กังหันลมผลิตไฟฟ้าแนวตั้ง

เมื่อรวบรวมข้อมูลจำนวนหนึ่งเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานลมแล้วผู้เขียนได้มาที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมรุ่นนี้ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไม้อัดอลูมิเนียมและแม่เหล็ก ด้วยลมคงที่นี้ รูปแบบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถผลิตพลังงานได้มากถึง 50 กิโลวัตต์ต่อเดือน

วัสดุและเครื่องมือที่ผู้เขียนเคยสร้างเครื่องกำเนิดลม:

1) ไม้อัด 5 และ 10 มม. หนา
2) เทปเหล็กที่มีความยาว 1.5 ม.
3) สลักเกลียวและถั่ว
4) เส้นผ่าศูนย์กลาง 60 ซม. ยาว 10 มม
5) ถั่ว 10 มม. สำหรับก้าน 6 ชิ้น
6) แผ่นโลหะบาง ๆ หรือพลาสติกยืดหยุ่น
7) 9 บล็อคไม้ขนาด 10 x 25 x 450 มม
8) อุปกรณ์สำหรับติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
9) สว่านพร้อมดอกสว่านแบบต่างๆ
10) กรรไกรสำหรับโลหะ
11) เลื่อย
12) คีย์
13) จิ๊กซอว์สำหรับไม้อัด
14) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากเครื่องตัดหญ้า

ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบกังหันลมนี้และขั้นตอนการประกอบ

การเลือกแนวคิดของกังหันลมผู้เขียนให้ความสำคัญกับภาพวาดและการออกแบบจากโครงการ Ed Lenz กังหันลมนี้เป็นประเภทของ Savonius แต่มีการดัดแปลงบางอย่างที่อนุญาตให้ปีกทั้งสามของโครงสร้างใช้แรงยกที่สร้างขึ้นของลมซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่ามาตรฐาน Savonius

การติดตั้ง Lenz ดั้งเดิมนั้นมีขนาดดังต่อไปนี้ 120 ซม. สูง 90 ซม. ผู้เขียนได้ตัดสินใจลดขนาดของกังหันลมลงเล็กน้อยเป็นความสูง 45 ซม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 53 เส้น

หลังจากพิจารณาการออกแบบกังหันลมแล้วผู้เขียนก็ดำเนินการผลิตใบมีดตามแบบ

รูปทรงหยดน้ำให้แอโรไดนามิกที่ยอดเยี่ยมของปีก จำเป็นต้องตัด 6 ส่วนเนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมรุ่นนี้มี 3 ปีก ขนาดของใบมีดก็ลดลงประมาณครึ่งหนึ่งจากแบบดั้งเดิมของ Ed Lenz

ในการเริ่มต้นผู้เขียนได้ตัดแม่แบบกระดาษแข็งตามรูปแบบที่นำเสนอจากนั้นจึงทำชิ้นส่วน 6 ส่วนบนแผ่นไม้อัด หลังจากนั้นชิ้นส่วนจะถูกตัดโดยใช้ตัวต่อตามเส้นที่มีอยู่

ในการเชื่อมต่อสองส่วนในปีกเดียวคุณต้องสร้างแผ่นไม้ ความยาวของไม้กระดานขึ้นอยู่กับความสูงของปีกผู้เขียนทำไม้กระดาน 9 แผ่นขนาด 12 คูณ 25 คูณ 530 มม.

จากนั้นใช้ดินสอร่องสำหรับติดตั้งแผ่นไม้ที่ทำเครื่องหมายไว้ ดังนั้นร่องสองอันถูกตัดออกที่ด้านหนึ่งของแต่ละส่วนและอีกอันหนึ่งอยู่อีกด้านหนึ่ง


ตามการคำนวณของ Lenz ปลายแหลมของใบมีดควรหันกลับ 9 องศากลับไปที่ศูนย์กลางของกังหันลม อย่างไรก็ตามหากคุณพิจารณาว่ามุมนี้ไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพของกังหันลมรุ่นเฉพาะของคุณคุณสามารถปรับมุมนี้ได้เสมอหลังจากประกอบกังหันลม

หลังจากเตรียมรายละเอียดที่จำเป็นทั้งหมดแล้วผู้เขียนก็เริ่มประกอบใบพัด การทำเช่นนี้เขาแทรกแถบลงในร่องที่สอดคล้องกันในส่วนบนและล่าง ยิ่งไปกว่านั้นมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องรักษาความสม่ำเสมอของพื้นผิวเพื่อไม่ให้มีแถบยื่นออกมาเกินขอบของส่วนไม้อัด

ในฐานะที่เป็นตัวยึดผู้เขียนใช้สกรูขนาด 5-7 มม. ที่ผ่านแถบและไม้อัด นอกจากนี้เพื่อความน่าเชื่อถือที่มากขึ้นคุณสามารถแก้ไขเพิ่มเติมด้วยกาวได้ แต่ไม่จำเป็น

จากนั้นผู้เขียนจึงตัดสินใจที่จะครอบคลุมรอบและด้านหลังของใบมีดด้วยแผ่นอลูมิเนียม บนใบมีดแต่ละใบผู้เขียนใช้แผ่นอลูมิเนียมสองชิ้นซึ่งยึดติดกับสกรูหลายตัว

นอกจากนี้ผู้เขียนเริ่มผลิตส่วนหมุนของกังหันลม สำหรับเรื่องนี้สองวงกลมถูกตัดออกจากไม้อัดที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 ซม. และความหนา 10 มม. วงกลมสามวง 120 องศาถูกทำเครื่องหมายไว้บนวงกลมซึ่งกำหนดตำแหน่งของเสา ในใจกลางของแผ่นดิสก์ทั้งสองมีการเจาะรูเพื่อติดตั้งแกนโลหะซึ่งจะเป็นแกนของโครงสร้าง ดังนั้นปีกจะถูกติดตั้งตามแกนกลางของแผ่นไม้อัดสองแผ่นที่มีแผ่นรองซึ่งจะเชื่อมต่อท็อปส์ซูและฐานของปีก

ผู้เขียนยังดำเนินการเว้นวรรคดังนี้: สำหรับส่วนล่างใช้ไม้และสำหรับความจริงจะมีแถบโลหะสังกะสียาว 1.5 เมตร รูถูกเจาะด้วยโลหะตามแนวกึ่งกลาง ชั้นวางก็ลดลงเป็นความยาว 280 มม. ถัดไปผู้เขียนวางที่ส่วนท้ายของแต่ละชั้นวางที่ระยะ 25 มม. จากจุดศูนย์กลางของวงกลมหนึ่งบรรทัด 120 องศา จากนั้นมีการเจาะสองรูในชั้นวางและยึดด้วยสลักเกลียวผ่านวงกลมไม้อัด


ที่ส่วนล่างของแกนเพลาที่ระยะ 6 มม. จากจุดสิ้นสุดน็อต 12 มม. ได้รับบาดเจ็บ จากนั้นด้านล่างมีแผ่นไม้อัดแต่งขึ้นบนแกนและจากด้านล่างก็ถูกยึดด้วยน็อตตัวอื่น ดิสก์ที่อยู่ด้านบนของก้านแต่งในลักษณะเดียวกัน หลังจากปรับความสูงของโครงสร้างถั่วแน่นแล้วเพื่อให้แผ่นไม่หมุน
หลังจากที่ผู้เขียนดำเนินการติดตั้งปีก ปีกก็ถูกปิดเช่นกัน

จากนั้นผู้เขียนเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 24 V จากเครื่องตัดหญ้ากับการออกแบบนี้ เนื่องจากเพลาที่ยื่นออกมาจากปลายของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. ด้วยด้ายบาง ๆ ผู้เขียนจึงตัดสินใจใช้ตัวยึดรูปตัว L กับเพลามอเตอร์ จากนั้นสลักเกลียวขั้วต่อรูปตัวยูกับตัวยึดรูปตัว L

การตัดรูในไม้อัดภายใต้เครื่องยนต์ผู้เขียนติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและยึดด้วยสลักเกลียว

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อผ่านอินเวอร์เตอร์ซึ่งแปลงแรงดันไฟฟ้าโดยตรงเป็นกระแสสลับเป็นแบตเตอรี่

หลังจากการทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลมผู้เขียนสรุปว่าถึงแม้ว่ามันจะหมุนเร็วพอ แต่แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นหนึ่งมีขนาดเล็กเกินไป ดังนั้นในอนาคตมีการวางแผนที่จะเปลี่ยนเครื่องยนต์ที่ใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีรูปแบบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น