자신의 풍력 발전기를 갖는 것은 매우 수익성이 높습니다. 첫째, 사람은 무료로 전기를 받습니다. 둘째, 전력선이 없는 문명에서 멀리 떨어진 곳에서도 전기를 얻을 수 있습니다. 풍차는 운동 풍력 에너지를 생성하도록 설계된 장치입니다. 많은 장인들이 자신의 손으로 수직 풍력 발전기를 조립하는 방법을 배웠으며 이제 이것이 어떻게 수행되는지 알아 보겠습니다.
풍력 터빈의 설계 및 유형
풍력발전기에는 많은 이름이 있지만 풍력발전소라고 부르는 것이 더 정확합니다. 풍력 발전 단지는 전기 장비와 기계 구조(풍력 터빈)로 구성되며 단일 시스템으로 상호 연결됩니다. 전기 설비는 바람을 에너지원으로 바꾸는 데 도움이 됩니다.
풍력 발전기에는 다양한 유형이 있지만 작업 축의 위치에 따라 일반적으로 두 그룹으로 나뉩니다.
- 수평 회전축이 있는 풍차가 가장 일반적입니다. 전기 설비는 높은 효율성을 특징으로 합니다. 또한 메커니즘 자체는 허리케인에 더 잘 견딜 수 있으며 약한 바람이 불면 로터가 더 빨리 시작됩니다. 수평형 풍력 발전기는 전력 제어가 더 쉽습니다.
- 수직 회전축이 있는 풍차는 낮은 풍속에서도 작동할 수 있습니다. 터빈은 조용하고 제조가 쉽기 때문에 대부분의 경우 장인이 마당에 설치합니다.그러나 수직 풍차의 설계 특성상 지상에서 낮은 위치에만 설치할 수 있습니다. 이로 인해 전기 설비의 효율성이 크게 저하됩니다.
풍력 발전기는 임펠러 유형에 따라 다릅니다.
- 프로펠러 또는 날개 모델에는 작업 수평 샤프트에 수직인 블레이드가 장착되어 있습니다.
- 회전식 모델은 회전식 모델이라고도 합니다. 이는 수직 풍력 터빈에 일반적입니다.
- 드럼 모델도 마찬가지로 수직 작업 축을 가지고 있습니다.
산업 규모로 운동 풍력 에너지를 생성하려면 일반적으로 프로펠러 풍력 발전기가 사용됩니다. 드럼 및 회전식 모델은 크기가 더 크고 메커니즘의 효율성이 떨어집니다.
모든 풍력 터빈에는 승수를 장착할 수 있습니다. 이 기어박스는 작동 중에 많은 소음을 발생시킵니다. 승수는 일반적으로 가정용 풍력 터빈에 사용되지 않습니다.
풍력 터빈 작동 원리
풍력 발전기의 작동 원리는 디자인과 외관에 관계없이 동일하다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 풍차의 날개가 회전하는 순간부터 에너지 생산이 시작됩니다. 이때 발전기의 회전자와 고정자 사이에 자기장이 생성됩니다. 전기를 생산하는 에너지원 역할을 합니다.
따라서 우리가 알아낸 바와 같이 풍력 발전기는 블레이드가 있는 회전 메커니즘과 발전기라는 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 이제 애니메이터의 작업에 대해 설명합니다. 이 기어박스는 작업축의 속도를 높이기 위해 풍차에 설치됩니다.
발전기 회전자가 회전하는 동안 교류 전류가 생성됩니다. 즉, 3상이 출력됩니다. 생성된 에너지는 컨트롤러에 도달하고 컨트롤러에서 배터리로 이동합니다.이 체인에는 또 다른 중요한 장치인 인버터가 있습니다. 전류를 안정적인 매개변수로 변환하여 네트워크를 통해 소비자에게 공급합니다.
풍차산업공예 2
풍력에너지 분야에서는 풍력에너지를 생성하기 위해 개조된 장치를 갖춘 Industrial Craft 2 운동풍력발전기가 매우 유명합니다. 전기 설비의 전력을 계산하려면 작동 부품의 속도 합계에 0.1을 곱합니다. 작업 영역의 크기는 로터의 크기에 따라 결정됩니다. 회전하는 동안 전기 에너지 EU가 아닌 운동 에너지 kU가 생성됩니다.
블레이드의 회전은 돌풍에 따라 달라집니다. 가장 최적의 속도는 고도 160-162m에서 관찰되며 뇌우로 인해 풍속이 50% 증가하고 단순 비는 최대 20% 증가합니다.
산업용 선박 2 풍력 발전기의 로터는 블레이드의 크기와 재질뿐만 아니라 작동할 수 있는 최대 풍력 값도 다릅니다.
- 5x5 블레이드가 있는 목재 로터는 10~60MCW의 풍속 범위에 맞게 설계되었습니다.
7x7 블레이드가 있는 철 로터는 14~75MCW의 속도 범위에 맞게 설계되었습니다. - 9x9 블레이드가 있는 강철 로터는 17~90MCW의 공기 유량 범위에 맞게 설계되었습니다.
- 11x11 블레이드가 있는 탄소 섬유 로터는 20~110MCW의 공기 유량 범위에 맞게 설계되었습니다.
Industrial Craft 2 운동 풍력 발전기는 서로 등을 대고 같은 높이에 서로 가깝게 배치되지 않습니다.
수직형 풍력발전기 자체생산
수직 축이 있는 풍차는 직접 만드는 것이 가장 쉽습니다. 블레이드는 모든 재료로 만들어지며 가장 중요한 것은 습기와 태양에 강하고 가볍다는 것입니다.가정용 풍력 발전기의 블레이드에는 하수구 건설에 사용되는 PVC 파이프를 사용할 수 있습니다. 이 자료는 위의 요구 사항을 모두 충족합니다. 높이 70cm의 칼날 4개는 플라스틱으로 절단되었으며, 동일한 칼날 중 2개는 아연 도금 강철로 만들어졌습니다. 주석 요소는 반원 모양으로 만들어진 다음 파이프의 양쪽에 고정됩니다. 나머지 블레이드는 원형으로 동일한 거리에 장착됩니다. 이러한 풍차의 회전 반경은 69cm입니다.
다음 단계는 로터 조립입니다. 여기에는 자석이 필요합니다. 먼저 직경 23cm의 페라이트 디스크 2개를 준비하고 접착제를 사용하여 네오디뮴 자석 6개를 디스크 하나에 부착합니다. 자석 직경이 165cm이면 두 자석 사이에 60도의 각도가 형성됩니다.영형. 이러한 요소가 더 작으면 해당 요소의 수가 증가합니다. 자석을 그냥 아무렇게나 붙이는 것이 아니라 극성이 하나씩 바뀌게 됩니다. 페라이트 자석은 비슷한 방식으로 두 번째 디스크에 부착됩니다. 전체 구조는 접착제로 넉넉하게 채워져 있습니다.
가장 어려운 일은 고정자를 만드는 것입니다. 1mm 두께의 구리선을 찾아 9개의 코일을 만들어야 합니다. 각 요소에는 정확히 60개의 회전이 포함되어야 합니다. 다음으로 고정자 전기 회로는 완성된 코일로 조립됩니다. 9개 모두 원형으로 배치되어 있습니다. 먼저 첫 번째 코일과 네 번째 코일의 끝을 연결합니다. 다음으로, 네 번째 코일의 두 번째 자유 끝을 일곱 번째 코일의 출력에 연결합니다. 그 결과 3개의 코일로 구성된 단상 요소가 탄생했습니다. 두 번째 단계 회로는 두 번째 요소부터 시작하여 다음 세 개의 코일로 순서대로 조립됩니다. 같은 방식으로 조립할 마지막 단계는 세 번째 코일부터 시작하는 세 번째 단계입니다.
회로를 부착하기 위해 합판에서 모양을 잘라냅니다. 그 위에 유리섬유가 놓여지고 그 위에 9개의 코일로 구성된 회로가 배치됩니다. 이 모든 것을 접착제로 부은 후 완전히 굳을 때까지 방치합니다.하루가 지나면 회 전자와 고정자를 연결할 수 있습니다. 먼저, 회전자는 자석이 위로 향하게 배치되고, 고정자는 그 위에 배치되며, 두 번째 디스크는 자석이 아래로 향하도록 상단에 배치됩니다. 연결 원리는 사진에서 볼 수 있습니다.
이제 풍력발전기를 조립할 차례입니다. 전체 회로는 블레이드가 있는 임펠러, 배터리 및 인버터로 구성됩니다. 토크를 높이려면 기어박스를 설치하는 것이 좋습니다. 설치 작업의 순서는 다음과 같습니다.
- 내구성이 뛰어난 마스트는 강철 앵글, 파이프 또는 프로파일로 용접됩니다. 높이는 블레이드가 있는 임펠러를 지붕 능선 위로 올려야 합니다.
- 기초는 돛대 아래에 부어집니다. 보강이 필요하며 콘크리트에서 돌출된 앵커가 제공됩니다.
- 다음으로 발전기가 달린 임펠러를 마스트에 고정합니다.
- 마스트를 기초 위에 설치한 후 앵커에 부착한 후 강철 버팀대로 보강합니다. 이러한 목적에는 10-12mm 두께의 케이블 또는 강철 막대가 적합합니다.
풍력 발전기의 기계 부품이 준비되면 전기 회로 조립을 시작합니다. 발전기 출력은 3상 전류를 제공합니다. 일정한 전압을 얻기 위해 다이오드로 만든 정류기가 회로에 설치됩니다. 배터리 충전은 자동차 릴레이를 통해 제어됩니다. 회로는 필요한 220V가 홈 네트워크에 공급되는 인버터로 끝납니다.
이러한 풍력 발전기의 출력은 풍속에 따라 달라집니다. 예를 들어, 5m/s에서 전기 설비는 약 15W를 생산하고, 18m/s에서는 최대 163W의 출력을 얻을 수 있습니다. 생산성을 높이기 위해 풍차 마스트를 26m까지 늘렸는데, 이 높이에서는 풍속이 30% 더 높아 발전량이 약 1.5배 더 늘어난다.
비디오는 풍차용 발전기 조립을 보여줍니다.
풍력 발전기를 조립하는 것은 복잡한 문제입니다. 전기 공학의 기초를 알아야 하고 회로도를 읽을 수 있어야 하며 납땜 인두를 사용할 수 있어야 합니다.
