자신의 손으로 미니 풍력 발전기를 만드는 방법?

풍차는 전기를 생산하기 위해 연료나 태양 에너지가 필요하지 않습니다. 이 기능은 완성 된 장비의 구매 및 설치가 비싸기 때문에 많은 사람들이 자신의 손으로 풍력 터빈을 만드는 방법에 대해 생각하게 만듭니다.

풍력 발전기의 작동 원리 및 유형

풍차는 장치에 대한 이해가 있어야만 스스로 만들 수 있습니다. 이 장치의 원형은 오래된 풍차입니다. 날개에 흐르는 공기의 압력으로 샤프트가 움직이기 시작하여 토크가 밀 장비에 전달되었습니다.

전기 생산을 위한 풍력 터빈에서는 풍력 에너지를 사용하여 로터를 회전시키는 것과 동일한 원리가 적용됩니다.

1. 바람에 노출되었을 때 블레이드의 움직임으로 인해 기어박스가 있는 입력 샤프트가 회전합니다. 토크는 12개의 자석이 장착된 발전기의 2차 샤프트(로터)로 전달됩니다.회전의 결과로 고정자 링에 교류가 발생합니다.
2. 이러한 종류의 전기는 컨트롤러(정류기)와 같은 특수 장치 없이는 배터리를 충전할 수 없습니다. 교류를 직류로 변환해 저장해 두어 가전제품이 중단 없이 작동할 수 있도록 하는 장치. 컨트롤러는 또한 또 다른 기능을 수행합니다. 제 시간에 배터리 충전을 중지하고 풍차에서 생성된 초과 에너지는 많은 양을 소비하는 장치(예: 주택 난방용 발열체)로 전달됩니다.
3. 220V의 전압 공급을 제공하기 위해 배터리에서 인버터로 전류가 공급된 다음 전력 소비 지점으로 이동합니다.

블레이드가 항상 바람과 상호 작용할 수 있는 최상의 위치에 있도록 하기 위해 테일이 임펠러 장치에 설치되어 프로펠러를 바람 방향으로 돌릴 수 있습니다. 풍차의 공장 모델에는 악천후에서 바람이 불 때 꼬리를 접거나 블레이드를 제거하기 위한 제동 장치 또는 추가 회로가 있습니다.

풍력 터빈에는 여러 유형이 있으며 블레이드의 수와 재질 또는 프로펠러의 피치에 따라 분류됩니다. 그러나 주요 분할은 축 또는 입력 샤프트의 위치에 따라 발생합니다.

1. 수평형은 샤프트가 지면과 평행한 위치를 의미합니다. 이러한 발전기를 베인 발전기라고 합니다.
2. 수직 풍차에서 축은 수평선에 수직으로 위치하며 평면은 그 주위에 위치합니다. 수직 제너레이터는 직교 또는 캐러셀이라고 할 수 있습니다.

회전축의 위치에 관계없이 장치의 작동 원리는 동일하게 유지됩니다.

풍차 모델은 프로펠러 또는 2, 3 또는 여러 블레이드의 윈드 휠을 가질 수 있습니다.다중 블레이드 장치는 작은 바람에서 전류를 생성할 수 있으며 2-3개의 날개가 있는 프로펠러는 더 큰 공기 흐름이 필요하다고 믿어집니다. 모델을 선택할 때 각 블레이드가 바람의 흐름에 대한 저항을 생성하고 회전 속도를 감소시키므로 다중 블레이드 휠을 작동 속도로 회전시키는 것이 상당히 어렵다는 중요한 규칙을 고려해야 합니다.

풍차의 종류 중에는 항해와 단단한 것이 있습니다. 이 이름은 날개가 만들어지는 재료를 나타냅니다. 자체 조립으로 돛 유형은 더 간단하고 경제적이지만 플라스틱 재질(패브릭, 필름 등)로 만든 블레이드는 내구성이 없고 내마모성이 있습니다.

수직 옵션

수평형 풍력 발전기보다 수직형 풍력 발전기를 만드는 것이 더 쉽습니다. 디자인에는 베인 장치가 필요하지 않으며 낮은 높이(최대 2m)에 있습니다. 수직 풍력 터빈 (풍력 발전소)을 사용하는 사람들의 리뷰는 회전시 약간의 소음과 장치의 작동 장치 유지 보수 용이성을 나타냅니다. 발전기가 구조물의 바닥에 위치하여 높은 곳에서 작업하거나 마스트를 지면으로 낮추지 않고도 유지보수가 가능합니다.

축의 상단에 베어링이 설치되어 동시에 마스트 역할을 합니다. 이 부품은 유지 관리가 거의 필요하지 않으며 수리 없이 몇 년 동안 사용할 수 있습니다.

블레이드형 풍차와 달리 수직 풍력 터빈은 높은 마스트를 설치할 필요가 없습니다. 바람의 방향에 관계없이 작동하므로 움직이는 부분의 디자인이 단순화됩니다.소형 풍력 터빈의 블레이드에는 대구경 PVC 파이프(예: 하수관)를 사용할 수 있으며 얇은 아연 도금 강판은 보다 강력한 풍력 터빈에 적합합니다. 이 재료는 모든 가정 장인이 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 풍차;
• 곡선형 블레이드 프로파일이 있는 나선형 풍력 터빈.

모든 수직 풍차는 Savonius 골재의 원리를 사용합니다. 집에서 칼날은 길이로 반으로 자른 강철 또는 플라스틱 통으로 만들 수 있습니다. 풍속의 2배 이하의 블레이드 속도로 유닛의 효율이 최대가 되는 것이 디자인의 특징입니다. 따라서 수직 풍력 터빈의 속도를 높이려고 해서는 안 됩니다.

수평 모델

수직 발전기와 달리 프로펠러가 있는 집에서 만든 풍력 터빈은 블레이드 속도가 증가함에 따라 효율이 더 높습니다. 그러나 나사의 많고 좁은 요소는 더 나은 작업에 기여하지 않습니다. 강한 풍압으로 인해 나사 앞에 형성된 에어 쿠션으로 인해 샤프트를 회전시킬 시간이 없습니다.

가정용 다중 블레이드 풍력 터빈은 바람이 너무 강하지 않은 지역에서 가장 잘 수행됩니다. 해당 지역의 풍속이 초당 10-15m를 초과하는 경우가 많으며 블레이드가 2-3개인 풍차를 만드는 것이 합리적입니다. 두 유형 모두 초당 약 2-3m의 기류 속도로 작업을 시작할 수 있습니다.

수평 모델은 높은 마스트(6-12m)를 설치해야 합니다.유지 보수 중 높은 고도 작업을 피하기 위해 장인은 가장 간단한 폴딩 메커니즘인 축을 마스트 바닥에 설치합니다. 풍하중이 강한 구조물의 안정성을 위해 랙을 수직으로 유지하기 위해 사장교가 필요합니다.

발전기와 프로펠러가 있는 나셀은 베어링에 장착되어야 하고 프로펠러가 바람에 대해 유리한 위치를 차지할 수 있도록 베인 깃털이 제공되어야 합니다. 전류가 흐르는 케이블은 나셀이 회전하거나 간섭하거나 파손될 때 꼬이지 않도록 위치해야 합니다. 따라서 그들은 관형 마스트 내부에서 수행됩니다.

220V 풍력 발전기를 만드는 방법?

풍력 터빈 생성 작업은 장치의 필요한 전력을 결정하는 것으로 시작해야 합니다.

• 여러 방을 밝히려면 1kW 미만의 발전기를 사용하는 것으로 충분합니다. 백열등 또는 에너지 절약형 램프에 전원을 공급하고 랩톱이나 TV를 네트워크에 켤 수 있습니다.
• 5kW 용량의 집에서 만든 풍력 발전기는 가전 제품(냉장고, 세탁기, 스토브 등)에 전기를 공급합니다.
• 집을 자율 전기 공급으로 완전히 이전하려면 20kW 이상의 강력한 발전기가 필요합니다.

발전기를 직접 만들거나 오래된 자동차에서 제거한 해당 어셈블리를 조정할 수 있습니다. 이러한 방식으로 최대 2-3kW의 전류 생산을 보장할 수 있습니다. 더 강력한 220V DIY 풍력 발전기를 만들려면 코일의 수와 전선의 회전 수, 로터의 자석 크기와 수, 블레이드 날개의 매개변수를 정확하게 계산해야 합니다.

심플한 디자인

약 1-1.5kW의 전력으로 가장 단순한 설계의 경우 다음이 필요합니다.

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

자동차 발전기의 풀리에는 볼트용 대칭 구멍을 만들어야 합니다. 용기의 둘레를 4등분으로 나눕니다. 절단 블레이드:

• 용기 측면에 원을 나누는 표시에 따라 직사각형을 표시하십시오.
• 각 요소의 수직 중간을 찾습니다.
• 3-5cm 너비의 단단한 테두리로 용기의 상단과 하단을 표시하십시오.
• 개별 직사각형 사이의 금속을 테두리 선으로 자릅니다.
• 사각형의 중간이 손상되지 않고 테두리에 연결되도록 마크업의 위쪽 및 아래쪽 테두리를 따라 잘라냅니다.
• 중심 축을 기준으로 각 블레이드를 배치합니다.
• 둥근 바닥의 중심을 결정하고 발전기 풀리의 위치에 따라 볼트 구멍의 위치를 ​​표시하십시오.

날개를 펼칠 때 비행기의 필요한 부분을 꺼내기 위해 바람개비의 회전 방향을 결정하는 것이 좋습니다. 모든 블레이드에 동일한 하중을 가하려면 회전 각도를 측정해야 합니다.

구조물의 조립은 발전기 풀리와 탱크 바닥을 볼트로 조이는 것으로 구성됩니다. 그런 다음 풍력 발전기 (약 2m 높이의 두꺼운 파이프로 만든 마스트) 설치를위한베이스가 준비됩니다. 적절한 직경의 클램프로 발전기를 부착하는 것이 가장 쉽습니다. 배터리를 충전하려면 발전기의 전류가 정류기를 통과해야 하며 자동차의 전기 회로를 사용하여 연결해야 합니다.

블레이드 풍력 터빈용 수제 발전기

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

엔진을 사용하는 경우 코일 수로 코일 수를 결정할 수 있습니다. 3상 발전기의 경우에는 자석의 수를 코일 수의 2/3로 하고, 단상 발전기의 경우에는 그에 상응하여야 한다. 전문가들은 3상 발전기를 선택하는 것이 좋습니다.

세탁기의 모터를 사용하는 경우 자석을 모터 로터에 접착해야 합니다. 휠 허브를 사용하는 경우 자석은 약 5mm 두께의 강판 원 위에 놓입니다. 로터를 조립할 때 다음 규칙을 따르십시오.

1. 자석 사이의 거리는 동일해야 합니다. 허브의 직사각형 요소는 원의 반지름을 따라 긴면이 있고 길이 방향 축을 따라 모터 샤프트가 있습니다.
2. 작업하기 전에 자석의 극을 결정하고 표시해야 합니다. 반대 요소가 다른 극성을 갖도록 설치됩니다. 자석을 배치할 때는 인접 부품의 양극과 음극을 교대로 배치하십시오.
3. 자석을 로터 표면에 단단히 고정하려면 에폭시로 채우는 것이 좋습니다.

모터 샤프트를 로터로 사용하는 경우 권선의 제자리에 부품을 설치하고 와이어 리드에 전압계 프로브를 적용하고 드릴로 샤프트를 회전시켜 구조의 작동성을 확인합니다.

허브를 사용하는 경우 코일은 단면적이 1mm인 에나멜 구리선과 별도로 감겨 있습니다.각 코일은 60회 감고 높이가 9mm여야 합니다. 코일은 휠 허브의 평평한 부분에 장착해야 합니다.

3상 발전기의 경우 다음과 같이 전선 끝을 연결합니다.

• 코일의 외부 단자 1을 자유롭게 남겨두고 내부 단자를 외부 단자에 4로 연결하십시오.
• 4 코일의 내부 배선을 7에서 외부 배선과 연결하고 2 조각마다 권선 부분을 연결하여 끝까지 계속하십시오. 후자의 경우 자유 내부 끝이 남아 있어야하며 출력이 이미 남아 있거나 다르게 표시되어 쉽게 뒤틀립니다.
• 동일한 원리에 따라 2개의 요소마다 와이어를 연결하는 2개의 코일로 이 과정을 반복합니다.
• 3개의 코일과 연결되지 않은 나머지 코일에 대해 동일한 작업을 수행합니다.

작업이 끝나면 마스터는 6개의 개별 핀을 갖게 됩니다. 권선은 에폭시로 채워지고 건조되어야 합니다.

그런 다음 허브 베어링에서 회전자 링을 자석으로 놓을 샤프트를 고정해야합니다. 부품 평면 사이의 간격은 1-1.5mm입니다. 단자에 전류가 흐르는지 확인하고 풍차를 조립하여 마스트에 설치합니다.

장비 서비스

풍차 작동 중에 한 달에 한 번 패스너의 일반 검사를 수행하고 전압 불균형에 대한 전기 시스템을 확인하고 컨트롤러의 상태가 양호하며 케이블이 고르게 장력이 있어야 합니다. 중단 없는 작동을 위해 3-4개월에 한 번 배터리 단자 연결을 검사하고 발전기 기어박스의 전해질 및 오일 레벨을 확인하는 것이 좋습니다.

연례 검사에는 블레이드 표면 점검, 베어링 성능 결정 및 교체가 포함됩니다. 이 기간 동안 전해질 수준도 보충되고 기어 박스에 오일이 추가됩니다. 연간 유지 관리에는 모든 노드의 작동 여부를 확인하는 작업이 포함됩니다.

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