발전소 선택

이제 우리나라 모든 지역에서 가정용 풍차를 제공하는 조직을 찾을 수 있습니다. 하나의 장치 또는 다른 장치의 선택은 전기 소비자의 요구에 따라 이루어집니다. 예를 들어, 다양한 전기 소비자의 경우 강력한 설치가 필요합니다.

농기계의 운전이 가능하려면 발전기를 설계하면 충분할 것이다. 저전력. 어쨌든 재생 가능 에너지 자원을 사용하는 시스템의 계산 및 설치는 전문가에게 맡기는 것이 가장 좋습니다. 특정 유형의 풍력 터빈을 구입하기 전에 현장 풍속을 철저히 분석해야 합니다.

풍력 발전소 다이어그램

또한 지형뿐만 아니라 연간 평균 전력 소비량, 최대 부하 등의 사항도 고려해야 합니다. 예를 들어 풍차에서 반경 100m 이내에 건물이나 나무가 있는 경우 마스트의 높이는 이 장애물을 10m 초과해야 합니다. 물론 풍차를 더 높이 올릴 수도 있지만 경제적으로 불가능합니다.

풍력 발전기 사용의 긍정적인 측면

풍력 에너지의 무궁무진함.
다른 대체 에너지원에 비해 장치가 더 간단하고 투자 회수 속도가 빠릅니다.
안정적인 전력 생산.
환경 안전.

풍력 터빈의 부정적인 측면

풍력 발전기의 가격은 얼마입니까?

풍력 터빈은 사용되는 힘과 바람의 속도에 따라 달라집니다. 시장에는 다양한 범위의 다양한 장치가 있습니다. 최대 6kW의 전력을 갖춘 설비는 상점, 카페 또는 소규모 농지에 전기를 공급할 수 있습니다.

작은 마을에 전기를 공급해야 하는 경우 발전소의 전력은 약 18~25kW가 되어야 합니다.

평균적으로 가정용 간단한 풍차의 경우 공급업체는 70만 루블 이상을 요구합니다. 더 심각한 문제를 해결하기 위한 설치 비용은 훨씬 더 높으며, 300만 달러는 매우 현실적인 가격입니다.

작은 풍력

위에서 언급했듯이 풍력발전 단지는 매우 시끄러운 구조물입니다. 그러나 다음과 같은 장소에 적합한 옵션도 있습니다. 높은 수준소음은 용납될 수 없습니다. 상점과 같은 작은 물체에는 이러한 조용한 설치를 통해 쉽게 전기를 공급할 수 있습니다.

현재 가장 인기 있는 옵션은 다음과 같은 장점이 있는 수직형 모델입니다.

조용한 작동, 진동 제거;
강한 돌풍으로부터 보호;
번개 보호;
바람의 방향에 적응하는 능력.

가정용 풍차는 손으로 쉽게 설치할 수 있고 조작도 쉽습니다. 돛형 풍차와 같은 가정용 풍력 발전기에 대한 옵션이 있습니다. 아마도 외부 매력이 없어 누군가를 놀라게 할 수 있지만 가벼운 바람 속에서도 그 사용이 정당화 될 수 있습니다. 표준 풍력 터빈과 마찬가지로 이 장치는 오염 중립적입니다. 환경, 저렴하고 거의 조용합니다.

풍력에너지를 활용한 발전소 개발 전망

그들은 우리 시대에 충분한 천연 자원이 있을 것이라고 말하지만 대체 에너지가 전기 생산을 위한 모든 옵션 중에서 선두 자리를 차지할 때가 멀지 않았습니다. 이미 오늘날 많은 국가에서 가정용 풍력 발전소를 찾을 수 있습니다. 우리나라에서는 대체 에너지가 느린 속도로 발전하고 있는데 이는 국가의 자금 조달 부족으로 설명할 수 있습니다.

또한 우리나라의 느린 발전은 값싼 에너지 자원이 많이 매장되어 있기 때문입니다. 그러나 우리나라 소비자는 특히 외딴 지역에서 높은 에너지 요금에 직면합니다. 이러한 장소에는 중앙 집중식 에너지 공급이 전혀 없는 경우가 많기 때문에 대체 에너지원이 매우 적합합니다.

러시아의 풍력 에너지 개발을 방어하기 위해 우리 영토에는 엄청난 풍력 에너지 잠재력이 있다는 점을 알 수 있습니다. 파 노스그리고 극동우리나라는 바람이 가장 많이 부는 지역 중 하나로 분류될 수 있습니다.

러시아의 일부 지역에서는 풍력 에너지가 매우 활발하게 사용됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

Chukotka 자치구 Okrug.
아스트라한 지역.
바시키르 공화국.
코미공화국.
칼리닌그라드 지역.
로스토프 지역.
무르만스크 지역.

실습에서 알 수 있듯이 풍력 발전소 및 기타 대체 에너지원은 전통적인 유형의 에너지를 사용하는 발전소보다 효율성이 최소 2배 이상 낮습니다. 결과적으로 같은 양의 전기에너지를 얻기 위해서는 두 번 구축해야 한다. 더 많은 역. 이러한 맥락에서 우리는 엄청난 양의 재료와 점유 공간이 낭비되어 환경에 부정적인 영향을 미친다는 결론에 도달할 수 있습니다.

캘리포니아의 풍력 발전소

풍력 터빈 건설을 위한 자본 투자는 생성된 전력을 계산하면 원자력 발전소 건설 비용과 비슷합니다. 생성된 전력 킬로와트의 비용에 대해 이야기하면 믿음과 달리 0이 아닙니다. 운영비가 발생하기 때문이죠.

재생 불가능한 재료가 풍력 발전소 건설에 사용되기 때문에 재생 가능 에너지는 다소 조건부라고 결론을 내릴 수 있습니다. 그런데 그 생산은 환경 친화적이지 않습니다.

풍력에너지를 활용한 대체에너지 개발은 장비 제작 과정의 막대한 노동집약도와 넓은 면적의 필요성, 운영의 불안정성 등으로 인해 더디게 진행되고 있다.

자신의 손으로 풍력 발전소를 만드는 법

풍력 터빈의 가격이 매우 높으며 모든 사람이 이를 감당할 수 있는 것은 아니라는 사실은 비밀이 아닙니다.

수제 풍차의 예

따라서 점점 더 많은 "Kulibins"가 이러한 설치를 자체적으로 시도하고 있습니다. 자신의 손으로 풍차를 만들려면 다음이 필요합니다.

합판 또는 철판.
나무.
강철 스트립.
강관.
문장.

첫 번째 단계는 로터 가로대와 축을 용접하는 것입니다. 금속 대신 목재를 사용하는 경우에는 접착제를 사용하여 축에 부착해야 합니다. 블레이드는 서로 동일한 거리에 볼트 연결을 사용하여 부착됩니다. 드럼을 조립할 때 조인트를 페인트로 처리합니다. 다음 단계는 침대를 만드는 것입니다. 이를 위해서는 앵글과 볼 베어링이 필요합니다.

페인트를 한 번 더 칠한 후 축의 하단이 풀리로 완성됩니다. 다음으로 벨트를 도르래에 걸고 발전기에 연결해야 합니다. 이러한 수제 풍차는 약 800W의 전력을 가지며 초당 최대 10m의 풍속을 위해 설계되었습니다.

가정용 풍력 터빈

4인 가족이 사는 집에 전기를 공급하려면 최소 10kW 이상의 풍차가 필요하다. 더 적합한 옵션은 여러 개의 저전력 풍력 발전기를 공통 시스템에 결합하는 것입니다.

시설의 전원 공급 장치에 영향을 주지 않도록 하려면 하나의 시스템에서 여러 유형의 대체 소스를 사용하는 것이 좋습니다. 결과적으로 풍력 에너지가 약하면 도움이 될 수 있지만 이것이 충분하지 않으면 디젤 발전기의 도움을 받을 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

재생 가능 에너지원을 사용하는 가장 저렴한 옵션 중 하나는 풍력 에너지를 사용하는 것입니다. 계산하는 방법, 풍차를 직접 조립 및 설치하는 방법을 배우려면 이 기사를 읽으십시오.

풍력 발전기의 분류

설치는 다음 풍력 터빈 기준에 따라 분류됩니다.

회전축의 위치;
블레이드 수;
요소재료;
프로펠러 피치.

풍력 터빈은 일반적으로 수평 및 수직 회전축을 갖춘 설계를 가지고 있습니다.

수평 축 버전 - 1개, 2개, 3개 이상의 블레이드가 있는 프로펠러 설계입니다. 이는 효율성이 높기 때문에 가장 일반적인 공기 발전소 설계입니다.

수직 축이 있는 버전 - Darrieus 및 Savonius 로터의 예를 사용한 직교 및 회전식 디자인. 마지막 두 가지 개념은 모두 풍력 발전기 설계에 있어 어느 정도 중요한 의미를 갖기 때문에 명확히 해야 합니다.

Darrieus 로터는 직각 풍력 터빈 설계로, 공기 역학적 블레이드(2개 이상)가 특정 거리에서 서로 대칭으로 위치하고 방사형 빔에 장착됩니다. 블레이드의 세심한 공기역학적 설계가 필요한 다소 복잡한 버전의 풍력 터빈입니다.

Savonius 로터는 두 개의 반원통형 블레이드가 서로 마주보며 배치되어 전체적으로 사인파 모양을 이루는 회전목마형 풍력 터빈 설계입니다. 구조의 효율성은 낮지만(약 15%) 블레이드를 수평이 아닌 수직으로 파도의 방향으로 배치하고 각 쌍의 각도 변위를 고려한 다층 설계를 사용하면 거의 두 배로 늘릴 수 있습니다. 다른 쌍에 비해 블레이드.

풍력 터빈의 장점과 단점

이러한 장치의 장점은 특히 국내 작동 조건과 관련하여 분명합니다. 풍력 터빈 사용자는 실제로 작은 건설 및 유지 관리 비용을 계산하지 않고도 무료로 전기 에너지를 생성할 수 있는 기회를 갖습니다. 하지만 풍력발전소의 단점도 뚜렷하다.

따라서 설비의 효율적인 운영을 위해서는 바람의 흐름이 안정되는 조건이 충족되어야 합니다. 인간은 그러한 조건을 만들 수 없습니다. 이것은 순전히 자연의 특권이다. 또 다른 그러나 이미 기술적 인 단점이 지적되었습니다. 품질이 낮음전기를 생산하므로 고가의 전기 모듈(승수기, 충전기, 배터리, 변환기, 안정기).

풍력 터빈의 각 수정 기능 측면에서 장점과 단점은 아마도 0으로 균형을 이룰 것입니다. 수평축 수정이 고효율 값을 특징으로 하는 경우 안정적인 작동을 위해서는 허리케인 바람으로부터 보호하기 위한 풍향 컨트롤러 및 장치를 사용해야 합니다. 수직축 수정은 효율성이 낮지만 풍향을 추적하는 메커니즘 없이 안정적으로 작동합니다. 동시에, 이러한 풍력 터빈은 낮은 소음 수준으로 구별되며, 강한 바람에서 "확산" 효과를 제거하고 매우 컴팩트합니다.

수제 풍력 발전기

자신의 손으로 "풍차"를 만드는 것은 완전히 해결 가능한 작업입니다. 또한, 사업에 대한 건설적이고 합리적인 접근 방식은 불가피한 금융 비용을 최소화하는 데 도움이 될 것입니다. 우선, 프로젝트를 스케치하고 필요한 균형 조정 및 전력 계산을 수행하는 것이 좋습니다. 이러한 조치는 풍력 발전소를 성공적으로 건설하는 열쇠일 뿐만 아니라 구매한 모든 장비의 무결성을 유지하는 열쇠이기도 합니다.

수십 와트의 전력을 갖춘 소형 풍차를 만드는 것부터 시작하는 것이 좋습니다. 앞으로 얻은 경험은 더욱 강력한 디자인을 만드는 데 도움이 될 것입니다. 가정용 풍력 발전기를 만들 때 고품질 전기(220V, 50Hz)를 얻는 데 집중해서는 안 됩니다. 이 옵션에는 상당한 비용이 필요하기 때문입니다. 금융 투자. 예를 들어 전기 히터 (히터)에 구축된 난방 및 온수 공급 시스템을 지원하기 위해 다른 목적으로 변환하지 않고 성공적으로 사용할 수 있는 초기 얻은 전기의 사용으로 제한하는 것이 더 합리적입니다. 이러한 장치에는 필요하지 않습니다. 안정적인 전압과 주파수. 이를 통해 생성이 가능해집니다. 간단한 다이어그램, 발전기에서 직접 작동합니다.

아마도 집안의 난방과 온수 공급이 중요성이 떨어진다고 아무도 주장하지 않을 것입니다. 가전제품그리고 조명기구, 종종 가정용 풍차를 설치하는 경향이 있는 전력에 사용됩니다. 풍력 터빈의 설치는 정확하게 집에 열을 공급하고 뜨거운 물- 최소 비용과 디자인의 단순성.

가정용 풍력발전기의 일반화된 설계

구조적으로 홈 프로젝트는 주로 산업 설비를 복제합니다. 사실, 가정용 솔루션은 종종 수직축 풍력 터빈을 기반으로 하며 저전압 DC 발전기를 갖추고 있습니다. 고품질 전력(220V, 50Hz)을 사용하는 가정용 풍력 터빈 모듈의 구성:

풍력 터빈;
바람 방향 장치;
애니메이터;
DC 발전기(12V, 24V);
충전 모듈 배터리;
충전식 배터리(리튬 이온, 리튬 폴리머, 납산);
변환기 직류 전압 12V(24V) AC 전압 220V.

풍력 발전기 PIC 8-6/2.5

어떻게 작동하나요? 단지. 바람이 풍력 터빈을 돌립니다. 토크는 승수를 통해 DC 발전기의 샤프트로 전달됩니다. 발전기 출력에서 받은 에너지는 충전 모듈을 통해 배터리에 축적됩니다. 배터리 단자에서 12V(24V, 48V)의 정전압이 컨버터에 공급되어 가정용 전기 네트워크에 전력을 공급하는 데 적합한 전압으로 변환됩니다.

가정용 풍차용 발전기 정보

대부분의 국내 풍력 터빈 설계는 일반적으로 저속 DC 모터를 사용하여 구성됩니다. 이는 현대화가 필요하지 않은 가장 간단한 발전기 옵션입니다. 최적은 약 60-100V의 공급 전압을 위해 설계된 영구 자석이 있는 전기 모터입니다. 자동차 발전기를 사용하는 관행이 있지만 이 경우 승수를 도입해야 합니다. 자동차 발전기는 높은 속도(1800-2500)에서만 필요한 전압을 생성하기 때문입니다. 가능한 옵션 중 하나는 재건축입니다. 비동기 모터교류이지만 로터 영역에 네오디뮴 자석을 설치하고 정확한 계산, 회전 및 설치가 필요하므로 상당히 복잡합니다. 위상 간에 동일한 용량의 커패시터를 연결하는 3상 비동기 모터에 대한 옵션이 있습니다. 마지막으로, 자신의 손으로 처음부터 발전기를 만들 가능성이 있습니다. 이 문제에 대한 많은 지침이 있습니다.

수직축 수제 '풍차'

Savonius 로터를 기반으로 상당히 효율적이고 가장 중요하게는 저렴한 풍력 발전기를 제작할 수 있습니다. 여기서는 전력이 20W를 초과하지 않는 마이크로 에너지 설비를 예로 들어 보겠습니다. 그러나 이 장치는 예를 들어 다음을 제공하기에 충분합니다. 전력 12V에서 작동하는 일부 가전 제품.

부품 세트:

두께 1.5-2mm의 알루미늄 시트.
플라스틱 파이프: 직경 125mm, 길이 3000mm.
알루미늄 파이프: 직경 32mm, 길이 500mm.
DC 모터(전위 발전기), 30-60V, 360-450rpm(예: 전기 모터 모델 PIK8-6/2.5).
전압 컨트롤러.
배터리.

Savonius 로터 제조

알루미늄 시트에서 직경 285mm의 "팬케이크" 3개를 잘라냅니다. 32mm 알루미늄 파이프용 구멍이 각 중앙에 뚫려 있습니다. CD와 비슷한 것으로 밝혀졌습니다. 플라스틱 파이프에서 길이 150mm의 두 조각을 잘라내어 세로로 반으로 자릅니다. 결과는 125x150mm 크기의 반원형 블레이드 4개입니다. 세 개의 알루미늄 "CD"는 모두 32mm 파이프에 배치되고 상단 지점에서 320, 170, 20mm 거리에 엄격하게 수평으로 고정되어 2단을 형성합니다. 블레이드는 계층당 2개씩 디스크 사이에 삽입되고 서로 엄격하게 고정되어 정현파를 형성합니다. 이 경우 상위 계층의 블레이드는 하위 계층의 블레이드에 대해 90도 각도로 이동됩니다. 그 결과가 4개의 블레이드를 갖춘 Savonius 로터입니다. 요소를 고정하려면 리벳, 셀프 태핑 나사, 모서리 또는 기타 방법을 사용할 수 있습니다.

엔진에 연결 및 마스트에 설치

위의 매개변수를 갖는 DC 모터 샤프트의 직경은 일반적으로 10-12mm 이하입니다. 모터 샤프트를 풍력 터빈 파이프에 연결하기 위해 필요한 내경을 가진 황동 부싱을 파이프 하부에 압입합니다. 파이프 벽과 부싱에 구멍을 뚫고 나사산을 잘라 잠금 나사를 조입니다. 다음으로, 풍력 터빈 파이프를 발전기 샤프트에 놓은 후 연결부를 잠금 나사로 단단히 고정합니다.

플라스틱 파이프의 나머지 부분(2800mm)은 풍력 터빈의 마스트입니다. Savonius 휠이 있는 발전기 어셈블리는 마스트 상단에 장착됩니다. 멈출 때까지 파이프에 삽입하기만 하면 됩니다. 마스트 직경보다 약간 큰 직경을 갖는 모터 전면 끝에 장착된 금속 디스크 커버가 스톱으로 사용됩니다. 가이 와이어를 부착하기 위해 커버 주변에 구멍이 뚫려 있습니다. 전기 모터 하우징의 직경은 파이프의 내부 직경보다 작기 때문에 스페이서 또는 정지 장치를 사용하여 발전기를 중앙에 정렬합니다. 발전기에서 나온 케이블은 파이프 내부를 통과하여 하단의 창을 통해 빠져 나옵니다. 설치 중에 밀봉 개스킷을 사용하여 발전기를 습기로부터 보호하는 것을 고려해야 합니다. 다시 말하지만, 강수로부터 보호하기 위해 풍력 터빈 파이프와 발전기 샤프트의 연결부 위에 우산 캡을 설치할 수 있습니다.

전체 구조물은 개방적이고 통풍이 잘되는 곳에 설치됩니다. 돛대 아래에 구멍이 파여 있습니다. 깊이 0.5미터, 파이프의 아래쪽 부분이 구덩이로 낮아지고 구조가 가이 와이어로 수평을 이루고 그 후 구덩이가 콘크리트로 채워집니다.

전압 컨트롤러(간이 충전기)

일반적으로 제조된 풍력 발전기는 낮은 회전 속도로 인해 12V를 생산할 수 없습니다. 6-8m/sec의 풍속에서 풍력 터빈의 최대 회전 속도. 200-250rpm의 값에 도달합니다. 출력 전압을 얻을 수 있습니다 약 5-7볼트. 배터리를 충전하려면 13.5-15V의 전압이 필요합니다. 탈출구는 간단한 것을 사용하는 것입니다 펄스 변환기예를 들어 LM2577ADJ 전압 조정기를 기반으로 수집된 전압입니다. 컨버터의 입력에 5V의 DC를 공급하면 출력은 12-15V가 되며 이는 자동차 배터리를 충전하기에 충분합니다.

LM2577을 기반으로 한 기성품 전압 변환기

이 미세 풍력 발전기는 확실히 개선될 수 있습니다. 터빈 출력을 높이고, 마스트의 재질과 높이를 변경하고, DC-AC 변환기를 추가하세요. 주전원 전압등.

수평축 풍력발전소

부품 세트:

직경 150mm의 플라스틱 파이프, 두께 1.5-2.5mm의 알루미늄 시트, 길이 80x40의 나무 블록, 배관: 플랜지 - 3, 각도 - 2, 티 - 1.
DC 전기 모터(발전기) 30-60V, 300-470rpm.
직경 130-150mm(알루미늄, 황동, 텍스타일 등)의 엔진용 휠 풀리.
직경 25mm와 32mm, 길이가 각각 35mm와 3000mm인 강철 파이프.
배터리 충전 모듈.
배터리.
전압 변환기 12V - 120V(220V).

수평축 '풍차' 제작

풍력 터빈 블레이드를 만들려면 플라스틱 파이프가 필요합니다. 길이가 600mm인 이러한 파이프 부분은 길이 방향으로 4개의 동일한 세그먼트로 절단됩니다. 풍차에는 세 개의 블레이드가 필요합니다. 이 블레이드는 전체 길이를 따라 재료의 일부를 대각선으로 절단하여 생성되지만 정확히 모서리에서 모서리로가 아니라 하단 모서리에서 상단 모서리로 약간의 들여쓰기가 있는 결과 세그먼트로 만들어집니다. . 세그먼트의 아래쪽 부분을 처리하면 세 세그먼트 각각에 고정 꽃잎이 형성됩니다. 이를 위해 한쪽 가장자리를 따라 약 50x50mm 크기의 정사각형을 자르고 나머지 부분은 고정 꽃잎 역할을 합니다.

풍력 터빈 블레이드는 볼트 연결을 통해 휠 풀리에 고정됩니다. 풀리는 DC 전기 모터(발전기)의 샤프트에 직접 장착됩니다. 단면적 80x40mm, 길이 1m의 간단한 나무 블록이 풍력 터빈 섀시로 사용됩니다. 발전기는 나무 블록의 한쪽 끝에 설치됩니다. 바의 다른 쪽 끝에는 알루미늄 시트로 만든 "꼬리"가 장착됩니다. 블록 하단에는 샤프트 역할을 하는 25mm 금속 파이프가 부착되어 있습니다. 회전 메커니즘. 3m 길이의 32mm 금속 파이프가 마스트로 사용됩니다. 마스트의 상부는 풍력 터빈 파이프가 삽입되는 회전 메커니즘의 부싱입니다. 마스트 지지대는 두꺼운 합판으로 만들어집니다. 이 지지대에는 직경 600mm의 디스크 형태로 배관 부품으로 구조물이 조립되어 있어 마스트를 쉽게 올리거나 내리거나 장착하거나 분해할 수 있습니다. 사람들은 돛대를 고정하는 데 사용됩니다.

모든 풍력 터빈 전자 장치는 별도의 모듈에 장착되며, 이 모듈의 인터페이스는 배터리와 소비자 부하 연결을 제공합니다. 모듈에는 배터리 충전 컨트롤러와 전압 변환기가 포함되어 있습니다. 이러한 장치는 적절한 경험이 있거나 시장에서 구입할 경우 독립적으로 조립할 수 있습니다. 원하는 출력 전압과 전류를 얻을 수 있는 다양한 솔루션이 시중에 나와 있습니다.

복합 풍력 터빈

복합 풍력 터빈은 가정용 에너지 모듈을 위한 중요한 옵션입니다. 실제로 결합에는 풍력 발전기를 단일 시스템으로 결합하는 것이 포함되며, 태양전지, 디젤 또는 가솔린 발전소. 귀하의 능력과 필요에 따라 가능한 모든 방법으로 결합할 수 있습니다. 당연히 3-in-1 옵션이 있는 경우 이것이 가장 효과적이고 안정적인 솔루션입니다.

또한 풍력 터빈의 조합에는 한 번에 두 가지 다른 수정 사항을 포함하는 풍력 발전소의 생성이 포함됩니다. 예를 들어, Savonius 로터와 기존의 3날 블레이드 기계가 하나의 조합으로 작동하는 경우입니다. 첫 번째 터빈은 낮은 풍속에서 작동하고 두 번째 터빈은 공칭 풍속에서만 작동합니다. 이는 설치 효율성을 유지하고 부당한 에너지 손실을 제거하며 비동기식 발전기의 경우 무효 전류를 보상합니다.

결합 시스템은 가정 실습을 위한 기술적으로 복잡하고 비용이 많이 드는 옵션입니다.

풍력 발전소의 전력 계산

수평축 풍력 발전기의 전력을 계산하려면 다음 표준 공식을 사용할 수 있습니다.

N = p S V3 / 2
N- 설치 전력, W
피- 공기밀도(1.2kg/m3)
에스- 불어진 면적, m2
다섯— 풍속, m/초

예를 들어, 풍속 7m/초에서 최대 블레이드 길이가 1m인 설비의 출력은 다음과 같습니다.

N= 1.2 1 343 / 2 = 205.8W

Savonius 로터를 기반으로 생성된 풍력 터빈의 출력에 대한 대략적인 계산은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

N = p R H V3
N- 설치 전력, W
아르 자형- 임펠러 반경, m
다섯— 풍속, m/초

예를 들어, 본문에 언급된 Savonius 로터를 사용하는 풍력 발전소 설계의 경우 풍속 7m/초에서의 전력 값입니다. 될 것입니다 :

N= 1.2 · 0.142 · 0.3 · 343 = 17.5W

지불할 금액 공익 사업, 매년 성장하고 있습니다. 이것은 특히 전기에 해당됩니다. 그러나 말 그대로 허공에서, 더 정확하게는 바람의 힘을 사용하여 꺼낼 수 있다는 것을 모든 사람이 아는 것은 아닙니다.

이것이 가능하기 때문에 풍력 발전기라고 불립니다. 그러한 장비를 구입하는 것은 저렴하지 않습니다. 그러나 자신의 손으로 수직 풍차를 만들면 비용을 절약할 수 있습니다.

다른 에너지 생성 방법과 달리 풍력 터빈은 다음과 같은 많은 장점을 가지고 있습니다.

환경친화성
연료 없이 일하다
에너지 절약
쉬운 유지 보수
무한한 에너지원의 사용

또한, 좋은 풍차는 집을 전기 생산을 위한 자율 지점으로 만들 것입니다.

풍력 발전기에는 실질적으로 단점이 없지만 다음과 같은 사소한 단점도 있습니다.

높은 설치 비용(공장 모델)
시끄러움
초과 에너지에는 추가 배터리가 필요합니다.
전력 변동성

마지막 단점이 가장 중요하지만 설치에 배터리를 추가하면 제거할 수 있습니다. 또한 풍력 발전기의 효과는 기상 조건의 가변성에 전적으로 의존합니다.

보시다시피 풍력 발전기는 사용의 수익성을 나타내는 더 많은 장점을 가지고 있습니다.

누가 혜택을 받나요?

풍력 발전기에는 다양한 유형이 있으며, 더욱이 하위 유형도 있습니다. 어떤 장치를 설치해야 하는지는 다음 요소에 따라 달라집니다.

국지적 풍속
장치 목적
예상 비용

풍력 터빈을 직접 설치하기 전에 비용이 효과가 있는지 여러 번 생각해야 합니다. 먼저, 설치하려는 지역의 풍속과 풍향을 결정해야 합니다.

이 정보는 본인이 직접 얻거나 지역 기상청에 문의하는 두 가지 방법으로 얻을 수 있습니다. 첫 번째 옵션에는 임대하거나 구입할 수 있는 휴대용 스테이션이 필요합니다.

독립적인 측정의 장점은 정확성이지만, 본격적인 연구에는 최소 1년이 소요됩니다. 기상청에서 얻은 데이터는 대략적인 값을 가지지만 추가 계산을 위한 비용과 시간은 필요하지 않습니다.

풍력 터빈을 설치하려면 연간 풍속이 최소 4.5m/s~5m/s여야 합니다.

발전기에 의해 생성된 약 4-5m/s의 값에서 중간 전력에너지는 한 달에 250kW-hour와 동일합니다. 이는 3~4인이 거주하는 집에 난방과 온수를 갖춘 전기를 공급할 수 있는 양입니다. 풍력 터빈은 연간 최대 3,000kW-hour를 생성할 수 있습니다. 그러한 풍력 발전기를 설치하는 데 드는 비용은 약 180,000 루블입니다.

자신만의 설치를 만드는 것이 훨씬 저렴합니다. 전기 요금의 지속적인 증가를 고려할 가치가 있습니다. 따라서 풍력 발전기는 좋은 대체 전력원이 될 수 있습니다.

설치 위치

풍력 터빈을 설치할 위치를 선택하는 것은 가장 중요한 단계 중 하나입니다. 최선의 선택무료로 높은 지점이 있을 것입니다. 풍력 발전기는 바람의 흐름을 방해하는 인근 건물 높이 아래에 위치하지 않는 것이 중요합니다.

풍력 발전기를 설치하기에 가장 적합한 장소는 대초원, 저수지 해안, 사막 및 언덕입니다. 이러한 지역에서는 강하고 지속적인 바람이 가장 자주 불고 있습니다.

아파트 건물이나 도시 환경에서는 발전기를 지붕 위에 설치할 수 있습니다. 이 절차는 관련 당국과 합의해야 합니다. 풍차의 진동이 지붕에 해를 끼치 지 않는지 확인하려면 설계를 연구하는 것이 좋습니다.

발전기에서 발생하는 성가신 소음을 방지하려면 주거용 건물에서 15-25m 떨어진 곳에 설치해야 합니다.

풍차의 주요 매개변수 중 하나는 지구 표면에 대한 회전 메커니즘(샤프트)의 위치입니다. 이 기능을 기반으로 장치는 수평형과 수직형으로 구분됩니다.

첫 번째는 풍차의 원리에 따라 작동합니다. 메커니즘은 바람을 찾아 회전하고 블레이드는 약간의 기류에서 움직이기 시작합니다.

이러한 유형의 장치는 개인 주택에 충분한 양의 전기를 생성합니다.

수직 회전축이 있는 풍력 터빈은 소규모 지역이나 개인 생산에 전기를 공급하는 데 이상적인 솔루션이 될 것입니다.

또한 이러한 장치에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

바람의 방향에 상관없이
기상 조건에 영향을 받지 않음
낮은 속도에서도 작동
블레이드 면적은 수평 풍력 터빈보다 2배 더 큽니다.

수직 풍력 발전기에는 효율이 낮고 소음 수준이 높다는 단점도 있습니다. 그러나 이러한 단점은 장치의 전반적인 이점에 비해 중요하지 않습니다.

따라서 수평 풍차는 지붕 위에 직접 설치할 수도 있지만 수직 풍차는 거리를 두고 설치해야 한다.

바람을 열로 바꾸는 방법

저전력 풍차라도 집 전체에 난방을 제공할 수 있습니다. 구현하기 가장 쉬운 방법 중 하나는 자연 순환이 가능한 난방 시스템입니다.

난방을 위해 손으로 수직 풍차를 설치하면 상당한 금액을 절약할 수 있습니다. 또한, 시스템을 사용하는 경우 자연 순환풍력 발전기와 함께 사용하면 펌프에 돈을 쓸 필요가 없습니다.

가열 회로에는 다음이 포함됩니다.

보일러
전도성 직관(가온수 공급용)
라디에이터
환수관(냉각수 역류용)

보일러는 전체 시스템 수준 아래에 설치됩니다. 이는 자연적인 물 공급을 보장하는 데 필요합니다.

직접 사용 및 리턴 파이프라디에이터는 보일러의 상부와 하부에 각각 직렬로 연결됩니다. 그 안에서 가열된 물은 위쪽으로 압착되어 라디에이터로 하나씩 떨어집니다.

이 시스템을 사용하면 집 난방 비용을 크게 절약할 수 있습니다. 또한 실내 온도를 조절합니다.

풍력 발전기 부품

자신의 손(220V)으로 가장 간단한 수직 풍차를 만들려면 주요 구성 요소를 구입해야 합니다.

회 전자 - 발전기의 움직이는 부분
블레이드
마스트 – 다른 디자인을 가질 수 있음(삼각대, 피라미드)
고정자 - 구리선 코일이 그 위에 있습니다.
배터리
인버터 - 전송 DC변수에
컨트롤러 – 발전기 전력이 설정 값을 초과할 때 발전기를 "제동"하도록 설계되었습니다.

블레이드를 만들려면 시트 플라스틱을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 다른 재료는 심한 변형 및 손상을 입을 수 있습니다. 제안된 부품의 면적이 클수록 플라스틱의 밀도가 높아집니다.

재료를 선택할 때 고품질 PVC인지 확인하는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 새로운 구성 요소에 다시 돈을 쓰고 복잡한 계산을 해야 합니다.

따라서 자신만의 풍차를 만들려면 비싸거나 희귀한 부품이 필요하지 않습니다.

수직 풍차 대 수평

어떤 풍력 터빈 설계가 더 효율적으로 작동하는지 이해하려면 각 설계의 특징을 자세히 살펴보는 것이 좋습니다. 수평 생성기에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

공기 흐름의 모든 방향에서 효과적입니다.
수직형에 비해 훨씬 적은 공간을 차지합니다.
낮은 풍속에서도 고속으로 작동
심플한 디자인을 가지고 있어요
소음이 나지 않는다

또한 수평형 풍력발전기는 경량 소재로 제작되어 가로등 기둥에도 설치가 가능하다. 도로를 따라 배치하면 이러한 구조물은 평온한 날씨에도 작동합니다.

두 가지 유형의 풍력 발전기의 서비스 수명은 거의 동일합니다. 적절한 관리유지보수를 통해 최대 25년 동안 효과적으로 작동할 수 있습니다. 수평 풍력 터빈에서는 주요 하중이 허브와 베어링 어셈블리에 가해집니다. 수직형 제품은 블레이드에 더 많은 압력을 가합니다.

이러한 유형의 풍력 터빈의 가장 큰 차이점은 가격입니다. 수평 구조의 소유자에게는 그러한 구조의 비용이 훨씬 더 많이 듭니다.
난기류가 증가하고 풍향이 자주 바뀌는 지역에서는 이러한 풍차를 사용하는 것이 좋습니다. 수직형은 풍속이 4.5m/s 이상으로 일정한 개방된 공간에 더 적합합니다.

비교 결과를 바탕으로 많은 여름 거주자는 수직형 풍력 발전기를 선택합니다.

수직 풍차 부품 준비

블레이드는 다양한 재료로 만들어집니다. 주된 조건은 가벼워야한다는 것입니다.

최대 간단한 옵션 PVC 파이프로 블레이드를 생산할 것입니다.

햇빛에 덜 민감하고 내구성이 뛰어납니다.

수직 풍차의 경우 PVC로 부품 4개, 주석으로 부품 2개를 만듭니다. 후자는 반원 모양으로 절단되어 파이프의 양쪽에 부착됩니다.

블레이드는 원형으로 프레임에 부착됩니다. 블레이드의 회전 반경은 690mm입니다. 각 블레이드의 높이는 700mm입니다.

로터를 조립할 때 다음 부품이 필요합니다.

네오디뮴 자석 6개와 페라이트 2개
직경 230mm 디스크(2개)

네오디뮴 자석은 하나의 디스크에 배치해야 하며 설치 중에 극성을 교대로 변경하는 것을 잊지 마십시오. 직경 165mm, 사이에 60도 각도가 유지되어야 합니다. 페라이트 자석도 같은 방법으로 디스크 2에 부착해야 합니다. 그런 다음 접착제로 채워야합니다.

고정자 제작을 시작하려면 각각 60바퀴씩 9개의 코일을 감아야 합니다. 일반적으로 이 용도로 사용됩니다. 구리선직경 1mm. 그런 다음 코일은 다음과 같이 함께 납땜됩니다.

시작 1은 끝 4와 연결됩니다.
4 – 7부터

두 번째 단계는 정확히 동일한 방식으로 조립되며 두 번째 코일에서만 납땜이 발생하므로 세 번째 단계는 코일 3에 납땜됩니다. 합판으로 특별한 주형을 만들어야 합니다. 그 안에 유리 섬유 조각을 넣은 다음 코일을 넣습니다.

마지막 단계는 구조를 접착제로 채우는 것입니다. 하루가 지나면 고정자는 작동 준비가 됩니다.

이제 발전기의 모든 부품이 만들어졌으므로 연결하기만 하면 됩니다.

나중에 스터드가 위쪽에 나타납니다. 구멍(4개)을 만들어야 합니다. 로터를 제자리에 원활하게 "착륙"시키도록 설계되었습니다.
고정자에도 브래킷용 구멍이 만들어집니다.
하부 로터가 그 위에 놓입니다(자석이 위로 향함).
그런 다음 고정자가 놓여집니다.
두 번째 로터는 자석이 아래를 향하도록 상단에 배치됩니다. 부품은 너트를 사용하여 서로 고정됩니다.

수직발전기의 설계에도 세심한 고려가 필요하다. 주요 단점은 낮은 효율성과 더수평과 비교한 세부 사항입니다. 반면, 이러한 제품은 약한 바람 속에서도 효과적으로 작동할 수 있습니다.

수평형 발전기는 강한 돌풍을 견딜 수 있기 때문에 더 안정적입니다. 이러한 유형의 디자인의 무소음 또한 가장 중요한 장점 중 하나입니다. 주거용 건물 옥상에 수평 풍차를 설치할 수도 있습니다.

따라서 풍차의 주요 부품을 조립하는 것은 그리 어렵지 않습니다.

풍력 발전기 설계

풍력 발전기는 블레이드가 부착된 휠, 기어박스(토크 변환 및 전달), 배터리 및 인버터로 구성됩니다.
제품 구조는 다음과 같이 구성됩니다.

3점 강화 기초 준비.
마스트는 내구성이 뛰어난 파이프로 만들어졌습니다(수도관을 사용할 수 있음). 로터를 다락방보다 높게 운반해야 합니다.
완성된 마스트에 발전기를 나사로 고정합니다.
블레이드가 있는 프레임을 발전기에 부착합니다.
마스트를 기초에 부착하고 버팀대를 사용하여 추가로 고정합니다.

수집 전기 네트워크또한 특정 순서로 수행됩니다.

풍차는 3상을 생산해야 합니다. 교류, 브리지 정류기를 사용하여 DC로 변환됩니다. 충전 수준을 제어하기 위해 표준 자동차 릴레이가 사용됩니다. 인버터는 220VAC를 생성하는 배터리에 연결됩니다.

따라서 완성된 풍차를 다양한 풍속에서 작동시켜 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

5m/초 – 15W
10.4m/s – 45W
15.4m/s – 75W
18m/s – 163W

발전기의 에너지 출력을 높이는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 예를 들어 마스트 높이를 26미터로 높이면 연평균 풍속은 30%로 증가한다. 이 경우 전기가 생성됩니다. 1.5배더. 이는 건물과 나무가 공기 흐름 속도에 미치는 영향을 제거함으로써 보장됩니다.

따라서 풍차가 효율적으로 작동하려면 설계 특성을 미리 계산해야 합니다.

풍차 관리

구조물의 정기적인 유지보수로 다음 절차가 수행됩니다.

움직이는 부품 윤활(최소 1년에 2회)
볼트 및 전기 연결 조임
녹 및 느슨한 튼살이 있는지 확인하는 메커니즘
블레이드 파손 제어

가장 흔한 풍차 손상은 블레이드 분리입니다. 겨울에는 얼음 껍질이 나타납니다. 자주 청소하면 구조물의 수명이 연장됩니다.
부품은 필요에 따라 도색됩니다. 1년에 한 번씩 구조물의 손상 여부를 완전히 검사해야 합니다.

집에서 만든 풍차는 공장에서 만든 제품과 전력 값이 매우 다릅니다. 이는 부정확한 계산 때문입니다. 이론적 전력이 101W인 수평 풍차는 90W만 생산하고, 69W인 수직 풍차는 약 60을 생산합니다.

집에서 만든 디자인의 낮은 성능에 실망하지 않으려면 필요한 것보다 2 배 높은 디자인 매개 변수로 만드는 것이 좋습니다.

따라서 수직 풍력 터빈을 조립하는 것은 주거용 건물에 전기를 공급하는 매우 간단한 옵션입니다. 이는 구조 조립이 쉽고 프로젝트 비용이 저렴하기 때문입니다. 고효율장치 작동. 또한 유지 관리가 최소화되고 지속적으로 전기를 생산합니다. 풍차를 직접 만드는 방법이 비디오에 나와 있습니다.

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이전에는 풍차를 자주 볼 수 없었지만 오늘날 이 지역은 활발히 발전하고 있으며 많은 사람들이 풍차를 만드는 경험을 얻었습니다.

장치의 적용 범위는 다양합니다. 가정에 전기를 공급하고, 물을 펌핑하고, 농업 장비(예: 파쇄기)를 집에 직접 연결하고, 물로 용기를 가열하여 가정용 축열기가 될 수 있습니다.

산업 모델은 비용을 제외하고 모두에게 적합하므로 개인 주택용 풍력 발전기(풍력 터빈)를 직접 손으로 만드는 방법과 이에 필요한 것이 무엇인지 살펴보겠습니다.

풍력 발전기의 본질은 운동 풍력 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것입니다. 시스템의 각 요소는 해당 기능을 수행합니다.

윈드 휠, 블레이드. 그들은 기단의 움직임을 포착하고 회전하여 샤프트를 움직입니다.
발전기는 샤프트에 즉시 설치될 수 있으며, 움직임을 카르단으로 전달하는 각도 기어박스가 있을 수도 있습니다. 기어박스를 사용하면 속도 증가(승수)가 가능합니다.
발전기 - 회전 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 발전기가 안정적인 전류를 생성하면 배터리에 연결됩니다. 그렇지 않은 경우 중간에 전압 조정기 릴레이가 설치됩니다.
시스템에 배터리가 없을 수도 있지만 배터리를 사용하면 작업이 더 안정적입니다. 바람이 부는 시간을 사용하여 바람이 가라 앉을 때 축적된 잠재력을 재충전하고 소비합니다.
인버터 – 전압을 필요한 값(예: 220V)으로 변환하는 역할을 합니다. 대부분의 장치는 이 전압에 맞게 설계되었으므로 편의를 위해 필요합니다. 그러나 풍차의 목적은 다를 수 있으므로 모든 회로에 인버터가 포함되는 것은 아닙니다.
풍속경은 강력한 풍력 터빈에 사용되는 장치입니다. 풍속과 방향에 대한 데이터를 수집합니다. 실제로 집에서 만든 구조물에서는 발견되지 않습니다. 일반적으로 그들은 작은 풍향계와 회전 장치를 만듭니다.
마스트 - 프로펠러가 부착될 지지대. 고도에서는 안정적이고 강한 바람을 맞을 가능성이 더 높으므로 하중을 견뎌야 하는 마스트에 주의를 기울이는 것이 중요합니다.

풍차는 수평(클래식 프로펠러 사용) 및 수직(회전식)일 수 있습니다.수평 설치는 효율성이 가장 높기 때문에 자체 제작으로 재현되는 경우가 가장 많습니다.

수직형 발전기

그러나 그러한 풍차는 측면 흐름으로 인해 작동이 멈추기 때문에 바람 방향으로 회전해야 합니다. 스스로 만든 회전식 풍력 발전기에도 장점이 있습니다.

수직 시스템의 디자인은 크게 다를 수 있지만 공통된 특징이 있습니다.

수직으로 위치한 터빈은 바람이 부는 곳 어디에서나 바람을 잡습니다(수평 모델에는 가이드가 장착되어 있어야 함). 이는 특정 지역의 바람이 불안정하고 가변적인 경우 매우 편리합니다.
이러한 구조는 지상에 직접 배치할 수 있습니다(물론 바람이 충분할 경우).
수평보다 설치가 더 쉽습니다.

유일한 단점은 상대적으로 낮은 효율성입니다.

장치 전원

먼저, 풍차에 필요한 전력량, 풍차가 처리해야 하는 작업 및 부하를 결정해야 합니다.

일반적으로 대체 에너지원은 추가 에너지원으로 설치되어 주 에너지 공급에만 도움이 됩니다.

그리고 500W 이상의 전력을 가진 장치는 이미 꽤 좋습니다.

난방용 작은 집약 2-3kW가 필요합니다.

그러나 풍력 터빈의 출력은 두 가지 요소에 따라 달라집니다.

블레이드 직경.
풍속.

원하는 비율은 수평 장치에 대한 표에서 결정할 수 있습니다(풍속과 블레이드 직경의 교차점 - 전력(와트)).

풍속/블레이드 직경	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1m	3	8	15	27	42	63	90	122	143
2m	13	31	61	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	196	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, 바람이 5~8m/s로 가장 자주 불고 1.5~2kW를 생산하는 풍차가 필요한 경우 직경 6m의 구조물을 고려해야 합니다.

블레이드

블레이드의 모양은 다음과 같습니다.

날개 모양.
항해 유형.

돛은 평평합니다. 이는 덜 생산적인 디자인입니다. 그들은 공기 역학적 힘을 고려하지 않고 바람 흐름의 압력 하에서만 회전합니다.

풍력 에너지의 10%만이 전기로 변환됩니다.

날개 유형에서는 외부 표면과 내부 표면의 면적이 다릅니다. 또한 블레이드를 바람에 대해 6~10° 각도로 배치하는 것도 중요합니다.

블레이드에 사용할 재료

고대 공장에서는 좋은 제품을 생산했습니다. 나무 프레임캔버스 "날개"가 뻗어있는 점퍼가 달린 기둥으로 만들어졌습니다. 천이 닳아서 교체되었습니다. 또는 타포린과 같은 밀도가 높은 재료를 사용할 수 있습니다.

그러나 자신의 손으로 풍력 발전기용 블레이드를 만드는 방법에 대한 대안이 있습니다.

소형 프로펠러의 경우 PVC 파이프를 조각으로 절단하여 플라스틱 블레이드를 만들 수 있습니다.
"돛"은 합판으로 잘라냅니다.
대형 유닛에는 다음으로 제작된 블레이드를 장착할 수 있습니다. 나무 판자(각 블레이드가 무거워도 상관없습니다. 가장 중요한 것은 블레이드가 서로 균형을 이루고 있다는 것입니다.)
두랄루민과 같은 경금속을 사용할 수 있습니다.

해당 지역의 바람이 강할 경우 무거운 블레이드를 만드는 것이 바람직하며 시스템이 더 안정적으로 작동합니다.

사용되는 파이프의 직경은 길이의 1/5과 같아야 합니다. 세그먼트는 세로로 4개 부분으로 절단되고 5x5 정사각형이 베이스(부착 지점이 됨)에서 잘라낸 다음 비스듬히 절단되어 베이스에서 끝까지 블레이드가 좁아집니다. 찢어진 가장자리가 샌딩되었습니다.

여행, 하이킹, 낚시를 좋아하는 사람들에게 이러한 장치는 대체할 수 없는 것입니다. 그것이 무엇이며 자신의 손으로 그러한 발전기를 만드는 방법을 계속 읽으십시오.

가스와 장작 없이 난방을 구성하는 방법을 읽어보세요.

확실히 당신은 전쟁 중에 나무로 달리는 자동차를 생산했다는 말을 들어보았을 것입니다. 우리 시대의 가스 발생기의 관련성은 무엇입니까? 이 주제를 읽으십시오. 또한 장치를 직접 만드는 방법에 대한 지침도 찾을 수 있습니다.

DIY 수직 풍력 발전기

사용된 재료 및 장비

터빈의 크기는 임의로 선택할 수 있습니다. 클수록 더 강력합니다. 예시에서는 제품의 직경이 60cm입니다.

수직 터빈을 만들려면 다음이 필요합니다.

파이프 Ø 60 cm(바람직하게는 스테인레스 스틸– 아연 도금, 두랄루민 등).
내구성이 뛰어난 플라스틱(직경 60cm의 디스크 2개).
칼날 부착용 코너(각 6개) – 36개
베이스 - 자동차 허브.
고정용 너트, 와셔, 나사.

장비 및 도구:

실톱.
불가리아 사람.
송곳.
드라이버.
열쇠.
장갑, 마스크.

블레이드의 균형을 맞추려면 작은 금속판과 자석을 사용할 수 있으며, 약간의 불균형이 있으면 간단히 구멍을 뚫을 수 있습니다.

풍력 발전기 도면

풍력 발전기 설계 도면

수직풍차 제작

금속 파이프를 세로로 절단하여 6개의 동일한 블레이드를 얻습니다.
두 개의 동일한 원(직경 60cm)을 플라스틱으로 잘라냅니다. 이것은 터빈의 상부 및 하부 지지대가 될 것입니다.
디자인을 약간 밝게 하려면 상단 지지대 중앙에 Ø 30cm 크기의 원을 잘라낼 수 있습니다.
자동차 허브에 있는 구멍 수에 따라 하단 플라스틱 지지대에 장착할 수 있도록 정확히 동일한 구멍이 표시됩니다. 드릴로 뚫었습니다.
템플릿을 사용하여 블레이드의 위치를 표시해야 합니다(별을 형성하는 두 개의 삼각형). 모서리가 부착된 위치가 표시됩니다. 두 지지대에서 동일하게 보일 것입니다.
블레이드를 한 번에 하나씩 자르는 것이 아니라 한 번에 모두 자르는 것이 좋습니다(그라인더 사용).
모서리가 부착된 위치도 블레이드에 표시되어야 합니다. 그런 다음 구멍을 뚫습니다.
모서리를 사용하여 블레이드는 와셔를 통해 볼트와 너트를 사용하여 기본 원에 부착됩니다.

블레이드가 길수록 장치는 더 강력해지지만 강한 바람이 불면 균형을 맞추는 것이 더 어려워지며 구조가 "느슨해집니다".

DIY 발전기

풍차의 경우 자려 발전기를 선택해야 합니다. 영구 자석(이들은 트랙터 T-4, MTZ, T-16, T-25에 사용되었습니다).

일반으로 넣으면 자동차 발전기, 전압 권선은 배터리에 의해 전원이 공급됩니다. 즉, 전압이 없고 여자가 없습니다.

즉, 발전기 + 배터리를 설치하면 오랫동안바람이 약해지면 배터리가 방전되고 바람이 다시 불면 시스템이 시작되지 않습니다.

아니면 네오디뮴 자석을 이용해 풍력 발전기를 직접 만들어 보세요. 이러한 장치는 낮은 바람에서 생산됩니다. 1.5kW, 강한 바람에서 최대 3.5kW. 단계별 지침:

각각 직경 50cm의 금속 팬케이크 두 개를 만듭니다.

그 위에 각각 12개의 네오디뮴 자석(약 50 x 25 x 1.2mm 크기)이 주변에 슈퍼 접착제로 부착되어 있습니다. 자석은 "북쪽" - "남쪽"으로 번갈아 표시됩니다.

팬케이크는 서로 반대편에 배치되고 기둥도 "북쪽"- "남쪽"방향을 향합니다.

수제 고정자가 그 사이에 배치됩니다. 단면적 3mm의 구리선 코일 9개입니다. 각각 70턴. 별 모양으로 서로 연결되어 있으며 고분자 수지로 채워져 있습니다. 코일은 한 방향으로 감겨 있습니다. 편의상 권선의 시작과 끝을 표시해야 합니다(예: 다양한 색상의 전기 테이프 사용).