家用風力發電機

我們自己設計風力發電機

剛需，設備圖，

任何搜索引擎都會向您提供包含所有圖表、圖紙和分步說明（有時甚至帶有照片）的工作描述。但是，不要急於著手處理遇到的第一條指令。最好先詳細研究幾種結構的工作原理和裝配過程，在功率、零件可用性和製造複雜性方面選擇適合自己的，然後才能開始工作。

所以，在每個自製的風車中應該：

• 刀片；
• 發電機;
• 桅杆；
• 以及轉換電流的裝置。

這些部分中的每一個都可以獨立製作或從現有的部分重做。因此，例如，使 刀片適合 pvc 管 或鋁。也有用木材或玻璃纖維製造它們的方案。所有這些製造葉片的方法都適用於水平風車，專家推薦用於自製的家用或鄉村風車。垂直裝置的葉片很容易由塑料或金屬桶製成。

製作發電機的方法也很多。最常見的一種是基於釹磁鐵自組裝的磁盤發電機。其缺點是磁鐵價格高且數量多，而優點是易於組裝。

另一種方法是改造現成的感應電動發電機。在這種情況下，磨尖轉子並重繞定子線圈就足夠了。最後一個是該過程中最困難的部分。不過在國內還是很可行的。

一根長度至少為五米半的鋼管將用作桅杆。

將零件組裝成一個單一的結構是按照方案進行的，在搜索引擎的幫助下很容易找到。主要是能夠理解它。

當然，用自己的雙手組裝風力渦輪機並不是每個人都能完成的任務。有人購買它比了解粘合釹磁鐵或重繞定子線圈的過程要容易得多。

如何選擇風電場

風電場的主要參數是其功率。必須記住，它僅在最大轉速時達到峰值。並且為了達到最大速度，需要為風車提供合適的安裝高度，並選擇具有最佳葉片數量的型號。在大多數情況下，消費者停留在三刀片型號上。如果您選擇容量為 3 kW 的型號，那麼這足以滿足大多數需求。

對於一個四口之家，每月用電量約為 350-400 千瓦——以這個數字和家用電器的消耗量為指導。

除了風車，我們建議您也仔細看看太陽能電池板。根據氣候和地理條件，這種類型的能源生產可能更有利可圖。

如果風電場的能源不僅用於照明和小功率家用電器的運行，則需要更強大的模型。這在以下情況下是相關的 微波爐的使用，許多冰櫃，電烤箱和其他電器。但是，對於烹飪，最好使用以液化氣為燃料的燃氣設備。

讓我們談談製造商——來自歐洲的風力渦輪機，特別是來自德國和奧地利的風力渦輪機，需求量最大。業主評論說，正是在這裡製造了最可靠和最耐用的裝置，可以使用長達 ​​30-40 年。俄羅斯製造的風車也很搶手——價格實惠。至於中國產品，不僅便宜，而且也不是最可靠的。

風力渦輪機的類型

發電機本身由葉片驅動。由於這些葉片，風電場分為兩大類：

• 使用水平軸 - 這裡的發電機水平放置，葉片沿著風的主要方向定向。為了從風中獲取最大能量，風車配備了龍骨，使帶葉片的發電機朝著最強勁的氣流方向轉動；
• 使用垂直軸 - 這樣的風電場不關心風向哪個方向吹。

有許多形狀最奇特的風車設計。這主要是由於大量外部因素顯著影響整個系統的效率。

水平軸風力發電機適用於風主要沿一個方向吹動的地方。它們以低成本、簡單的設計和更高的功率而著稱。對於具有垂直軸的模型，它們可以在最困難的條件下工作，例如不斷變化的風向。它們更昂貴，但它們的效率低於水平模型。

在為私人住宅選擇風車時，您需要關注當地的風玫瑰。如果觀察表明存在不斷吹向同一方向的風流，建議購買水平軸風電場。如果每天風向不同，你應該花錢買一個立式風車。

法律怎麼說？

沒有禁止使用風力渦輪機的法律法規。在任何情況下，功率都高達 75 kW。此類設備相當於家用電氣裝置，無需許可證。容量超過 75 kW 的裝置被認為是工業裝置，必須經過認證，這使得它們的使用大大復雜化。

不同性質的問題是可能的。例如，一個地區可能對風車的允許桅杆高度有限制。在機場附近安裝桅杆、電力線、無線電台的輻射天線等也有類似的標準。違反區域規則可能會導致法院判決完全禁止使用風車或命令將結構的狀況恢復到既定規範。

稅收

一個同樣常見的問題是對風力渦輪機徵稅。這裡有必要明確區分發電的目的。如果有銷售，則必須繳納稅款，但如果安裝用於自己的需要，則不提供稅款，因為尚未引入風電費。

在這種情況下，正確的解決方案是忽略此類聲明。如果可能，讓他們起訴，在他們證明自己的情況下

對於風車用戶來說，重要的是要明白他沒有違反任何規定，在這種情況下使用資源不需要許可，因為資源是取之不盡的。如果沒有鄰居的投訴，那麼一切都井井有條，使用風力渦輪機是完全合法的

使用風車的裝置和特點

風力渦輪機很少用作主要電力來源，但作為附加或替代方案，它們是理想的。

對於位於經常出現電力問題的地區的別墅和私人住宅來說，這是一個很好的解決方案。

用舊家電和廢金屬組裝風車是保護地球的真正行動。垃圾與碳氫化合物燃燒產物造成的環境污染一樣，是一個緊迫的環境問題。

用螺絲刀、汽車發電機或洗衣機發動機製成的自製風力發電機幾乎只需一美分，但它有助於節省可觀的能源費用。

對於不想多付錢並願意為降低成本做出一些努力的熱心房東來說，這是一個不錯的選擇。

通常，汽車發電機被用來用自己的雙手製造風車。它們看起來不像工業生產結構那麼有吸引力，但它們功能齊全，可以滿足部分電力需求。

一台標準的風力發電機由若干機械裝置組成，其作用是將風的動能轉化為機械能，再轉化為電能。我們建議您查看有關風力發電機設備及其工作原理的文章。

在大多數情況下，現代型號配備三個葉片以提高效率並在風速至少達到 2-3 m / s 時開始工作。

風速是一個根本性的重要指標，裝置的功率直接取決於它。

工業風力渦輪機的技術文檔始終指出裝置以最高效率運行時的標稱風速參數。大多數情況下，這個數字是 9-10 m / s。

風作為能源的主要優點是可再生性和取之不盡用之不竭。長期以來，人們一直在發明各種能夠合理利用元素力量的裝置，而風力發電機是遏制風的成功嘗試之一

還有最大允許風速的參數 - 25 m / s。有了這些指標，風車的效率已經大大降低，因為。安裝改變位置的刀片。對於自製設計，很難確定其技術特徵。

關注平均指標併計算基本需求所需的能量是有意義的。

如果您需要自製 220V 風車，我們建議您閱讀詳細的組裝說明。

製造商

今天，風力渦輪機的生產已經在世界許多國家建立起來。在市場上，您可以找到來自中國的俄羅斯製造型號和裝置。在國內製造商中，以下公司被認為是最受歡迎的：

• “風燈”；
• 牛皮紙；
• “SKB火星報”；
• “Sapsan-能源”；
• “風能”。

國外的發電機製造商也很受歡迎：

• 金風科技——中國；
• 維斯塔斯——丹麥；
• 歌美颯——西班牙；
• 蘇錫安——印度；
• GE能源——美國；
• 西門子，Enercon - 德國。

然而，值得記住的是，使用這種風力渦輪機涉及使用昂貴的維修以及備件，這些在國內商店幾乎是不可能找到的。發電單位的成本通常取決於設計特點、容量和製造商。

風電場的類型

風電場的分類標準如下：

1. 刀片數量。多達 4 個葉片的風力渦輪機稱為低葉片和高速。刀片數量為 4 個或更多，多刀片且移動緩慢。根據該標准進行劃分是由於葉片數量越少，在其他條件不變的情況下，風力渦輪機的轉數越大。
2. 額定功率。該標準相當武斷，但適用以下等級：高達 15 kW 家庭（用於私人住宅，便攜式），15-100 kW 半工業（用於小型農場，商店，泵站），100 kW - MW 單位工業 - 旨在產生大量消費者使用的能源。
3. 旋轉軸的方向。這個標準是最基本的，因為它影響風車的主要特性：
   • 具有水平旋轉軸。最常見的是兩個或三個刀片，高速。這種設備的優點包括：速度，這意味著更簡單的發電機；風能利用率高，因此效率更高；設計的簡單性。缺點包括：噪音水平高，安裝時需要高桅杆。
   • 帶有垂直旋轉軸。設計種類繁多 - Savonius 風力渦輪機、Darrieus 轉子、螺旋轉子、多葉片風力渦輪機。根據文章作者的說法，所有此類結構的優點都值得懷疑。這些設備設計複雜，需要復雜的發電機，風能利用率低（0.18-0.2，水平設備為 0.42）。優點包括低噪音水平，安裝在低高度的能力。

家庭風電場 AERO E

購買哪種電壓轉換器：製造商和價格

逆變器市場已經相當飽和。您可以為任何任務和目的選擇設備。在國內市場上，俄羅斯和國外的同類產品都很受歡迎。

考慮不同製造商的逆變器成本：

1. 瑞士。 Xtender XTH/XTM/XTS。價格：從 75,000 到 90,000 盧布。
2. 德國。陽光島 5048。價格：240,000 盧布。
3. 德國。 “施耐德電氣 Conext XW+ 系列”。價格從 240,000 到 500,000 盧布。
4. 中國。 Prosolar光伏混合動力車。價格從 80 000 盧布起。
5. 俄羅斯。 MAP能源罪。價格從 35 000 盧布起。

逆變器的成本取決於其類型、功率以及保護系統和製造國。

如果您想在沒有設備故障和故障的情況下獲得綠色能源，請務必注意選擇逆變器。它不僅可以保護設備免受不穩定的網絡運行，還可以充當電池

仔細計算電器的用電量，以及用電的高峰負荷。優先考慮具有修正正弦曲線的模型。這樣您就可以保護家中的所有電器。

風力發電機是如何工作的？

要回答這個問題，首先要考慮它的設備。

任何風力渦輪機都必須具備：

• 在風的影響下旋轉並使轉子運動的葉片；
• 交流發電機；
• 一個控制器，它控制葉片並將來自發電機的電力轉換成為電池充電所需的直流電；
• 能夠蓄電和調平的可充電電池；
• 逆變器 - 一種將來自電池的直流電轉換為交流電的設備，燈泡發光，冰箱，電視和其他電器工作；
• 一根桅杆，將葉片盡可能地抬高到地面以上。

該設備的最簡化形式的操作方案可以表示如下：風使葉片旋轉，而葉片又使轉子運動。接下來，將機械能轉換為電能。

發電機轉子轉動時產生三相交流電，電器不能從中工作，必須進行轉換。

為此，在風車的設計中提供了一個控制器。它將來自發電機的電流變成直流電。從後者，電池被充電。通過它們，電流進入逆變器，在那裡它獲得了我們電器運行可接受的特性。從常數，它再次變為可變，但指標我們已經熟悉：單相，電壓為 220 V，頻率為 50 Hz。

3 風力發電 - 利弊

乍一看，使用風力渦輪機為私人住宅供電並沒有缺點。不幸的是，事實並非如此。在運行過程中，該裝置會發出很大的噪音，給房屋的居民和鄰居帶來不適。在歐洲，風力渦輪機的允許噪音水平由法律規定。此外，歐洲人在鳥類季節性飛行期間停止風力渦輪機的運行（法律的另一要求）。

在俄羅斯，風力渦輪機仍然很少見，其運行不受監管法律行為的限制。的確，考慮到鄰居的意見和親人的舒適度，風力渦輪機的所有者將它們安裝在遠離住宅樓的地方。但是，大多數限制適用於舊型號。用於私人住宅的現代風力發電機幾乎無聲地工作。

風力渦輪機的主要缺點是運行期間的大量噪音。

缺點超過了風力渦輪機的優點。風力渦輪機的運行不需要燃料，只要有大氣層、有陽光，風能就會在地球上存在。當然，開始使用汽油或柴油發電機比使用風力渦輪機更容易。但風車不必定期加油。

有一種情況限制了風力渦輪機作為主要電力來源的使用。在俄羅斯聯邦的許多地區，不可能保證氣團（風）的持續運動。因此，風力渦輪機通常充當額外的能源。

風力渦輪機的類型

風車可以通過以下方式區分： - 葉片數量； – 刀片材料的類型； ——安裝軸的垂直或水平佈置； - 刀片的步進版本。

根據設計，風力渦輪機按葉片數量分為單葉片、兩葉片、三葉片和多葉片。大量葉片的存在使它們可以通過很小的風旋轉。葉片的設計可分為剛性和帆。帆船風車比其他風車便宜，但需要經常維修。

風力渦輪機的一種類型是水平的

垂直執行的風力發電機在小風時開始旋轉。他們不需要風向標。但是，就功率而言，它們不如具有水平軸的風車。風力渦輪機葉片間距可以是固定的或可變的。葉片的可變螺距使得可以增加旋轉速度。這些風車更貴。固定螺距風力渦輪機設計可靠且簡單。

立式發電機

這些風車的維護成本較低，因為它們安裝在較低的高度。它們的活動部件也更少，更容易維修和製造。此安裝選項很容易用您自己的雙手完成。

立式風力發電機

具有最佳葉片和特殊轉子的風力發電機設計提供了高效率，並且不依賴於風向。垂直設計的風力發電機是靜音的。立式風力發電機有幾種執行方式。

正交風力渦輪機

正交風力發電機

這種風車有幾個平行的葉片，安裝在離垂直軸一定距離的地方。正交風車的運行不受風向的影響。它們安裝在地面，便於裝置的安裝和操作。

基於 Savonius 轉子的風力渦輪機

基於 Savonius 轉子的風力渦輪機

這種裝置的葉片是特殊的半圓柱體，可產生高扭矩。在這些風車的缺點中，可以挑出材料消耗大，效率不高。為了通過 Savonius 轉子獲得高扭矩，還安裝了 Darier 轉子。

帶有 Darrieus 轉子的風力渦輪機

除了 Darrieus 轉子外，這些裝置還有多對具有原創設計的葉片，以改善空氣動力學。這些裝置的優點是它們可以安裝在地面上。

螺旋式風力發電機。

它們是對正交轉子的改進，具有特殊的葉片配置，可實現轉子的均勻旋轉。通過減少轉子元件上的負載，可以延長它們的使用壽命。

基於 Darrieus 轉子的風力渦輪機

多葉片風力渦輪機

多葉片風力發電機

這種類型的風車是正交轉子的改進版本。這些裝置上的刀片安裝在幾排中。將風流引導至第一排固定葉片的葉片。

帆船風力發電機

這種安裝的主要優點是能夠以 0.5 m/s 的小風速工作。帆船風力發電機可以安裝在任何地方，任何高度。

帆船風力發電機

優點包括：低風速、對風的快速響應、易於施工、材料可用性、可維護性、能夠用自己的雙手製造風車。缺點是在強風中可能破損。

風力發電機水平

風力發電機水平

這些安裝可能有不同數量的刀片。

對於風力渦輪機的運行，選擇正確的風向很重要。安裝的效率是通過葉片的小迎角和調整的可能性來實現的

這種風力發電機具有小尺寸和重量。

計算的基本建議

引擎

前者有鐵氧體磁鐵，需要更高產的釹磁鐵。為了後者的有效運行，需要風車無法發展的大轉數。

製造商自行組裝和纏繞繞組需要極高的精度和耐心。這種自製設備的功率不超過 2-W。

它們完美地滿足了使用垂直風輪並為電池充電的設備的要求。這種情況下的輸出功率可以達到1千瓦。

螺絲製造

第二個由連接到中央板上的彎曲燈管組成。具有大風阻的葉片是鉸接的。這消除了它們在強陣風中的變形和折疊。

什麼刀片形狀是最佳的

風力渦輪機的主要元件之一是一組葉片。有許多與這些細節相關的因素會影響風車的效率：

• 重量;
• 規模;
• 表格;
• 材料;
• 數量。

如果您決定為自製風車設計葉片，請務必考慮所有這些參數。有人認為，發電機螺旋槳上的機翼越多，可以獲得的風力就越大。換句話說，越多越好。

然而，這種情況並非如此。每個單獨的部分都會克服空氣阻力移動。因此，螺旋槳上的大量葉片需要更大的風力才能完成一圈。此外，過多的寬翼會導致螺旋槳前方形成所謂的“氣帽”，此時氣流不通過風車，而是繞過它。

形式很重要。這取決於螺桿的速度。流動不暢會導致渦流減慢風輪

最有效的是單葉片風力渦輪機。但是用自己的雙手構建和平衡它是非常困難的。儘管效率很高，但該設計並不可靠。根據許多風車用戶和製造商的經驗，三葉模型是最優化的模型。

刀片的重量取決於其尺寸和製造材料。必鬚根據計算公式仔細選擇尺寸。邊緣最好加工成一側有圓角，另一側鋒利

正確選擇風力渦輪機的葉片形狀是其良好工作的基礎。對於自製，以下選項是合適的：

• 帆型；
• 翼型。

帆船型葉片是簡單的寬條，就像在風車上一樣。該模型是最明顯且易於製造的。然而，它的效率是如此之低，以至於這種形式實際上並沒有用於現代風力渦輪機。這種情況下的效率約為 10-12%。

更有效的形式是葉片輪廓葉片。這裡涉及空氣動力學原理，它將巨大的飛機升空。這種形狀的螺釘更容易啟動並且旋轉得更快。氣流顯著降低了風車在行駛過程中遇到的阻力。

正確的輪廓應該類似於飛機機翼。一方面，刀片變厚，另一方面 - 緩慢下降。氣團在這個形狀的一部分周圍非常順暢地流動

該模型的效率達到30-35%。好消息是，您可以用最少的工具用自己的雙手製作帶翼的刀片。所有基本計算和繪圖都可以輕鬆適應您的風車，您可以不受限制地享受免費和清潔的風能。

使用有什麼好處嗎？

許多人對購買風力發電機持謹慎態度，認為他們所在地區的風力潛力較低。在閱讀了 5 年前購買和安裝此系統的人的評論後，大多數人都害怕白白花很多錢，卻得不到想要的回報。但是，這些價格實惠的設備的質量和可靠性不如現在。
得益於現代技術，國內生產商對替代能源的開發取得了良好的效果。可以肯定地說，它們變得更強大、更可靠、成本相對較低。如果一個人在 4 年前安裝了 1.5 千瓦的中國風電機組，得到了國內廠商的 3 千瓦產品，他不會失望。

風能的廣泛使用有兩個障礙：風向和強度的可變性，以及在沒有風或低功率的情況下需要積累能量。首先，顯然，有必要考慮將風力發電機作為獲得額外能源的方式之一，這使得減少化石燃料的消耗成為可能。

在很多方面使用風力發電機是否有利可圖，當然取決於設備的效率。應為每個人計算連接的資金、時間和精力成本。