郊外の施設への電力供給が都市の建物や企業に電力を供給することとどれほど安定しているかに気づかないのは難しいことです。個人の家またはコテージの所有者として、あなたは繰り返し中断、それらに関連する不便、および機器への損傷を経験したことを認めます。
これらの否定的な状況は、その結果とともに、自然のオープンスペースの愛好家の生活を複雑にすることはありません。さらに、人件費と財務コストを最小限に抑えます。これを行うには、記事で詳しく説明している風力発電機を作成する必要があります。
経済に役立ち、エネルギーへの依存を排除するシステムを製造するためのオプションを詳細に説明しました。私たちのアドバイスによると、経験の浅い家長は自分の手で風力発電機を構築できます。実用的なデバイスは、毎日の費用を大幅に削減するのに役立ちます。
風力発電機の設置の合法性
代替エネルギー源は、中央ネットワークから離れた場所にある夏の居住者または住宅所有者の夢です。しかし、都市のアパートで消費される電気料金を受け取り、料金の引き上げを見ていると、家庭用に設計された風力発電機が邪魔にならないことに気づきます。
この記事を読んだ後、おそらくあなたはあなたの夢を現実にするでしょう。
風力発電機は、郊外の施設に電力を供給するための優れたソリューションです。さらに、場合によっては、そのインストールが唯一の可能な方法です。
お金、労力、時間を無駄にしないために、決めましょう:風力発電機の運転中に私たちにとって障害となる外部状況はありますか?
コテージまたは小さなコテージに電力を供給するには、電力が1 kWを超えない十分に小さい風力発電設備で十分です。ロシアのそのようなデバイスは家庭用品と同等です。これらのインストールには、証明書、権限、または追加の承認は必要ありません。
風力発電装置の適切性を判断するには、特定の地域の風力エネルギーの可能性を見つける必要があります(クリックして拡大)
自らの国内需要を賄うために費やされている電力生産に対する課税は行われていません。したがって、州に税金を支払うことなく、低電力の風車を安全に設置し、電力を使わずに発電することができます。
ただし、念のため、このデバイスの設置と操作に障害を引き起こす可能性のある個々のエネルギー供給に関する地域の規制があるかどうかを確認する必要があります。
中規模農場のニーズのほとんどを満たすことができる風力発電機は、隣人からでも苦情を引き起こすことはできません
風車の操作に関連する不便を経験した場合、隣人にクレームが発生する可能性があります。私たちの権利は他者の権利が始まるところで終わることを忘れないでください。
したがって、家庭用の風力発電機を購入または作成するときは、次のパラメーターに真剣に注意を払う必要があります。
- マストの高さ。 風力発電機を組み立てるときは、世界の多くの国に存在する個々の建物の高さ、およびその敷地の場所の制限を考慮する必要があります。高さ15メートルを超える建物の近くの橋、空港、トンネルは禁止されています。
- ギアボックスとベーンからのノイズ。発生したノイズのパラメータは、特別なデバイスを使用して設定し、測定結果を文書化できます。それらが確立されたノイズ基準を超えないことが重要です。
- 空気の干渉。 理想的には、風車を作成するとき、デバイスがそのような問題を提供できる場所に、遠隔干渉の作成に対する保護を提供する必要があります。
- 環境サービスの主張。 この組織は、渡り鳥の渡りを妨害する場合にのみ、施設の運営を妨げることがあります。しかし、これはありそうもないことです。
デバイスを自分で作成してインストールするときは、これらのポイントを学び、完成品を購入するときは、パスポートに表示されるパラメーターに注意してください。後で動揺するよりも、事前に身を守る方が良いです。
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風力発電所の設置条件
風力発電機を設置するための広範なサイト
隣人に対する強力な風力発電機の位置
風力発電機の議論としての電気の価格
風車の設置は地方自治体の承認が必要
電気の供給が途絶える場所にあるミニ発電所
工場製の風力発電機を使用する
日曜大工の予算オプション
風力設備の動作原理
風力発電機または風力タービン(風力タービン)は、風の流れの運動エネルギーを機械的エネルギーに変換するために使用されるデバイスです。結果として生じる機械的エネルギーがローターを回転させ、必要な電気的形態に変換されます。
動作風車の動作原理と装置については、よく知っておくことをお勧めする記事に詳しく記載されています。
風力タービンの構造は次のとおりです。
- プロペラブレード
- タービン回転ローター
- ジェネレータの軸とジェネレータ自体、
- 電池を充電するために使用される交流を直流に変換するインバータ、
- 電池。
風力タービンの本質は単純です。回転子の回転中に、三相交流電流が生成され、それがコントローラーを通過して、DCバッテリーを充電します。さらに、インバータは電流を変換して、照明、ラジオ、テレビ、電子レンジなどに電力を供給して消費できるようにします。
水平回転軸を備えた風力発電機の詳細なデバイスにより、運動エネルギーの機械的エネルギーへの変換に寄与する要素と電気的エネルギーへの変換に寄与する要素を明確に想像することができます
一般に、あらゆるタイプおよび設計の風力発電機の動作原理は次のとおりです。回転の過程で、ブレードに作用する力には、ブレーキ、インパルス、および揚力の3つのタイプがあります。
風力タービンのこのスキームは、風力発電機によって生成された電気で何が起こっているかを理解することを可能にします:それの一部は蓄積され、他は消費されます
最後の2つの力はブレーキ力に打ち勝ち、フライホイールを動かします。発電機の固定部分では、回転子が磁場を生成し、電流がワイヤーを流れます。
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最も単純な風車のエンジン
モーターをブレードに接続する詳細
尻尾と前頭部のバランス
風力発電機を設置するためのルール
エネルギー発生器の種類の分類
風力発電設備が分類されるいくつかの兆候があります。郊外での所有に最適なデバイスのバージョンを選択する方法は、当社のWebサイトで最も人気のある記事の1つに詳しく説明されています。
したがって、風車は次の点で異なります。
- プロペラのブレードの数;
- ブレード材料;
- 地表面に対する回転軸の位置;
- ネジのステップ記号。
1、2、3ブレード、マルチブレードのモデルがあります。
ブレードが多い製品は、小さな風でも回転し始めます。通常、それらは、回転プロセス自体が発電よりも重要である場合に、そのような作業で使用されます。たとえば、深い坑井から水を抽出するために。
風力発電機のブレードは、固体材料からだけでなく、手頃な価格のファブリックからも作成できることがわかりました
ブレードは、セーリングまたは剛体にすることができます。セーリング製品は、その製造が金属またはガラス繊維である剛性のものよりはるかに安価です。しかし、それらは非常に頻繁に修理されなければなりません:それらは壊れやすいです。
地表面に対する回転軸の位置には、垂直風車と水平モデルがあります。この場合、それぞれの種類には独自の利点があります。垂直の種類は風のすべての打撃に対してより敏感に反応しますが、水平の種類はより強力です。
風力発電機は、ステップ標識によって、固定ステップと可変ステップを持つモデルに分けられます。可変ピッチにより、回転速度を大幅に上げることができますが、このインスタレーションは複雑で大規模な設計になっています。固定ピッチ風力タービンは、よりシンプルで信頼性が高くなります。
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分解後に破損した発電機を分解すると、ステーターのみが残り、ハウジングは個別に溶接された
エンジンの技術的特性を復元するには、36個の固定子コイルを巻き戻す必要があります。巻き戻しには、直径0.56mmのワイヤーが必要です。 35ターン必要
ブレードを取り付ける前に、修理したエンジンを組み立てるか、ニスを塗るか、少なくともエポキシで塗装し、表面を塗装する必要があります
ワイヤーは並列に接続され、3本のワイヤーは電源に接続するために出力されます
回転を確実にするように設計された軸は、パイプ出口15から作られています。ベアリングは軸に溶接されており、パイプセグメント52を通して転がされます。
テールの製造では、厚さ4 mmの亜鉛メッキ鋼板が使用され、エッジの周りで曲げられ、レールで選択された溝に取り付けられました
ブレードはポリマー下水管から切り取られ、ネジでモーターに接続された三角形に取り付けられています
実質的に無料の風力発電機は廃棄物部品から作ることができます:古い車のエンジンと下水管の切断
ステップ1:使用済み発電機の解体
ステップ2:エンジン機能を復元する
ステップ3:風力タービン用に再構築されたエンジンを組み立てる
ステップ4:モーターワイヤーを接続し、電力線に出力します
ステップ5:ロータリー集会の特徴
ステップ6:風に反応する尾を作る
ステップ7:ミニウィンドファームのブレードの取り付け
ステップ8:実質的に無料の発電機を構築する
ローター式風力タービン
ローター式の垂直回転軸を持つシンプルな風車を自分の手で作る方法を考えます。そのようなモデルは、庭の家、さまざまな別館の電力需要を提供するだけでなく、暗闇の中で家の領域と庭の小道を照らすかもしれません。
垂直回転軸を備えたこのロータータイプの設備のブレードは、金属バレルから切り取られた要素で作られています
私たちの目標は、最大出力1.5 kWの風車を製造することです。
これを行うには、次の要素と材料が必要です。
- 12V車の発電機;
- 12 Vヘリウムまたは酸バッテリー。
- 12 Vの「ボタン」タイプの半密閉スイッチ。
- コンバータ700 W-1500 Wおよび12V-220V;
- バケツ、大量の鍋、またはステンレス鋼またはアルミニウムで作られた別の容量の大きい容器;
- 車のリレー制御ランプの充電またはバッテリーの充電。
- 自動車用電圧計(どれでも可能です);
- ナットとワッシャー付きのボルト;
- 断面が4平方mmと2.5平方mmのワイヤー。
- 発電機をマストに固定する2つのクランプ。
作業の過程で、金属用のグラインダーまたはハサミ、建設用鉛筆またはマーカー、巻尺、ワイヤーカッター、ドリル、ドリル、キー、およびドライバーが必要になります。
発電システムのコントローラーもご自分で組み立てることができます。この記事では、風車のコントローラーを製造する際のルールとパターンについて理解することをお勧めします。
設備製作の初期段階
手作りの風車を作るには、まず円筒形の大きな金属タンクを用意します。通常、古いボイルダウン、バケットまたはパンがこの目的で使用されます。それは私たちの将来の風力タービンの基礎となります。
巻き尺と下書き用鉛筆(マーカー)を使用して、容量を4つの同一の部分に分割します。
本文の指示に従ってカットする場合は、必ず金属を最後までカットしないでください
金属をカットする必要があります。これにはグラインダーを使用できます。この種の金属は必然的に過熱するため、亜鉛メッキ鋼または塗装された錫でできた容器の切断には使用されません。そのような場合は、はさみを使用することをお勧めします。刃は切るが最後まで切らない。
風力発電機のブレードのさまざまなモデルの製造に関するオプション、スキーム、および推奨事項は、推奨記事に記載されています。
タンクでの作業の継続に伴い、発電機のプーリーをやり直します。以前の鍋の底とプーリーで、ボルトの輪郭を描き、穴を開ける必要があります。この段階での作業はできるだけ注意深く行う必要があります。設置の回転中に不均衡が発生しないように、すべての開口部を対称に配置する必要があります。
これは、垂直回転軸を持つ別のデザインのブレードがどのように見えるかです。各ブレードは個別に作成され、共通のデバイスにマウントされます
突き出ないようにブレードを曲げます。作業のこの部分を実行するときは、ジェネレータが回転する方向を必ず考慮してください。
通常、その回転方向は時計回りです。ブレードの曲げ角度は、気流の影響範囲とプロペラの回転速度に影響します。
次に、プーリーでの作業用に準備されたブレードでバケットを固定する必要があります。発電機をマストに取り付け、クランプで固定します。ワイヤーを接続して回路を組み立てるために残ります。配線図、配線の色、ピンのマーキングを記録する準備をします。後でそれは確かに重宝します。デバイスのマストにワイヤーを固定します。
この図には、全体的な構造の組み立てに関する詳細な推奨事項と、すでに組み立てられて使用できるデバイスの概観が含まれています
バッテリーを接続するには、断面積が4mm²のワイヤーを使用する必要があります。 1メートルの長さで十分です。もういい。
また、負荷をネットワーク(照明や電化製品など)に接続するには、断面積が2.5mm²のワイヤーで十分です。インバータ(コンバータ)を取り付けます。これには、4mm²のワイヤーも必要になります。
風車の回転子モデルの長所と短所
すべてをきちんと一貫して行った場合、この風力発電機は正常に動作します。この場合、動作中に問題は発生しません。
1000 Wコンバーターと75Aバッテリーを使用する場合、この設備は電気およびビデオ監視装置、さらには盗難警報機、さらには街路灯まで提供します。
このモデルの利点は次のとおりです。
- 経済的;
- 要素は簡単に新しいものと交換したり、修理したりできます。
- 機能するための特別な条件は必要ありません。
- 動作において信頼できる。
- 完全な音響快適性を提供します。
欠点もありますが、それほど多くはありません。このデバイスのパフォーマンスは高すぎず、突風に大きく依存します。空気の流れは、即興のプロペラを破壊するだけです。
必要な電力の風力発電機のモデルを正確に選択してから作業を開始するために、推奨記事に記載されている式に従って計算することをお勧めします。
ネオジム磁石上の軸風力タービンの組み立て
ネオジム磁石がロシアで比較的最近登場したので、鉄のない固定子を備えた軸風力発電機が最近作られ始めました。
磁石の出現により需要は急増しましたが、徐々に市場は飽和し、本製品の価格は下落し始めました。職人がさまざまなニーズにすぐに対応できるようになりました。
水平回転軸を持つネオジム磁石を備えた軸風力タービン-スキルだけでなく特定の知識も必要とするより複雑な設計
ブレーキディスク付きの古い車のハブをお持ちの場合は、それを将来の軸流発電機の基礎として使用します。
この部品は新品ではなく、すでに稼働していると想定されます。この場合、ベアリングを分解、点検、潤滑し、堆積物とすべての錆を完全に取り除く必要があります。準備ができたジェネレータは、ペイントすることを忘れないでください。
ブレーキディスク付きのハブは、原則として、廃車された古い車のコンポーネントの1つとして職人に渡されるため、徹底的に清掃する必要があります。
磁石の分配と固定
ネオジム磁石はローターディスクに接着する必要があります。私たちの仕事では、20個の磁石を25x8mm取ります。
もちろん、異なる極数を使用することもできますが、次のルールを守る必要があります。単相発電機の磁石と極の数は同じでなければなりませんが、三相モデルについて話している場合、極とコイルの比率は2/3または4/3でなければなりません。 。
磁石を配置すると、極が交互になります。間違えないことが重要です。要素を正しく配置するかどうかわからない場合は、ヒントテンプレートを作成するか、セクターをディスク自体に直接適用します。
選択肢がある場合は、円形ではなく長方形の磁石を購入することをお勧めします。長方形モデルでは、磁場は全長に沿って集中し、丸いモデルでは中心に集中します。
反対側の磁石は異なる極を持つ必要があります。マーカーを使用してマイナス記号またはプラス記号でマークしても、混乱することはありません。極を識別するには、磁石を取り、それらを互いに保持します。
表面が引き付けられている場合は、それらにプラスを付け、反発している場合は、マイナスでマークします。磁石をディスクに配置するときは、極を交互に入れます。
磁石は交互ポリシーのポリシーに準拠して取り付けられています。外側と内側の境界に沿って粘土の境界が配置されています。この製品はエポキシ樹脂鋳造の準備ができています
マグネット固定の信頼性のためには、高品質で最大限に強力な接着剤を塗布する必要があります。
固定の信頼性を高めるために、エポキシ樹脂を使用できます。指示に従って希釈し、ディスクで満たします。樹脂はディスク全体を覆う必要がありますが、ディスクから排出しないでください。ディスクをテープで包んだり、周囲のポリマーストリップから一時的に粘土を保護したりすると、流出の可能性を防ぐことができます。
単相および三相発電機
単相と三相の固定子を比較すると、後者の方が優れています。単相発電機は、ロード時に振動します。振動の原因は、ある時点での一定でない戻りが原因で発生する、電流の振幅の違いです。
三相モデルにはそのような欠点はありません。これは、位相が互いに補償し合うことによる一定の電力によって区別されます。電流の増加が一方で発生すると、もう一方で減少します。
テストの結果によると、三相モデルのリターンは、単相の同じインジケーターよりもほぼ50%多いです。このモデルのもう1つの利点は、不要な振動がない場合、デバイスが負荷の下で機能しているときに音響快適性が向上することです。
すなわち、三相発電機は、その動作中に事実上音を立てません。振動が減少すると、デバイスの寿命は論理的に長くなります。
三相デバイスと単相デバイスの間の闘争では、三相は常に勝利します。これは、動作中にそれほど騒々しくなく、単相よりも長く続くためです。
コイル巻線ルール
専門家に尋ねると、コイルを巻き取る前に、完全な計算を行う必要があると彼は言うでしょう。この問題の開業医は彼の直感に依存します。
あまり速くないオプションジェネレータを選びました。 12ボルトのバッテリーを充電する手順は、100〜150 rpmで開始する必要があります。このような初期データでは、すべてのコイルの総ターン数が1000〜1200個である必要があります。この数値をすべてのコイルに分割し、それぞれのターン数を決定する必要があります。
極の数が増えると、低速の風車はより強力になります。コイルの電流振動の周波数が増加します。より大きな断面のワイヤをコイルの巻きに使用すると、抵抗が減少し、電流強度が増加します。より高い電圧が巻線の抵抗のために電流を「消費」する可能性があるという事実を見失わないでください。
この目的のために特別な機械を使用すると、巻き取りプロセスを容易にして効率を上げることができます。
手動でコイルを巻くなどの日常的な作業は不要です。ちょっとした工夫と巻線に簡単に対応できる優れた機械がすでにあります
即興型発電機の性能と性能は、ディスクに配置されている磁石の厚さと数に大きく影響されます。コイルを1つ巻き、発電機でスクロールすると、最終的な総電力を計算できます。発電機の将来の電力は、負荷なしで特定の速度で電圧を測定することによって決定されます。
例を挙げます。 3オーム、200 rpmの抵抗で、30ボルトが出力されます。この結果から12ボルトのバッテリー電圧を差し引くと、18ボルトになります。この結果を3オームで割り、6アンペアを取得します。ボリュームは6アンペアで、バッテリーに送られます。もちろん、計算では、ワイヤとダイオードブリッジの損失を考慮していません。実際の結果は計算結果よりも少なくなります。
通常、コイルは丸く作られています。しかし、少し引き出すと、セクター内でより多くの銅が得られ、ターンはよりストレートになります。磁石のサイズとコイルの内側の穴の直径を比較すると、それらは互いに対応している必要があります。そうしないと、磁石のサイズがわずかに小さくなる場合があります。
既製のコイルは、磁石のサイズに対応している必要があります。それらは、磁石よりわずかに大きいか、またはその大きさに等しい必要があります
私たちが行う固定子の厚さは、磁石の厚さと正しく相関しているはずです。コイルの巻数を増やすことでステーターを増やすと、ディスク間のスペースが増加し、磁束が減少します。結果は次のようになることがあります。同じ電圧が生成されますが、コイルの抵抗が増加するため、電流が少なくなります。
合板は、固定子金型を作るために使用されます。ただし、コイルのセクターは、境界線として粘土を使用して紙にマークすることができます。
金型下部のコイルの上にグラスファイバーを配置すると、製品の強度が高まります。エポキシ樹脂を塗布する前に、ワセリンまたはワックスで型にグリースを塗る必要があります。そうすると、樹脂が型に付着しません。一部は、グリースの代わりにテープまたはテープを使用します。
それらの間で、コイルは動かないように固定されています。この場合、フェーズの終わりが表示されます。 6つの外線は、星形または三角形で接続する必要があります。組み立てられた発電機を手で回転させ、テストします。電圧が40 Vの場合、電流は約10アンペアになります。
デバイスの最終組み立て
完成したマストの長さは約6〜12メートルです。このようなパラメータを使用すると、そのベースを具体化する必要があります。風車自体はマストの上部に取り付けられます。
故障した場合に到達できるように、マストの基部に特別なマウントを用意する必要があります。これにより、ハンドウインチを使用してパイプを昇降できます。
風力発電機が取り付けられたマストは高く上昇しますが、賢明な職長は、必要に応じて構造を地面に下げることができる特別な装置を作りました
ネジを作るには、直径160mmのPVCパイプを使用できます。表面から6枚のブレードで構成される2メートルのネジを切るために使用されます。ブレードの形状は、経験に基づいて独自に開発するのが最適です。目標は、低回転でトルクを増加させることです。
プロペラは、過度の風から保護する必要があります。この問題を解決するには、フォールディングテールを使用します。発生したエネルギーはバッテリーに蓄えられます。
読者の注意を引くために、私たちは郊外の不動産の所有者だけでなく、普通の夏の居住者も注目を集める220-日曜大工の風力発電機の2つのバージョンを提供しました。
両方の風力タービンモデルは、独自の方法で効果的です。これらの装置は、頻繁で強風のある草原地帯で特に良好な結果を示すことができます。それらは、代替住宅暖房の組織や電力供給に使用するのに十分効果的です。そして、彼ら自身の手で構築することはそれほど難しくありません。
このビデオは、水平回転軸を持つ風力タービンの例を示しています。デバイスの作成者は、日曜大工のインストールデザインのニュアンスを詳細に説明し、風力発電機の自己製造の過程で発生する可能性のあるエラーに視聴者の注意を引き、実用的なアドバイスを提供します。
適切な高さまで持ち上げられたデバイスに到達するのはそれほど簡単ではないことに注意してください。そのような風力タービンの再取り付けは、おそらく問題があります。したがって、この場合の折りたたみマストのデザインは不要ではありません。
このビデオは、垂直回転軸を持つ回転風力タービンを示しています。この取り付けは高くありません。元々作成されたものであり、非常に敏感です。わずかな風でもデバイスのブレードを動かします。
風がまれにしか発生しないと考えられる地域に住んでいる場合は、この特定の代替エネルギー源を使用することが最も効果的です。上記の自作風車の例は、自分で作ることはそれほど難しくないことを証明しています。風力エネルギーは、公に利用可能で再生可能な資源であり、使用することができ、使用する必要があります。
記事のトピックに関心のある人は、コメントで自分の意見を表明し、資料に精通している間に生じた質問をすることができます。