자신의 손으로 미니 풍력 터빈을 만드는 방법?

전기를 얻기 위해 풍력 터빈은 연료나 태양 에너지가 필요하지 않습니다. 이 기능은 많은 사람들이 기성품을 구입하고 설치하는 것이 저렴하지 않기 때문에 자신의 손으로 풍력 터빈을 만드는 방법에 대해 생각하게 만듭니다.

풍력 발전기의 작동 원리 및 유형

자체 제작한 풍력 터빈은 장치에 대한 이해가 있어야만 만들 수 있습니다. 이 장치의 원형은 오래된 풍차입니다. 공기의 압력이 날개에 흐를 때 샤프트가 움직이면서 토크가 밀의 장비에 전달되었습니다.

풍력 에너지를 사용하여 로터를 회전시키는 것과 동일한 원리가 풍력 터빈에서 전기를 생산하는 데 사용됩니다.

1. 바람에 의한 블레이드의 움직임은 기어박스가 있는 기본 샤프트를 회전시킵니다. 토크는 12개의 자석이 장착된 발전기의 2차 샤프트(로터)로 전달됩니다. 회전의 결과로 고정자 링에 교류가 생성됩니다.
2. 이러한 종류의 전기는 컨트롤러(정류기)와 같은 특수 장치 없이는 배터리를 충전할 수 없습니다.교류를 직류로 변환하여 축적하여 가전제품이 중단 없이 작동할 수 있도록 하는 장치입니다. 컨트롤러는 또 다른 기능을 수행합니다. 제 시간에 배터리 충전을 중지하고 풍력 터빈에서 생성된 초과 에너지는 많은 양을 소비하는 장치(예: 가정 난방용 발열체)로 전달됩니다.
3. 220V의 공급 전압을 보장하기 위해 인버터의 배터리에서 전류가 공급된 다음 이미 전력 소비 지점에 도달합니다.

블레이드가 항상 바람과 상호 작용할 수 있는 최상의 위치에 있도록 하기 위해 날개 장치에 꼬리가 설치되어 프로펠러를 바람으로 돌릴 수 있습니다. 풍력 터빈의 공장 모델에는 꼬리를 접거나 악천후에서 바람이 불지 않도록 블레이드를 이동시키는 제동 장치 또는 추가 회로가 있습니다.

풍력 터빈에는 여러 유형이 있으며, 블레이드의 수와 재질 또는 프로펠러 피치에 따라 분류됩니다. 그러나 주요 분할은 축 또는 기본 샤프트의 위치를 ​​기반으로 합니다.

1. 수평 유형은 지면과 평행한 샤프트의 위치를 ​​포함합니다. 이러한 발전기를 날개 달린 발전기라고 합니다.
2. 수직 풍력 터빈은 수평선에 수직으로 위치한 축을 가지며 평면은 그 주위에 배열됩니다. 수직 생성기는 직교 또는 회전식 생성기로 불릴 수 있습니다.

회전축의 위치에 관계없이 장치의 작동 원리는 동일하게 유지됩니다.

풍력 터빈의 모델은 2, 3 또는 그 이상의 블레이드의 프로펠러 또는 윈드 휠을 가질 수 있습니다. 다중 블레이드 장치는 작은 바람에서 전류를 생성할 수 있는 반면 2-3개의 날개가 있는 프로펠러는 더 큰 공기 흐름이 필요하다고 믿어집니다. 모델을 선택할 때 각 블레이드가 바람의 흐름에 저항을 생성하고 회전 속도를 감소시켜 다중 베인 휠을 작동 속도로 회전시키기 어렵다는 중요한 규칙을 고려해야합니다.

풍력 터빈의 종류 중에는 항해 및 강성이 있습니다. 이 이름은 날개가 만들어지는 재료를 나타냅니다. 자체 조립에서는 돛 유형이 더 쉽고 경제적이지만 플라스틱 재질(패브릭, 필름 등)로 만들어진 블레이드는 내구성이 없고 내마모성이 없습니다.

수직 버전

수직형 풍력 터빈을 만드는 것은 수평형 풍력 터빈보다 쉽습니다. 이 설계에는 낮은 높이(최대 2m)에 배치된 베인 장치가 필요하지 않습니다. 수직 VEU(풍력 터빈)를 사용하는 사람들의 리뷰는 회전할 때 사소한 소음과 장치의 작업 장치를 서비스하는 편의성에 대해 증언합니다. 발전기가 구조물의 바닥에 위치하여 높이에서 작업하거나 마스트를 지면으로 낮추지 않고도 유지 보수가 가능합니다.

액슬의 상단 끝에는 돛대 역할도 하는 베어링이 있습니다. 이 부품은 사실상 유지 관리가 필요 없으며 수리 없이도 몇 년 동안 사용할 수 있습니다.

베인 풍력 터빈과 달리 수직 풍력 터빈은 높은 마스트가 필요하지 않습니다. 바람의 방향과 독립적으로 작동하므로 움직이는 부품의 설계가 간단합니다. 소형 풍력 터빈의 블레이드의 경우 대구경의 PVC 파이프(예: 하수관)를 사용할 수 있고 보다 강력한 풍력 터빈의 경우 얇은 아연 도금 강판을 사용할 수 있습니다. 이러한 재료는 모든 가정 재주꾼이 사용할 수 있으며 비교적 저렴합니다.

윈드 휠의 디자인은 사용 가능한 여러 옵션과 독립적으로 선택할 수 있습니다.

• 2개의 플랫 블레이드가 있는 Dornier 디자인;
• 4개의 반원통 날개가 있는 Savonius 시스템;
• 2열의 평면이 있는 직각 다중 블레이드 풍력 터빈;
• 곡선형 블레이드 프로파일을 가진 나선형 풍력 터빈.

모든 수직 풍력 터빈은 Savonius 골재 원리를 사용합니다. 집에서 블레이드는 강철 또는 플라스틱 배럴로 만들 수 있으며 길이로 반으로 자릅니다.디자인의 특징은 블레이드의 속도가 풍속의 두 배 미만일 때 장치의 효율성이 최대에 도달한다는 것입니다. 따라서 수직 풍력 터빈의 속도를 높이려는 시도는 가치가 없습니다.

수평 모델

수직 발전기와 달리 프로펠러가 있는 집에서 만든 풍력 터빈은 블레이드의 속도가 증가할 때 효율이 더 높습니다. 그러나 프로펠러의 많고 좁은 요소는 최상의 작업에 기여하지 않습니다. 강한 바람 헤드에서 프로펠러 앞에 형성된 에어 쿠션으로 인해 샤프트를 풀 시간이 없습니다.

자신의 손으로 가정용 다중 블레이드 풍력 터빈은 바람이 너무 강하지 않은 지역에서 수행하는 것이 좋습니다. 해당 지역의 풍속이 초당 10~15m를 초과하는 경우가 많으며 블레이드가 2~3개인 풍력 터빈을 구축하는 것이 좋습니다. 두 유형 모두 초당 약 2-3m의 기류 속도로 작동을 시작할 수 있습니다.

수평 모델은 높은 마스트(6-12m)를 설치해야 합니다. 유지 보수 중 고공 작업을 피하기 위해 민속 공예가는 돛대 바닥에 간단한 접는 메커니즘 - 차축 -을 설치합니다. 강한 풍하중에서 구조적 안정성을 위해 마스트를 수직으로 유지하기 위해 케이블 스테이가 필요합니다.

발전기와 프로펠러가 있는 나셀은 베어링에 장착되어야 하고 풍향계가 있어야 프로펠러가 바람에 대해 유리한 위치를 차지할 수 있습니다. 전류를 전달할 케이블은 나셀이 회전할 때 꼬이거나 간섭을 일으키거나 찢어지지 않도록 배열해야 합니다. 따라서 그들은 관형 마스트 내부로 운반됩니다.

220볼트용 풍력 터빈 발전기를 만드는 방법은 무엇입니까?

장치의 필요한 용량을 결정하여 풍력 터빈 생성 작업을 시작해야 합니다.

• 여러 방을 조명하려면 1kW 미만의 발전기를 갖는 것으로 충분합니다. 백열등 또는 에너지 절약 램프에 전원을 공급하고 랩톱이나 TV를 연결할 수 있습니다.
• 5kW 용량의 수제 풍력 발전기는 가전 제품(냉장고, 세탁기, 스토브 등)에 전기를 공급합니다.
• 자율적인 전기 공급으로 집을 완전히 번역하려면 20kW 이상의 용량을 가진 강력한 발전기가 필요합니다.

발전기는 자신의 것을 만들거나 오래된 자동차에서 제거한 적절한 장치를 조정할 수 있습니다. 이러한 방식으로 최대 2-3kW의 전류 생산을 제공할 수 있습니다. 220V에서 자체 손으로보다 강력한 풍력 터빈을 만들려면 코일 수와 와이어 회전 수, 로터의 자석 크기 및 수, 블레이드 날개 매개 변수를 정확하게 계산해야합니다.

심플한 디자인

용량이 약 1-1.5kW인 가장 단순한 설계의 경우 다음이 필요합니다.

• 자동차 교류 발전기(12V);
• 산성 배터리(12V);
• 온-오프 스위치(12V);
• 전류 변환기 700-1500V 및 12-220V;
• 금속 대용량;
• 볼트, 와셔, 너트;
• 교류 발전기 장착용 클램프(2개).

자동차 발전기의 풀리에서 볼트에 대칭 구멍을 만들어야합니다. 용기의 둘레를 4등분으로 나눕니다. 패들을 잘라냅니다:

• 용기 측면에서 원의 구분 표시에 따라 직사각형을 표시하십시오.
• 각 요소의 수직 중심을 찾으십시오.
• 너비가 3-5cm 인 용기 연속 테두리의 상단과 하단을 표시하십시오.
• 개별 직사각형 사이의 금속을 테두리 선으로 자릅니다.
• 직사각형의 중간이 손상되지 않고 테두리에 연결되도록 표시의 위쪽 및 아래쪽 경계를 따라 자르십시오.
• 중심 축을 기준으로 각 블레이드를 펼칩니다.
• 둥근 바닥의 중심을 결정하고 발전기 풀리의 위치에 따라 볼트 구멍의 위치를 ​​표시하십시오.

날개를 펼칠 때 바람개비의 회전 방향을 결정하여 비행기의 원하는 부분을 꺼내는 것이 좋습니다. 모든 블레이드에 동일한 하중이 가해지도록 하려면 블레이드가 펼쳐지는 각도를 측정해야 합니다.

구조를 조립하는 것은 발전기의 풀리와 선박의 바닥을 볼트로 결합하는 것입니다. 그런 다음 풍력 발전기 (약 2m 높이의 두꺼운 튜브 돛대) 설치를위한 받침대를 준비하십시오. 적절한 직경의 클램프로 발전기를 부착하는 것이 더 쉽습니다. 배터리를 충전하려면 알터네이터의 전류가 정류기를 통과해야 하며 자동차의 배선도를 사용하여 연결해야 합니다.

베인 풍력 터빈용 수제 발전기

수평 풍력 터빈 발전기의 장치는 자동차의 휠 허브에서 조립하거나 세탁기의 전기 모터를 사용할 수 있습니다. 일하려면 네오디뮴(니오븀 합금)으로 만든 자석을 구입해야 합니다. 직사각형 요소를 사용하는 것이 좋습니다.

모터를 사용하는 경우 코일 수로 코일 수를 결정할 수 있습니다. 3상 발전기의 경우 자석의 수는 코일 수의 2/3가 되어야 하며, 단상의 경우에는 일치해야 합니다. 마스터 실무자는 3상 발전기를 선택하는 것이 좋습니다.

세탁기의 모터를 사용할 때는 모터의 회전자에 자석을 붙여야 합니다. 휠 허브를 사용하는 경우 자석은 약 5mm 두께의 강판 원 위에 놓입니다. 로터를 조립할 때 다음 규칙을 따릅니다.

1. 자석 사이의 거리는 같아야 합니다. 허브의 직사각형 요소는 긴면이 원의 반지름과 모터 샤프트의 세로 축에 배치됩니다.
2. 작업하기 전에 자석의 극을 결정하고 표시해야 합니다. 그들은 반대 요소가 다른 극성을 갖도록 설치됩니다.자석을 배치할 때 인접한 부품의 양극과 음극을 교대로 사용하십시오.
3. 로터 표면에 단단히 고정되도록 자석을 에폭시로 채우는 것이 좋습니다.

모터 샤프트를 로터로 사용할 경우 권선의 제자리에 부품을 놓고 리드에 전압계의 스타일러스를 놓고 드릴로 샤프트를 회전시켜 디자인의 기능을 확인하십시오.

허브를 사용하는 경우 단면적이 1mm인 에나멜 구리선 코일이 독립적으로 감겨 있습니다. 각 코일은 60회 감고 높이가 9mm여야 합니다. 코일은 휠 허브의 평평한 부분에 고정해야 합니다.

3상 교류 발전기의 경우 전선 끝을 다음과 같이 연결합니다.

• 코일의 외부 리드 1을 남겨두고 내부 리드 4를 외부 리드에 연결하십시오.
• 코일 4의 내부 리드를 코일 7의 외부 리드에 연결하고 끝까지 계속하여 2개마다 권선 부품을 연결합니다. 마지막 하나는 이미 왼쪽 리드로 쉽게 비틀거나 표시할 수 있는 자유로운 내부 끝이 있어야 합니다.
• 동일한 원리에 따라 2개 조각마다 와이어를 연결하는 2개의 코일로 이 과정을 반복합니다.
• 세 번째 코일과 나머지 연결되지 않은 코일과 동일하게 수행하십시오.

작업이 끝나면 마스터는 6개의 개별 리드를 갖게 됩니다. 권선은 에폭시로 채우고 건조해야 합니다.

그런 다음 샤프트는 허브 베어링에 고정되어야 하며, 여기에는 자석이 있는 로터 링이 장착되어야 합니다. 부품 평면 사이의 간격은 1-1,5mm입니다. 리드에 전류가 있는지 확인하고 풍력 터빈을 조립하고 마스트에 설치하십시오.

장비 서비스

풍차를 한 달에 한 번 작동할 때 설비의 일반 검사를 수행해야 하며, 전압 불균형, 컨트롤러의 서비스 가능성 및 케이블 장력의 균일성에 대해 전기 시스템을 점검해야 합니다. 원활한 작동을 위해 3-4개월에 한 번 배터리 단자 연결을 점검하기 위해 발전기 기어박스의 전해질 및 오일 수준을 확인하십시오.

연례 검사에는 블레이드 표면 검사, 베어링 기능 및 교체 여부 결정이 포함됩니다. 이때 전해질 수준도 채워지고 기어 박스에 오일이 추가됩니다. 연간 유지 관리에는 모든 어셈블리의 성능 검사가 포함됩니다.

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