พลังงานลม. กังหันลมขนาดเล็กสำหรับบ้าน มันทำงานอย่างไรและมันทำงานอย่างไร

การติดตั้งพลังงานลม-ไฟฟ้า (WPP) แปลงพลังงานการเคลื่อนที่ของมวลบรรยากาศซึ่งมีอยู่ที่ระดับหนึ่งหรืออย่างอื่น ณ จุดใดก็ได้ โลกเข้าสู่กระแสไฟฟ้าโดยตรง นี่คือสิ่งที่รองรับผลกระทบเชิงบวกทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมจากการใช้กังหันลม

ข้อดีของพลังงานลม

โซลูชั่นทางเทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่มีกำลังตั้งแต่หลายกิโลวัตต์ไปจนถึงหลายร้อยเมกะวัตต์- นั่นคือกังหันลมสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับทั้งพื้นที่อุตสาหกรรมทั้งหมดและบ้านพักส่วนตัว นอกเหนือจากข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจเพียงอย่างเดียวแล้ว พลังงานลมยังมีข้อได้เปรียบที่ปฏิเสธไม่ได้อีกประการหนึ่ง ซึ่งช่วยลดความกดดันต่อระบบนิเวศและชีวมณฑลของโลกลงอย่างมาก ดังนั้นเว็บไซต์ที่เชื่อถือได้ "พลังงานทดแทน" (http://altenergiya.ru/) ยืนยันความคิดอันลึกซึ้งของ V.V. Vernadsky อย่างถูกต้องซึ่งแสดงออกมาในช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบ:

…ยอดขายฟาร์มกังหันลมขนาดเล็กซึ่งสามารถควบคุมพลังงานลมได้ในเกือบทุกภูมิภาค (แม้ว่าพลังงานลมไม่เพียงพอสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม) ก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เป็นที่คาดการณ์ว่าแหล่งพลังงานทดแทนดังกล่าวจะถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งภาครัฐและเอกชน จนกระทั่งในที่สุดพลังงานเหล่านั้นจะมาแทนที่พลังงานแบบดั้งเดิมจากเชื้อเพลิงฟอสซิล

ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจของพลังงานลมในครัวเรือน (การติดตั้งที่มีกำลังการผลิต 3-15 กิโลวัตต์) รวมถึงปัจจัยต่อไปนี้:

• แหล่งพลังงานที่ไม่สิ้นสุด
• ความบริสุทธิ์ทางนิเวศวิทยาของพลังงาน
• ความเร็วของการสร้างกังหันลม
• ระยะเวลาคืนทุนสั้นสำหรับการลงทุน
• ไม่จำเป็นต้องมีไซต์พิเศษสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์

ข้อเสียของกังหันลมขนาดเล็กนั้นเป็นปัจจัยหนึ่งในทางปฏิบัติ - การพึ่งพาโดยตรงของพลังงานที่สร้างขึ้นกับความดันของการไหลของอากาศซึ่งในภูมิภาคส่วนใหญ่ของโลกไม่เสถียร ดังนั้นเพื่อการจัดหาพลังงานที่มั่นคงและมีคุณภาพสูง เครื่องใช้ในครัวเรือนต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น แบตเตอรี่ และวงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์.

ศึกษาศักยภาพพลังงานของดินแดน

เมื่อมองไปในอนาคตศตวรรษที่ 21 การขาดทางเลือกอื่นในการพัฒนาพลังงานลมเป็นสิ่งที่ชัดเจน ดังนั้นในประเทศที่พัฒนาแล้วจึงมีการศึกษาเกี่ยวกับศักยภาพของดินแดนเพื่อนำไปใช้ในการก่อสร้างกังหันลมขนาดใหญ่

สถานีพลังงานทดแทนมักครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่ ดังนั้น ประการแรก จะต้องให้ความสนใจกับพื้นที่ที่ไม่สามารถมีส่วนร่วมในกิจกรรมทางเศรษฐกิจอื่น ๆ ในระยะยาวได้:

• ทะเลทราย;
• ความสูงของภูเขา
• โซนชั้นวาง;
• เขตชายฝั่งทะเลและมหาสมุทรและอื่น ๆ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แหล่งข้อมูลอินเทอร์เน็ตยอดนิยม windypower.blogspot.com/p/blog-page_8642.html ให้ข้อมูลต่อไปนี้:

มีการศึกษาศักยภาพของพื้นที่เบื้องต้น เครื่องวัดความเร็วลมได้รับการติดตั้งที่ระดับความสูง 30 ถึง 100 เมตร และรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วและทิศทางลมเป็นเวลาหนึ่งถึงสองปี ข้อมูลที่ได้รับสามารถนำมารวมกันเป็นแผนที่แสดงความพร้อมของพลังงานลมได้ บัตรดังกล่าวช่วยให้นักลงทุนที่มีศักยภาพสามารถประเมินอัตราผลตอบแทนจากการลงทุนของโครงการได้

กำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าพลังงานลมอุตสาหกรรม

กังหันลมอุตสาหกรรมมีกำลังการผลิตที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับศักยภาพด้านพลังงานของพื้นที่เฉพาะ เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถผลิตได้จำนวนมากแม้กระทั่งอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐานโดยมีระยะเวลาคืนทุน 3 - 5 ปี.

ปัจจุบัน ฟาร์มกังหันลมบนบกที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ที่ Tehachapi Pass ในแคลิฟอร์เนีย กำลังการผลิตรวมซึ่งเทียบได้กับกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดใหญ่อยู่ที่ 1,550 เมกะวัตต์แล้ว- ในอนาคต มีการวางแผนที่จะเพิ่มกำลังการผลิตติดตั้งของฟาร์มกังหันลม ALTA เป็น 3,000 เมกะวัตต์ ใช้กังหันลมขนาด 1.5 และ 3.0 เมกะวัตต์

มหาอำนาจที่เป็นเจ้าของโซนชั้นวางขนาดใหญ่กำลังพัฒนาพลังงานลมนอกชายฝั่งอย่างแข็งขัน เดนมาร์กและสหราชอาณาจักรเป็นผู้นำในด้านนี้ กังหันลมดังกล่าวได้รับการติดตั้งห่างจากชายฝั่ง 10–50 กม. ในทะเลที่มีความลึกตื้นและมีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากมีลมทะเลพัดอย่างต่อเนื่อง ฟาร์มกังหันลมที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาฟาร์มกังหันลมที่ดำเนินงานในเขตนอกชายฝั่งของโลกคือสถานี London Array ของอังกฤษ ซึ่งมีกำลังการผลิต 630 เมกะวัตต์

ฟาร์มกังหันลมประเภทแปลกใหม่เช่นแบบลอยตัวและทะยานก็กำลังได้รับการพัฒนาเช่นกัน จนถึงขณะนี้เป็นการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหนึ่งหรือกลุ่มเล็ก ๆ ที่มีกำลังการผลิต 40 - 100 กิโลวัตต์ต่อเครื่อง แต่เมื่อเวลาผ่านไปมีการวางแผนที่จะเพิ่มกำลังการผลิตของหน่วยในโรงไฟฟ้าลอยน้ำเป็น 6.3 เมกะวัตต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริษัทในเดนมาร์กและอิตาลีได้เข้าใกล้ศักยภาพดังกล่าวแล้ว

ฟาร์มกังหันลมสำหรับจ่ายไฟฟ้าให้กับกระท่อมและธุรกิจขนาดเล็กและราคา

เพื่อให้ครอบคลุมความต้องการของบ้านในชนบท ฟาร์มขนาดเล็ก ร้านอาหาร หรือตลาด การติดตั้งที่มีกำลังไฟ 20 กิโลวัตต์หรือน้อยกว่านั้นก็เพียงพอแล้ว สำหรับอาคารที่พักอาศัย เช่น กำลังไฟที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกเลือกในอัตรา 1 กิโลวัตต์ต่อพื้นที่ 12 ตร.ม. หากอุณหภูมิในฤดูหนาวไม่ต่ำกว่า 18 C โดยมีความเร็วลมเฉลี่ยรายวัน 6.3 เมตร/วินาที หรือ มากกว่า.

ต้นทุนของโรงไฟฟ้าสำหรับความต้องการภายในประเทศและธุรกิจขนาดเล็กขึ้นอยู่กับกำลังไฟพิกัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และอยู่ที่ประมาณ 50,000 รูเบิลต่อ 1 kW สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานลมสูงถึง 3 kW, 40,000 รูเบิล/kW สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานลมสูงถึง 10 kW และประมาณ 30,000 rubles/kW – สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานลมที่มีขนาดเกิน 10 kW

ระยะเวลาคืนทุนสำหรับโรงไฟฟ้าอัตโนมัติคือภายใน 5 – 7 ปี ดังนั้น 1 kW ของกำลังไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่อปีจึงสามารถผลิตพลังงานได้มากเทียบเท่ากับการเผาไหม้ถ่านหินคุณภาพสูง 2 ตัน- โดยเฉพาะอย่างยิ่งกังหันลม ESO-0020 ที่มีกำลังไฟฟ้าพิกัด 20 kW นำเสนอบนเว็บไซต์ “สื่อการศึกษาของ VGUES (http://abc.vvsu.ru/) มีพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้:

• ค่าไฟฟ้าอยู่ที่ 0.02 ดอลลาร์สหรัฐฯ/กิโลวัตต์ชั่วโมง
• การผลิตไฟฟ้าประจำปี พลังงาน - มากกว่า 70,000 kWh;
• ระยะเวลาคืนทุน - สูงสุด 7 ปี;
• อายุการใช้งาน – 20 ปี

วีดีโอ

โรงไฟฟ้าพลังงานลม (WPP) เป็นแหล่งพลังงานทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ฟาร์มกังหันลมคือโรงไฟฟ้าพลังงานลมแบบกระจายหรือแบบรวมศูนย์จำนวนหนึ่ง (เครื่องกำเนิดลมหรือกังหันลม) ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายทั่วไป (แบบลดหลั่น) ฟาร์มกังหันลมที่ใหญ่ที่สุดสามารถประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมหลายร้อยเครื่องขึ้นไปที่ทำงานทั้งในตัวมันเองและในหน่วยพลังงานร่วมหนึ่งหน่วย สำหรับฟาร์มกังหันลม พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือพื้นที่ที่มีความเร็วลมเฉลี่ยมากกว่า 4.5 เมตร/วินาที

รัสเซียมีแหล่งพลังงานลมขนาดใหญ่ โดยรวมแล้ว ศักยภาพลมของประเทศอยู่ที่ประมาณ 14,000 TWh/ปี สถานีลมที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียคือฟาร์มกังหันลม Zelenogradskaya (5.1 MW) เรายังสังเกตฟาร์มกังหันลม Anadyr, ฟาร์มกังหันลม Zapolyarnaya และ Tyupkildy กำลังการผลิตรวมของฟาร์มกังหันลมที่ดำเนินการในรัสเซียอยู่ที่มากกว่า 16.5 เมกะวัตต์ นอกจากพลังงานไฟฟ้าแล้ว พลังงานลมยังใช้เพื่อสร้างพลังงานความร้อนและพลังงานกลอีกด้วย

"กังหันลม Zelenograd ตั้งอยู่ใกล้หมู่บ้าน Kulikovo เขต Zelenograd ภูมิภาคคาลินินกราด

กังหันลมจะแปลงพลังงานจลน์ของอากาศที่ไหลให้เป็นพลังงานกล ซึ่งใช้ในการหมุนโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า กังหันลมอุตสาหกรรมใช้ในการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานลม กำลังไฟฟ้าสามารถเข้าถึง 7.5 MW ขึ้นอยู่กับการออกแบบของกังหันลม ความแรงของการไหลของอากาศ ความหนาแน่นของอากาศ และพื้นที่ของพื้นผิวที่ถูกเป่า กังหันลมอุตสาหกรรมมักประกอบด้วยฐานราก ตู้ควบคุมกำลัง หอคอย บันได กลไกการหมุน ห้องโดยสาร เครื่องกำเนิดไฟฟ้า กลไกการติดตามลม ระบบเบรก ระบบส่งกำลัง ใบมีด แฟริ่ง การสื่อสาร และระบบป้องกันฟ้าผ่า กังหันลมมาพร้อมกับแกนหมุนในแนวตั้ง (ใบพัดหมุน ฯลฯ ) และแกนนอน - การหมุนแบบวงกลม ที่พบบ่อยที่สุดเนื่องจากความเรียบง่ายและประสิทธิภาพสูง

อุปกรณ์กำเนิดลมประกอบด้วยกังหันลม (หมุนด้วยใบพัดหรือโรเตอร์) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยปกติไฟฟ้าที่ได้รับจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์จัดการแบตเตอรี่หลังจากนั้นสะสมอยู่ในแบตเตอรี่และแปลงเป็นกระแสสลับตามความแรงความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการโดยใช้อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก (เช่น 50 เฮิรตซ์/220 โวลต์) กังหันลมที่เอาต์พุตของตัวควบคุมไฟฟ้ามีไฟ 24, 48 หรือ 96 โวลต์ กระแสตรง- แบตเตอรี่จะเก็บพลังงานไว้ใช้เมื่อไม่มีลม แผนภาพวงจรของการโต้ตอบระหว่างกังหันลมและอุปกรณ์สามารถแก้ไขและปรับปรุงได้ในทางใดทางหนึ่ง

ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังงานลม

ภาคพื้นดินเป็นประเภทที่พบบ่อยที่สุด กังหันลมที่นี่ตั้งอยู่บนพื้นที่สูง (ภูเขา เนินเขา) ฟาร์มกังหันลมที่ใหญ่ที่สุดคือ Californian Alta ในสหรัฐอเมริกาด้วยกำลังการผลิต 1.5 GW เครื่องกำเนิดลมที่ระดับความสูงมากกว่า 500 เมตรเหนือระดับน้ำทะเลเป็นสถานีภาคพื้นดินที่หลากหลายบนภูเขา

ส่วนนอกชายฝั่งกำลังสร้างในทะเล ห่างจากชายฝั่ง 10-60 กม. ทำให้ได้เปรียบจากการไม่มีอาณาเขตที่ดินที่กำหนดและมีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากความสม่ำเสมอของลมทะเล เมื่อเทียบกับภาคพื้นดินจะมีราคาแพงกว่า

สถานีที่ใหญ่ที่สุดคือ London Array ในสหราชอาณาจักร ผลิตไฟฟ้าได้ 630 เมกะวัตต์

ชายฝั่งถูกสร้างขึ้นในเขตชายฝั่งทะเลและมหาสมุทรซึ่งเกิดจากลมทะเลทุกวัน

ตัวลอยนั้นเป็นสายพันธุ์ที่ค่อนข้างใหม่ มันถูกติดตั้งบนแท่นลอยน้ำที่อยู่ห่างจากชายฝั่ง

การทะยาน โดยที่กังหันลมถูกวางไว้สูงเหนือพื้นดินเพื่อควบคุมกระแสลมที่แรงกว่าและต่อเนื่องมากขึ้น

ข้อดีของกังหันลม:

1. ติดตั้งและบำรุงรักษาราคาถูก
2. ไม่จำเป็นต้องมีพนักงานจำนวนมาก
3. เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (แม้จะถูกทำลาย), ไม่มีการปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ, การรบกวนระบบนิเวศและภูมิทัศน์
4. การหมุนเวียนแหล่งพลังงาน
5. ไม่จำเป็นต้องมีพื้นที่เฉพาะพิเศษรอบๆ สถานี
6. กำไรสุทธิในระดับสูงสำหรับเจ้าของเนื่องจากมีทัศนคติที่สูง คุณค่าที่ทันสมัยไฟฟ้าถึงต้นทุนขั้นต่ำในการได้รับพลังงานนี้

ข้อเสียของกังหันลม:

1. อุปสรรคสูงในการเข้าสู่ธุรกิจ การก่อสร้างฟาร์มกังหันลม การคำนวณการกำหนดภูมิประเทศที่แม่นยำโดยอาศัยการอ่านระยะยาว
2. ความเป็นไปไม่ได้ การคาดการณ์ที่แม่นยำปริมาณพลังงานที่ผลิตได้เนื่องจากธรรมชาติของลม
3. พลังงานต่ำ
4. ระดับเสียงรบกวนสูงซึ่งอาจส่งผลเสียได้ สิ่งแวดล้อม(อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถบรรลุระดับเสียงที่ใกล้เข้ามาได้ สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติห่างจากกังหันแล้ว 30 เมตร)
5. อาจเป็นอันตรายต่อนกและการบิดเบือนสัญญาณโทรทัศน์และวิทยุ

โครงการกังหันลมแห่งอนาคต:

ก้านลมแทนใบมีด การติดตั้งในโครงการเมือง “สีเขียว” ไร้รถยนต์ มาสดาร์ ใกล้อาบูดาบี ลำต้นประหยัดพลังงาน 1203 สูง 55 ม. ที่ระยะห่าง 10-20 ม. จากกันจะ "เติบโต" จากพื้นดิน พลิ้วไหวไปตามลม และสร้างพลังงานโดยการบีบอัดแผ่นเซรามิกของชั้นอิเล็กโทรด

กังหันลมขนาดใหญ่พิเศษ Aerogenerator X แตกต่างจากกังหันลมแบบคลาสสิกด้วยขนาดที่น่าประทับใจและการผลิตพลังงานมากกว่ากังหันลมทั่วไปถึง 3 เท่า (10 MW) ระยะใบมีด 275 ม. การออกแบบใช้กว้างไม่สูง กังหันลมหมุนอยู่เหนือผิวน้ำทะเลเหมือนม้าหมุน

เมืองกังหันของนอร์เวย์บนชายฝั่งสตาวังเงร์ เนื่องจากสหภาพยุโรปได้ตั้งเป้าหมายในการจัดหาพลังงานอย่างน้อย 20% ของ พลังธรรมชาติเป็นไปได้ว่านอร์เวย์จะกลายเป็นผู้ผลิตพลังงานหลักผ่านลมและน้ำ กังหันลมที่เชื่อมต่อกันหลายแห่งจะกลายเป็นเมืองที่มีงานถึงสองล้านตำแหน่ง พลังงานนี้น่าจะเพียงพอสำหรับนอร์เวย์และส่วนหนึ่งของยุโรป ภายในปี 2563 นักพัฒนาคาดว่าจะจัดหาพลังงานได้ 12% ของโลก กังหันที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจะช่วยประหยัดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่า 10,700 ล้านตัน

พลังงานลม

พลังงานในการเคลื่อนย้ายมวลอากาศมีมหาศาลพลังงานลมสำรองนั้นมากกว่าปริมาณสำรองไฟฟ้าพลังน้ำของแม่น้ำทุกสายในโลกมากกว่าร้อยเท่า ลมพัดอย่างต่อเนื่องและทุกที่บนโลก ตั้งแต่ลมเบา ๆ ที่นำความเย็นสบายมาสู่ความร้อนของฤดูร้อน ไปจนถึงพายุเฮอริเคนที่ทรงพลังที่ก่อให้เกิดความเสียหายและการทำลายล้างที่ประเมินค่าไม่ได้ มหาสมุทรอากาศที่อยู่ด้านล่างสุดที่เราอาศัยอยู่นั้นกระสับกระส่ายอยู่เสมอ ลมที่พัดผ่านพื้นที่อันกว้างใหญ่ของประเทศของเราสามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้าทั้งหมดได้อย่างง่ายดาย! เหตุใดแหล่งพลังงานที่อุดมสมบูรณ์ เข้าถึงได้ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจึงถูกใช้น้อยครั้งนัก? ปัจจุบัน เครื่องยนต์พลังงานลมจัดหาพลังงานเพียงหนึ่งในพันของความต้องการพลังงานของโลก

แม้แต่ในอียิปต์โบราณ เมื่อสามพันห้าพันปีก่อนคริสตกาล เครื่องยนต์ลมก็ถูกนำมาใช้เพื่อยกน้ำและบดเมล็ดพืช เป็นเวลากว่าห้าสิบศตวรรษแล้วที่กังหันลมแทบจะไม่เปลี่ยนรูปลักษณ์เลย ตัวอย่างเช่น ในอังกฤษ มีโรงสีแห่งหนึ่งที่สร้างขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 แม้ว่าเธอจะอายุมากแล้ว แต่เธอก็ทำงานเป็นประจำจนถึงทุกวันนี้ ในรัสเซียก่อนการปฏิวัติมีกังหันลมประมาณ 250,000 กังหันลมซึ่งมีกำลังการผลิตรวมประมาณ 1.5 ล้านกิโลวัตต์ พวกเขาบดเมล็ดพืชได้มากถึง 3 พันล้านปอนด์ต่อปี

เทคโนโลยีแห่งศตวรรษที่ 20 เปิดโอกาสใหม่ให้กับพลังงานลมซึ่งงานที่แตกต่างออกไปคือการผลิตกระแสไฟฟ้า ในตอนต้นของศตวรรษ N. E. Zhukovsky ได้พัฒนาทฤษฎีของเครื่องยนต์ลมบนพื้นฐานของการติดตั้งที่มีประสิทธิภาพสูงที่สามารถรับพลังงานจากลมที่อ่อนที่สุดได้ กังหันลมหลายแบบปรากฏว่าล้ำหน้ากว่ากังหันลมแบบเก่าอย่างหาที่เปรียบมิได้ โครงการใหม่ใช้ความสำเร็จของความรู้หลายแขนง

กังหันลมได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นแหล่งพลังงานฟรีที่ดีเยี่ยม ไม่น่าแปลกใจที่เมื่อเวลาผ่านไปพวกเขาเริ่มใช้ไม่เพียง แต่สำหรับการบดเมล็ดพืชเท่านั้น กังหันลมหมุนเลื่อยวงเดือนในโรงเลื่อยขนาดใหญ่ ยกของให้สูงมาก และใช้ในการยกน้ำ นอกจากโรงสีน้ำแล้ว พวกเขายังคงเป็นเครื่องจักรที่ทรงพลังที่สุดในอดีต ตัวอย่างเช่น ในฮอลแลนด์ ซึ่งมีกังหันลมมากที่สุด กังหันลมเหล่านี้ดำเนินการได้สำเร็จจนถึงกลางศตวรรษของเรา บางส่วนยังคงมีผลบังคับใช้ในปัจจุบัน

สิ่งที่น่าสนใจคือโรงสีในยุคกลางทำให้เกิดความหวาดกลัวโดยเชื่อโชคลางในหมู่บางคน แม้แต่อุปกรณ์กลไกที่ง่ายที่สุดก็ยังดูไม่ธรรมดาเลย มิลเลอร์ได้รับเครดิตจากการสื่อสารกับวิญญาณชั่วร้าย

ในปัจจุบัน ผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องบินที่รู้วิธีเลือกโปรไฟล์ใบมีดที่เหมาะสมที่สุดและศึกษาในอุโมงค์ลม มีส่วนร่วมในการสร้างการออกแบบกังหันลม ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของโรงไฟฟ้าพลังงานลม ด้วยความพยายามของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร ได้มีการสร้างสรรค์การออกแบบกังหันลมสมัยใหม่ที่หลากหลาย

ประเภทของเครื่องกำเนิดลม

ที่พัฒนา จำนวนมากเครื่องกำเนิดลม ขึ้นอยู่กับการวางแนวของแกนหมุนที่สัมพันธ์กับทิศทางการไหล เครื่องกำเนิดลมสามารถจำแนกได้:

โดยมีแกนหมุนในแนวนอนขนานกับทิศทางการไหลของลม
มีแกนหมุนในแนวนอนตั้งฉากกับทิศทางของลม (คล้ายกับกังหันน้ำ)
โดยมีแกนหมุนแนวตั้งตั้งฉากกับทิศทางการไหลของลม

นี่คือเว็บไซต์พลังงานลม NPG "SINMET" เป็นผู้พัฒนาและผู้ผลิตในประเทศของโรงไฟฟ้าพลังงานลม (เครื่องกำเนิดลม) หนึ่งในผู้นำระดับโลกในด้านพลังงานลมอัตโนมัติ - ผู้ชนะรางวัลกรังด์ปรีซ์และเหรียญทองสามเหรียญจากนิทรรศการนวัตกรรมโลกบรัสเซลส์ "ยูเรก้า -2005". NPG "SINMET" นำเสนอโรงไฟฟ้าพลังงานลมอัตโนมัติ: เครื่องกำเนิดลมที่มีกำลัง 5 และเครื่องกำเนิดลมที่มีกำลัง 40 kW รวมถึงโรงไฟฟ้าพลังงานลมพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมดีเซล

โรงไฟฟ้าพลังงานลมดีเซลสามารถบูรณาการเข้ากับเครือข่ายท้องถิ่นและเชื่อมโยงกับแผงโซลาร์เซลล์ได้ด้วย หน่วยพลังงานลม-ดีเซล ขึ้นอยู่กับศักยภาพลมของพื้นที่ ช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้ 50-70% ของเชื้อเพลิงที่ใช้โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลที่มีพลังงานเทียบเท่ากัน

โซลูชันการออกแบบหลักของเครื่องกำเนิดลมได้รับการคุ้มครองโดยสิทธิบัตรสำหรับการประดิษฐ์

พลังงานลม

มนุษย์ใช้พลังงานลมมาตั้งแต่สมัยโบราณ แต่เรือใบซึ่งแล่นไปตามมหาสมุทรมานานนับพันปี และกังหันลมใช้เพียงเศษเสี้ยวของ 2.7 ล้านล้านเหล่านั้น กิโลวัตต์ของพลังงานที่ลมพัดมาบนโลก เชื่อกันว่าเป็นไปได้ในทางเทคนิคที่จะพัฒนาพลังงานไฟฟ้า 40 พันล้านกิโลวัตต์ แต่ถึงกระนั้นก็ยังมากกว่าศักยภาพไฟฟ้าพลังน้ำของโลกมากกว่า 10 เท่า

เหตุใดแหล่งพลังงานที่มีอยู่มากมาย เข้าถึงได้ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจึงถูกใช้น้อยเกินไป? ปัจจุบัน เครื่องยนต์ที่ใช้พลังงานลมจัดหาพลังงานเพียงหนึ่งในพันของความต้องการพลังงานของโลก

ศักยภาพพลังงานลมของโลกในปี 1989 อยู่ที่ประมาณ 300 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี แต่เพียง 1.5% ของจำนวนนี้เท่านั้นที่เหมาะกับการพัฒนาด้านเทคนิค อุปสรรคหลักสำหรับเขาคือการกระจายและความไม่แน่นอนของพลังงานลม ความแปรปรวนของลมจำเป็นต้องมีการสร้างตัวสะสมพลังงานซึ่งทำให้ต้นทุนไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากการกระจายตัว การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมที่มีพลังงานเท่ากันจึงต้องใช้พื้นที่เพิ่มขึ้นห้าเท่าสำหรับโรงไฟฟ้าหลัง (อย่างไรก็ตาม ที่ดินเหล่านี้สามารถใช้เพื่อความต้องการทางการเกษตรในเวลาเดียวกันได้)

แต่ยังมีพื้นที่บนโลกที่ลมพัดมีความสม่ำเสมอและแรงเพียงพอ (ลมที่พัดด้วยความเร็ว 5-8 เมตร/วินาที เรียกว่าปานกลาง 14-20 เมตร/วินาทีมีลมแรง 20-25 เมตร/วินาทีเป็นพายุ และมากกว่า 30 เมตร/วินาทีเป็นพายุเฮอริเคน) ตัวอย่างของพื้นที่ดังกล่าว ได้แก่ ชายฝั่งทางเหนือ ทะเลบอลติก และทะเลอาร์กติก

การวิจัยล่าสุดมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าจากพลังงานลม ความปรารถนาที่จะควบคุมการผลิตเครื่องจักรพลังงานลมได้นำไปสู่การกำเนิดของหน่วยดังกล่าวจำนวนมาก บางส่วนมีความสูงถึงสิบเมตรและเชื่อกันว่าเมื่อเวลาผ่านไปพวกเขาก็สามารถสร้างของจริงได้ เครือข่ายไฟฟ้า- กังหันลมขนาดเล็กได้รับการออกแบบเพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านแต่ละหลัง

กำลังสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานลม ส่วนใหญ่เป็นไฟฟ้ากระแสตรง วงล้อลมขับเคลื่อนไดนาโมซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าซึ่งจะชาร์จแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อแบบขนานพร้อมกัน

ปัจจุบันหน่วยไฟฟ้าจากลมสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับคนงานน้ำมันได้อย่างน่าเชื่อถือ พวกเขาประสบความสำเร็จในการทำงานในพื้นที่ที่เข้าถึงยาก บนเกาะห่างไกล ในอาร์กติก ในฟาร์มเกษตรกรรมหลายพันแห่งที่ไม่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ การตั้งถิ่นฐานและโรงไฟฟ้าสาธารณะ

ทิศทางหลักของการใช้พลังงานลมคือการผลิตไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคที่เป็นอิสระ เช่นเดียวกับพลังงานกลสำหรับสูบน้ำในพื้นที่แห้งแล้ง ในทุ่งหญ้า หนองน้ำระบายน้ำ เป็นต้น ในพื้นที่ที่มีสภาพลมที่เหมาะสม สามารถใช้กังหันลมพร้อมแบตเตอรี่เพื่อ สถานีตรวจอากาศอัตโนมัติไฟฟ้า , อุปกรณ์ส่งสัญญาณ, อุปกรณ์สื่อสารวิทยุ, การป้องกันแคโทดต่อการกัดกร่อนของท่อหลัก ฯลฯ

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า พลังงานลมสามารถนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่ที่การหยุดชะงักในระยะสั้นในการจัดหาพลังงานเป็นที่ยอมรับได้ โดยไม่สร้างความเสียหายทางเศรษฐกิจอย่างมีนัยสำคัญ การใช้กังหันลมพร้อมที่เก็บพลังงานทำให้สามารถนำไปใช้จ่ายพลังงานให้กับผู้บริโภคได้เกือบทุกชนิด

กังหันลมกำลังแรงมักตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีลมพัดตลอดเวลา (บนชายฝั่งทะเล ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลตื้น ฯลฯ) การติดตั้งดังกล่าวมีการใช้แล้วในรัสเซีย สหรัฐอเมริกา แคนาดา ฝรั่งเศส และประเทศอื่น ๆ

การใช้หน่วยไฟฟ้าพลังงานลมอย่างแพร่หลายภายใต้สภาวะปกติยังคงถูกขัดขวางเนื่องจากต้นทุนที่สูง แทบจะไม่ต้องบอกว่าไม่จำเป็นต้องจ่ายค่าลม แต่เครื่องจักรที่ต้องใช้ควบคุมมันในการทำงานนั้นแพงเกินไป

เมื่อใช้ลมจะเกิดปัญหาร้ายแรง: พลังงานส่วนเกินในสภาพอากาศที่มีลมแรงและการขาดพลังงานในช่วงเวลาแห่งความสงบ จะสะสมและกักเก็บพลังงานลมไว้ใช้ในอนาคตได้อย่างไร? วิธีที่ง่ายที่สุดคือให้ล้อลมขับเคลื่อนปั๊ม ซึ่งจะสะสมน้ำในอ่างเก็บน้ำที่อยู่ด้านบน จากนั้นน้ำที่ไหลจากปั๊มจะขับเคลื่อนกังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงหรือไฟฟ้ากระแสสลับ มีวิธีการและโครงการอื่นๆ ตั้งแต่แบตเตอรี่แบบเดิมๆ แม้ว่าจะใช้พลังงานต่ำ ไปจนถึงการหมุนมู่เล่ขนาดยักษ์ หรือการสูบอากาศอัดเข้าไปในถ้ำใต้ดิน ไปจนถึงการผลิตไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง วิธีสุดท้ายดูมีแนวโน้มดีเป็นพิเศษ ไฟฟ้าจากกังหันลมจะสลายน้ำให้เป็นออกซิเจนและไฮโดรเจนสามารถกักเก็บในรูปของเหลวและเผาในเตาเผาของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนได้ตามต้องการ

วรรณกรรม

วิทยาศาสตร์และชีวิต ฉบับที่ 1, 2534 ม.: ปราฟดา.

เทคโนโลยีเยาวชน ครั้งที่ 5 พ.ศ. 2533

Felix R. Paturi สถาปนิกแห่งศตวรรษที่ XXI M.: PROGRESS, 1979

วิทยาศาสตร์และชีวิต ฉบับที่ 10, 2529 ม.: ปราฟดา.

บาโกตสกี้ ปะทะ สคุนดิน เอ.เอ็ม.

แหล่งที่มาของสารเคมีในปัจจุบัน M.: Energoizdat, 1981. 360 p.

โคโรวิน เอ็น.วี. แหล่งสารเคมีใหม่ในปัจจุบัน M.: Energia, 1978. 194 p.

Dr. Dietrich Berndt ระดับการออกแบบและขีดจำกัดทางเทคนิคของแบตเตอรี่แบบปิดผนึก ศูนย์วิจัยแบตเตอรี่ WARTA

ลาฟรุส VS. แบตเตอรี่และตัวสะสม K.: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2538. 48 น.

วิทยาศาสตร์และชีวิต เลขที่ 5...7, 2524 ม.: ปราฟดา.

มูรีจิน ไอ.วี. กระบวนการอิเล็กโทรดในอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง M.: Nauka, 1991. 351 p.

คู่มือการป้องกันพลังงาน การแปลงพลังงานของอเมริกา

Shultz Yu. อุปกรณ์ตรวจวัดไฟฟ้า 1,000 แนวคิดสำหรับผู้ปฏิบัติงาน M.: Energoizdat, 1989. 288 p.

วิทยาศาสตร์และชีวิต ฉบับที่ 11 พ.ศ. 2534 ม.: ปราฟดา.

Yu. S. Kryuchkov, I. E. Perestyuk Wings of the Ocean L.: การต่อเรือ, 1983. 256 หน้า

วี. บรูคาน. ศักยภาพพลังงานลมของบรรยากาศอิสระเหนือมาตรวิทยาและอุทกวิทยาของสหภาพโซเวียต ลำดับที่ 6, 1989

นักวิทยาศาสตร์คนใหม่ หมายเลข 1536 พ.ศ. 2529

โทรเลขรายวัน 25/09/1986

กรอบของอาคารชั้นเดียวประกอบด้วยกรอบขวางที่บานพับด้านบนด้วยโครงสร้างขื่อ ความแข็งแกร่งตามขวางของอาคารนั้นมาจากเสาที่ยึดอย่างแน่นหนาในฐานรากและโดยแผ่นปิด

ในอาคารที่มีหลังคาวางอยู่บนดาดฟ้าต่อเนื่องของแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กขนาดใหญ่ สภาพการทำงานของแต่ละเฟรมได้รับการอำนวยความสะดวกเนื่องจากการถ่ายโอนน้ำหนักบางส่วนโดยหลังคา "แข็ง" ไปยังเฟรมที่อยู่ติดกัน

อาคารที่มีหลังคาทำจากแผ่นพื้นวางตามแนวแปนั้นอยู่ในสภาพที่ไม่เอื้ออำนวยเพราะว่า ความเป็นอิสระของการเสียรูปของแต่ละเฟรมเมื่อสัมผัสกับน้ำหนักในพื้นที่อาจทำให้ในบางกรณีทำให้คุณสมบัติการดำเนินงานของอาคารเสื่อมลง

ดังนั้นเมื่อออกแบบอาคารที่มีเครนเหนือศีรษะที่มีความสามารถในการยกที่สำคัญเช่นเดียวกับอาคารที่ไม่ใช่เครนที่มีความสูงมาก ควรมีการเชื่อมต่อตามยาวตามคอร์ดด้านบนของโครงสร้างขื่อ บางส่วนจะรวมการทำงานของเฟรมใน ทิศทางตามขวาง

การรับรองความแข็งแกร่งของอาคารในทิศทางตามยาวเนื่องจากเสาเท่านั้นนั้นมีความสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจสำหรับอาคารที่ไม่มีเครนเท่านั้น: มีช่วง ล≤ 24 ม. และความสูง ส ≤ 8.4 ม. เช่นเดียวกับอาคารที่มี ล= 30 ม. และสูง ≤7.2 ม. สำหรับอาคารที่มีความสูงสูงและอาคารที่มีเครนเหนือศีรษะ จำเป็นต้องจัดให้มีการเชื่อมต่อแบบเสริมความแข็งแกร่งในแนวตั้งในทิศทางตามยาว

การเชื่อมต่อดังกล่าวเกิดขึ้นระหว่างเสาและบนหลังคาอาคารหากจำเป็น

การถ่ายโอนแรงลมจากผนังส่วนท้ายไปยังเสาและการเชื่อมต่อแนวตั้งผ่านโครงสร้างหลังคาแนะนำให้เลือกสำหรับอาคารที่มีช่วงและความสูงที่แน่นอนเท่านั้น ในอาคารขนาดใหญ่ที่มีความสูงไม่มากก็น้อย การใช้หลังคาดังกล่าวทำให้การยึดโครงสร้างโครงถักเข้ากับเสาทำได้ยาก ทำให้โครงสร้างที่รับประกันความเสถียรของการหุ้มมีความซับซ้อน และในบางกรณีไม่สามารถทำได้โดยไม่กระทบต่อโครงสร้างใดๆ เลย ความสมบูรณ์ของหลังคาและความแข็งแรงของการยึดกับโครงสร้างโครงถัก

ผนังด้านท้ายของอาคารดังกล่าวควรได้รับการออกแบบโดยใช้โครงรับลมแนวนอนและถ่ายเทแรงลมส่วนใหญ่อย่างล้นหลามไปยังผนังดังกล่าว

หลังคาที่ทำจากผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดค่อนข้างเล็กซึ่งวางตามแนวแปสามารถดูดซับแรงลมจากผนังด้านท้ายและถ่ายโอนไปยังเสาได้ก็ต่อเมื่อมีการแยกส่วนด้วยระบบการเชื่อมต่อแนวนอนตามขวางตามแนวคอร์ดด้านบนของโครงสร้างขื่อ

เงื่อนไขสำหรับการใช้งานเช่นเดียวกับโครงสร้างรองอื่น ๆ (การเชื่อมต่อแนวตั้งระหว่างโครงถัก, สตรัท, เหล็กดัดฟัน) ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของอาคาร

อาคารอุตสาหกรรมชั้นเดียวทั้งหมดแบ่งออกเป็นกลุ่มที่มีโครงสร้างเป็นเนื้อเดียวกัน ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์การขนส่งและลักษณะโดยรวม (ช่วงและความสูง) ดังแสดงในตารางที่ 1 ด้านล่าง

กลุ่มที่ 1 รวมถึงอาคารที่มีช่วงกว้างถึง 24 ม. และสูงไม่เกิน 8 ม. และอาคารที่มีช่วงกว้างไม่เกิน 30 ม. และสูงไม่เกิน 7 ม.

กลุ่ม II รวมถึงอาคารที่มีข้อต่อขยายตามขวางด้วย: ล= 18 ม. และ H = 9 – 15 ม. ล= 24 ม. และ H = 9 – 12 ม. ลิตร ≥ 30 ม. และ H = 9 – 10 ม.

กลุ่มที่ 3 ได้แก่ อาคารที่มีรอยต่อขยายตามขวาง แต่สูงกว่าอาคารกลุ่มที่ 2 และอาคารที่ไม่มีรอยต่อขยายตามขวางที่มีช่วง ล= 18 ม., 24 ม., 30 ม., สูงมากกว่า 12 ม.

อาคารทั้งหมดของระบบการตั้งชื่อที่ระบุ ยกเว้นอาคารกลุ่ม A - b - I จำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อ

ตารางที่ 1

กลุ่มอาคารตามความสูง	ด้วยหลังคาไร้หลังคา	มีหลังคามุงตามแป
ด้วยเครนเหนือศีรษะ	โดยไม่ต้องใช้เครนเหนือศีรษะ	ด้วยเครนเหนือศีรษะ	โดยไม่ต้องใช้เครนเหนือศีรษะ
ต่ำ	ก-ก-ฉัน	ก-ข-ฉัน	บี-ก-ฉัน	บี - บี - ฉัน
เฉลี่ย	ก – ก – ครั้งที่สอง	ก – ข – ครั้งที่สอง	ข – ก – ครั้งที่สอง	ข – ข - ครั้งที่สอง
สูง	ก – ก – III	ก – ข – III	บี-ก-III	บี-บี — III

มีการติดตั้งการเชื่อมต่อที่ทำให้แข็งในแนวตั้งระหว่างคอลัมน์ตรงกลางบล็อกอุณหภูมิของแถวตามยาวแต่ละแถว ในอาคารที่มีเครนเหนือศีรษะการเชื่อมต่อในแนวตั้งตามแนวเสาจะถูกจัดเรียงตามความสูงของด้านล่างของคานเครนเท่านั้น (รูปที่ 1) และในอาคารที่ไม่มีเครนเหนือศีรษะ - จนถึงความสูงเต็มของเสา ระหว่างเสาเหล็กของอาคารเครน การเชื่อมต่อยังได้รับการติดตั้งในส่วนโอเวอร์เครนของเสา ทั้งที่อยู่ตรงกลางของบล็อกอุณหภูมิและในขั้นตอนที่รุนแรง (รูปที่ 2 a, b) เมื่อความสูงของส่วนเครนของเสาเหล็กเกิน 8.5 ม. การเชื่อมต่อจะเพิ่มเป็นสองเท่า (รูปที่ 2 ค)

ตามแผนภาพการเชื่อมต่อเหล็กระหว่างคอลัมน์แบ่งออกเป็นแบบครอสและพอร์ทัล คอลัมน์แบบไขว้มีลักษณะเป็นระยะห่างของคอลัมน์ 6 เมตร ในขณะที่คอลัมน์พอร์ทัลมีลักษณะเป็นระยะห่างของคอลัมน์ 12 เมตร

2. การเชื่อมต่อแนวตั้งตามแนวเสาเหล็ก:

ก – การเชื่อมต่อข้าม; b – การเชื่อมต่อพอร์ทัล; c - การเชื่อมต่อข้ามคู่

ผนังหลักที่อยู่ในช่องว่างระหว่างเสาและเชื่อมต่ออย่างแน่นหนาสามารถใช้เพื่อให้ความแข็งแกร่งตามยาวของอาคารแทนการเชื่อมต่อในแนวตั้งเฉพาะในกรณีที่รับประกันได้ว่าผนังเหล่านี้จะไม่ถูกถอดประกอบระหว่างการดำเนินการหรือการสร้างอาคารใหม่

ในอาคารทุกหลังที่มีหลังคาตามแนวแปจำเป็นต้องจัดให้มีตัวทำให้แข็งตามขวางแนวนอนซึ่งติดตั้งตามคอร์ดด้านบนของโครงสร้างขื่อในแผงด้านนอกของบล็อกอุณหภูมิแต่ละบล็อกโดยไม่คำนึงถึงการมีหรือไม่มีฟาร์มกังหันลม

อาคารสูงจำเป็นต้องติดตั้งฟาร์มกังหันลมแนวนอนที่ส่วนท้ายของอาคาร ในอาคารที่มีเครนเหนือศีรษะ โครงยึดลมจะถูกติดตั้งที่ระดับด้านบนของคานเครน (รูปที่ 3)

ข้าว. 3. แผนผังฟาร์มกังหันลมในระดับคานเครน

ในการส่งแรงดันของโครงถักลมตามแนวคานเครน ช่องว่างระหว่างปลายคานจะเต็มไปด้วยคอนกรีต และการยึดคานเครนเข้ากับเสาของแผงยึดจะถูกคำนวณเพื่อดูดซับแรงในแนวนอนทั้งหมด (รวมถึงแรงจากการเบรกตามยาวของปั้นจั่น) ที่กระทำตามแนวคานเครน

ในอาคารที่ไม่มีเครนเหนือศีรษะ ฟาร์มกังหันลมจะต้องอยู่ที่ระดับด้านบนของเหล็กค้ำยันแนวตั้ง

ในทุกกรณีของการใช้โครงข้อลมในอาคารที่ไม่มีโครงขื่อ จะต้องติดตั้งตัวเว้นระยะระหว่างเสาที่ระดับโครงข้อหมุนลมเพื่อถ่ายเทแรงดันลมจากโครงถักไปยังข้อต่อแนวตั้ง

ในอาคารที่มีโครงสร้างขื่อการยึดกับเสาจะถูกคำนวณสำหรับการรับน้ำหนักในแนวนอนจากฟาร์มกังหันลม ขอแนะนำให้เติมช่องว่างระหว่างปลายโครงสร้างขื่อด้วยคอนกรีต

น้ำหนักบรรทุกตามยาวทั้งหมดที่บรรทุกโดยองค์ประกอบอาคารแต่ละส่วนในท้ายที่สุดจะต้องถูกถ่ายโอนไปยังการเชื่อมต่อแนวตั้งในแถวตามยาวของคอลัมน์หรือกระจายระหว่างคอลัมน์ ความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์รองเพื่อรับรองความแข็งแรงของตัวเครื่องและความเสถียรขององค์ประกอบการเคลือบที่เกี่ยวข้องกับการส่งผ่านดังกล่าวส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยประเภทของหลังคา

ในอาคารประเภท A - a - I, II, III และ A - b - I ที่มีหลังคาแข็งโดยไม่มีแป แรงลมจะถูกกระจายโดยการเคลือบระหว่างคอลัมน์ทั้งหมดในแถวตามยาว การยึดโครงสร้างขื่อแต่ละอันเข้ากับเสาในกรณีเหล่านี้จะต้องได้รับการออกแบบให้เป็นส่วนหนึ่งของแรงลมทั้งหมดที่ดูดซับไว้

หากเป็นไปไม่ได้ที่จะรับประกันความแข็งแรงที่จำเป็นในการยึดโครงสร้างโครงถักเข้ากับเสา (ตัวอย่างเช่นในการเคลือบด้วยโครงสร้างโครงถักด้วย ความสูงมากบนส่วนรองรับ) สร้างการเชื่อมต่อแนวตั้งระหว่างเสารองรับของโครงสร้างขื่อในแผงด้านนอกของบล็อกอุณหภูมิ ในเวลาเดียวกัน มีการติดตั้งตัวเว้นวรรคระหว่างคอลัมน์ทั้งหมดของแถวตามส่วนหัวเพื่อกระจายแรงลมที่รับรู้โดยการเชื่อมต่อในแนวตั้งระหว่างคอลัมน์ทั้งหมดของแถว

ในอาคารประเภท A - b - II ซึ่งการเชื่อมต่อในแนวตั้งระหว่างเสาถูกจัดเรียงไว้ตลอดความสูงทั้งหมดของเสา แรงลมจะถูกส่งผ่านการเคลือบไปยังเสาเฉพาะจุดที่โครงสร้างโครงถักติดอยู่กับเสาของ แผงค้ำยัน ในกรณีนี้จำเป็นต้องจัดเตรียมการเชื่อมต่อเพิ่มเติมในการครอบคลุม ดังนั้นด้วยโครงสร้างขื่อที่มีความสูงเล็กน้อยจึงมีการติดตั้งตัวเว้นวรรคบนส่วนรองรับระหว่างคอลัมน์ของแถวตามยาวแต่ละแถวเพื่อส่งแรงลมไปยังการเชื่อมต่อในแนวตั้ง การยึดโครงสร้างขื่อแต่ละอันเข้ากับเสาจะทำงานเฉพาะในส่วนของแรงลมทั้งหมดเท่านั้น และด้วยความสูงที่สำคัญของโครงสร้างโครงถักบนส่วนรองรับ (โครงเหล็กและคอนกรีตเสริมเหล็กที่มีคอร์ดคู่ขนาน โครงถักคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีเหล็กค้ำยัน ฯลฯ ) ควรติดตั้งการเชื่อมต่อแนวตั้ง (C1) ระหว่างเสารองรับของโครงถักที่ปลายสุด ขั้นตอนของบล็อกอุณหภูมิเชื่อมต่อกันด้วยโซ่ตัวเว้นระยะต่อเนื่อง โครงขื่อเหล็กจะผูกเพิ่มเติมตามคอร์ดด้านล่างด้วยเครื่องหมายปีกกา (C2) และติดกับโครงที่เหลือโดยใช้เครื่องหมายปีกกาตามคอร์ดล่าง (C3) และตัวเว้นวรรคตามคอร์ดบน (C4) (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. แผนผังการเชื่อมต่อในการเคลือบบนโครงเหล็ก

ในอาคารที่มีเครนเหนือศีรษะสำหรับงานหนักหรืองานหนักเป็นพิเศษ จะมีการติดตั้งสเปเซอร์ (C5) และเหล็กค้ำยัน (C6) ตามแนวขอบตามยาวของบล็อกอุณหภูมิแต่ละบล็อกที่ระดับคอร์ดล่างของโครงถัก (รูปที่ 4)

ในอาคารที่มีโคมไฟภายในโคมไฟจะมีการติดตั้งตัวเว้นระยะไว้ตรงกลางช่วงโดยเชื่อมต่อโหนดของคอร์ดด้านบนของโครงสร้างโครงถักตลอดจนการเชื่อมต่อแนวตั้งและแนวนอนในขั้นตอนที่รุนแรงของบล็อกอุณหภูมิ

เนคไทได้รับการออกแบบจากโปรไฟล์แบบม้วน งอ เชื่อมแบบงอ หรือท่อเชื่อมไฟฟ้า

ยึดโดยใช้สลักเกลียวที่มีความแม่นยำตามปกติหรือมีความแข็งแรงสูงรวมทั้งโดยการเชื่อม

วันที่ตีพิมพ์: 2014-10-17; อ่าน: 8172 | การละเมิดลิขสิทธิ์เพจ

Studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0.003 วินาที)…

การใช้พลังงานลมเพื่อผลิตไฟฟ้าเป็นความปรารถนาเชิงตรรกะสำหรับเจ้าของบ้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากบ้านตั้งอยู่บนเนินเขาและต้องเผชิญกับแรงลมตลอดเวลา ในขั้นตอนของการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ กังหันลมสำหรับบ้านส่วนตัวจะมีราคาถูกกว่าไฟฟ้าที่ซื้อจากโครงข่ายไฟฟ้าทั่วไป แต่สามารถให้ความเป็นอิสระที่ต้องการได้

การคำนวณเบื้องต้น

ขั้นตอนที่หนึ่งคือการวิเคราะห์สภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้นและความเปิดกว้างของพื้นที่ที่คุณวางแผนจะติดตั้งกังหันลมสำหรับบ้านส่วนตัวของคุณ โปรดทราบว่าส่วนที่เคลื่อนไหวของกังหันลมนี้จะต้องสูงกว่าอาคารและต้นไม้ที่สูงที่สุด

ขั้นตอนที่สองคือการวิเคราะห์คลังรายงานสภาพอากาศในภูมิภาคของคุณ ไฟล์เก็บถาวรนี้นำเสนออย่างกว้างขวางที่สุดบนเว็บไซต์ gismeteo.ru (เปิดในหน้าต่างใหม่) หากต้องการรับข้อมูลคุณควรใช้บริการสำหรับเด็กนักเรียน:

ที่ ตำแหน่งที่ถูกต้องกังหันลมในบ้านของคุณ ทิศทางของลมไม่สำคัญ ความเร็วเท่านั้นที่มีความสำคัญ

ขั้นที่สาม – นับวันที่ลมแรง ลมแรงทุกวันมีลมแรงไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง แต่ไม่ใช่ทุกลมที่สามารถเปลี่ยนกังหันลมได้ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับรุ่นของโรงไฟฟ้าพลังงานลมที่เลือก ตัวแทนกังหันลมที่แพงที่สุดสำหรับบ้านส่วนตัวเช่นกังหันอเมริกัน วินด์โทรนิคส์สามารถเริ่มผลิตกระแสได้ที่ความเร็ว 1 m/s แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงงานส่วนใหญ่เริ่มหมุนที่ 3-4 m/s ดังนั้นเมื่อคำนวณการเก็บถาวรสภาพอากาศ อย่าลังเลที่จะลบวันที่ความเร็วลมน้อยกว่าค่าต่ำสุดที่ประกาศไว้ในอุปกรณ์

กังหันลม American Windtronics ราคา 5800 เหรียญ

ขั้นตอนที่สี่ – การคำนวณประสิทธิภาพพลังงาน ยิ่งกังหันลมหมุนเร็วเท่าไร บ้านส่วนตัวของคุณก็จะยิ่งมีไฟฟ้ามากขึ้นเท่านั้น เมื่อคำนวณประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานลมควรคำนวณความเร็วลมเฉลี่ยตามข้อมูลที่ได้รับจากไดอารี่แล้วคูณด้วย 2,4 – นี่จะบอกจำนวนชั่วโมงการทำงานของกังหันลมต่อปี 2,4 – นี่คือ 10% ของ 24 ชั่วโมง – ใน สภาพอากาศรัสเซีย - ระยะเวลาเฉลี่ยที่ลมพัด

ลองพิจารณาการคำนวณประสิทธิภาพโดยใช้ตัวอย่างโรงไฟฟ้าพลังงานลม พลังงานลม 1 kW ซึ่งจะทำงานในหมู่บ้าน Yastrebovo (ภูมิภาคมอสโก):

• เรานับทุกวันที่ความเร็วลมเกิน 3 เมตร/วินาที (เกณฑ์ขั้นต่ำสำหรับกังหันลมนี้) = 219;
• เราคำนวณค่าเฉลี่ยเลขคณิตของความเร็วเหล่านี้ = 1352/219 = 6.17 ( ความเร็วเฉลี่ยลม);
• ที่ความเร็วนี้ เครื่องกำเนิดลมผลิตพลังงานได้ 0.3 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง คูณตัวเลขนี้ด้วย 2.4 (เวลา งานจริงกังหันลมต่อวัน) และเราได้ 0.72 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง ต่อวัน;
• คูณด้วยจำนวนวันที่ลมแรงในหนึ่งปี 219 * 0.72 = 157.68 kW คุณจะได้รับการทำงานของเครื่องกำเนิดลมดังกล่าวเป็นเวลาหนึ่งปี

จะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับคุณตัดสินใจ ค่าใช้จ่ายของกังหันลมดังกล่าวคือ 862$ - อัตราค่าไฟฟ้าปัจจุบันอยู่ที่ 0,06$ - ดังนั้นกังหันลมดังกล่าวจะช่วยให้คุณประหยัดได้ 157.68* ต่อปี 0,06 $ = 9,4$ และมากกว่า 10 ปี (อายุการใช้งานของอุปกรณ์) – เกือบ 100$ .

ไม่ใช่ทุกอย่างจะวัดกันด้วยเงิน

กังหันลมสำหรับบ้านมีความชอบธรรมในบางกรณี:

• หากไม่มีความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าทั่วไป
• เมื่อทำกังหันลมด้วยมือของคุณเองจากเศษวัสดุ
• หากคุณเป็นผู้มีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวเพื่อรักษาสิ่งแวดล้อมบนโลก

ไม่มีเหตุผลอื่นใดในการติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานลมเพื่อใช้ในบ้านของคุณเอง แม้ว่าบ้านของคุณจะตั้งอยู่ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่มีลมพัดตลอดเวลา แต่ก็ไม่ได้ทำให้กังหันลมในบ้านมีศักยภาพในเชิงเศรษฐกิจได้

ความคิดเห็น:

กระทู้ที่เกี่ยวข้อง

พาวเวอร์แบงค์พร้อมแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ - การคำนวณการไม่รู้หนังสือ แผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้านส่วนตัวให้ผลตอบแทนที่ดีหรือไม่? การซื้อชุดแผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้านพักฤดูร้อนจะทำกำไรได้หรือไม่ สารบัญ:

มวลอากาศมีพลังงานสำรองที่ไม่สิ้นสุดซึ่งมนุษยชาติใช้มาตั้งแต่สมัยโบราณ โดยพื้นฐานแล้วพลังของลมทำให้แน่ใจได้ว่าการเคลื่อนตัวของเรือใต้ใบเรือและการทำงานของกังหันลม ภายหลังการประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ ประเภทนี้พลังงานได้สูญเสียความเกี่ยวข้องไปแล้ว

เฉพาะในสภาวะสมัยใหม่เท่านั้นที่พลังงานลมกลายเป็นที่ต้องการอีกครั้งเนื่องจากเป็นแรงผลักดันที่ใช้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ยังไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระดับอุตสาหกรรม แต่กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในภาคเอกชน บางครั้งก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะเชื่อมต่อกับสายไฟ ในสถานการณ์เช่นนี้เจ้าของจำนวนมากออกแบบและผลิตเครื่องกำเนิดลมสำหรับบ้านส่วนตัวด้วยมือของตัวเองจากเศษวัสดุ ต่อจากนั้นจะใช้เป็นแหล่งไฟฟ้าหลักหรือแหล่งเสริม

ทฤษฎีกังหันลมในอุดมคติ

ทฤษฎีนี้ได้รับการพัฒนาในปี พ.ศ เวลาที่แตกต่างกันนักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญในสาขากลศาสตร์ ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดย V.P. Vetchinkin ในปี 1914 และใช้ทฤษฎีใบพัดในอุดมคติเป็นพื้นฐาน ในการศึกษาเหล่านี้ ได้มีการหาค่าสัมประสิทธิ์การใช้พลังงานลมของกังหันลมในอุดมคติเป็นครั้งแรก

งานในพื้นที่นี้ดำเนินต่อไปโดย N.E. Zhukovsky ซึ่งได้ค่าสูงสุดของสัมประสิทธิ์นี้เท่ากับ 0.593 ในงานต่อมาของศาสตราจารย์อีกคน - Sabinin G.Kh. ค่าสัมประสิทธิ์ที่ปรับปรุงแล้วคือ 0.687

ตามทฤษฎีที่พัฒนาขึ้น วงล้อลมในอุดมคติควรมีพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้:

• แกนหมุนของล้อจะต้องขนานกับความเร็วลมที่พัดผ่าน
• จำนวนใบมีดมีขนาดใหญ่มากและมีความกว้างน้อยมาก
• ค่าศูนย์ของการลากโปรไฟล์ปีกเมื่อมีกระแสหมุนเวียนคงที่ตลอดใบพัด
• พื้นผิวที่กวาดไปทั้งหมดของกังหันลมมีความเร็วลมบนล้อที่สูญเสียไปอย่างต่อเนื่อง
• แนวโน้มของความเร็วเชิงมุมถึงอนันต์

การเลือกกังหันลม

เมื่อเลือกรุ่นเครื่องกำเนิดลมสำหรับบ้านส่วนตัวคุณควรคำนึงถึงพลังงานที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์และอุปกรณ์ทำงานโดยคำนึงถึงกำหนดเวลาและความถี่ของการเปิดเครื่อง กำหนดโดยการวัดปริมาณการใช้ไฟฟ้ารายเดือน นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดค่าพลังงานได้ตามลักษณะทางเทคนิคของผู้บริโภคอีกด้วย

เราควรคำนึงถึงความจริงที่ว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดไม่ได้ใช้พลังงานโดยตรงจากเครื่องกำเนิดลม แต่มาจากอินเวอร์เตอร์และชุดแบตเตอรี่ ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 1 กิโลวัตต์จึงสามารถรับประกันการทำงานปกติของแบตเตอรี่ที่จ่ายไฟให้กับอินเวอร์เตอร์ขนาด 4 กิโลวัตต์ ส่งผลให้เครื่องใช้ในครัวเรือนที่มีกำลังไฟใกล้เคียงกันได้รับไฟฟ้าเต็มจำนวน มีความสำคัญอย่างยิ่ง ทางเลือกที่ถูกต้องแบตเตอรี่ ความสนใจเป็นพิเศษคุณควรใส่ใจกับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น กระแสไฟชาร์จ

เมื่อเลือกการออกแบบกังหันลมจะต้องคำนึงถึงปัจจัยต่อไปนี้:

• ทิศทางการหมุนของล้อลมเป็นแนวตั้งหรือแนวนอน
• รูปร่างของใบพัดลมอาจเป็นใบเรือโดยมีพื้นผิวตรงหรือโค้ง ในบางกรณี จะใช้ตัวเลือกแบบรวม
• วัสดุสำหรับใบมีดและเทคโนโลยีสำหรับการผลิต
• การวางตำแหน่งของใบพัดลมที่มีความลาดเอียงต่างกันสัมพันธ์กับการไหลของอากาศที่ไหลผ่าน
• จำนวนใบพัดที่รวมอยู่ในพัดลม
• กำลังไฟฟ้าที่ต้องการถ่ายโอนจากกังหันลมไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงความเร็วลมเฉลี่ยต่อปีสำหรับพื้นที่เฉพาะตามที่ระบุไว้ในบริการสภาพอากาศด้วย ไม่จำเป็นต้องระบุทิศทางลมเนื่องจาก การออกแบบที่ทันสมัยเครื่องกำเนิดลมจะหมุนไปในทิศทางอื่นอย่างอิสระ

สำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่ของสหพันธรัฐรัสเซียมากที่สุด ตัวเลือกที่ดีที่สุดโดยจะมีแกนหมุนในแนวนอน พื้นผิวของใบพัดจะโค้งเว้า ซึ่งอากาศจะไหลไปรอบๆ เป็นมุมแหลม ปริมาณพลังงานที่ได้รับจากลมจะได้รับผลกระทบจากพื้นที่ของใบมีด สำหรับบ้านธรรมดา พื้นที่ 1.25 ตร.ม. ก็เพียงพอแล้ว

ความเร็วของกังหันลมขึ้นอยู่กับจำนวนใบพัด กังหันลมผลิตไฟฟ้าแบบใบพัดเดียวหมุนได้เร็วที่สุด ในการออกแบบดังกล่าวจะใช้เครื่องถ่วงน้ำหนักในการทรงตัว นอกจากนี้ ควรคำนึงด้วยว่าที่ความเร็วลมต่ำซึ่งต่ำกว่า 3 เมตร/วินาที กังหันลมจะไม่สามารถดูดซับพลังงานได้ เพื่อให้หน่วยรับรู้ลมอ่อน ๆ ต้องเพิ่มพื้นที่ของใบมีดเป็นอย่างน้อย 2 ม. 2

การคำนวณเครื่องกำเนิดลม

ก่อนที่จะเลือกเครื่องกำเนิดลมจำเป็นต้องกำหนดความเร็วและทิศทางลมโดยทั่วไป ณ ตำแหน่งที่จะติดตั้งที่เสนอ ควรจำไว้ว่าการหมุนของใบพัดเริ่มต้นที่ความเร็วลมขั้นต่ำ 2 m/s สามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดได้เมื่อตัวบ่งชี้นี้ถึงค่าตั้งแต่ 9 ถึง 12 m/s นั่นคือ เพื่อที่จะจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านในชนบทขนาดเล็ก คุณจะต้องมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังขั้นต่ำ 1 kW/h และความเร็วลมอย่างน้อย 8 m/s

ความเร็วลมและเส้นผ่านศูนย์กลางใบพัดมีผลกระทบโดยตรงต่อพลังงานที่ผลิตได้จากกังหันลม สามารถคำนวณลักษณะการทำงานของรุ่นใดรุ่นหนึ่งได้อย่างแม่นยำโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

1. การคำนวณตามพื้นที่การหมุนทำได้ดังนี้ P = 0.6 x S x V 3 โดยที่ S คือพื้นที่ตั้งฉากกับทิศทางลม (m 2) V คือความเร็วลม (m/s) P คือกำลังของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ( kW)
2. ในการคำนวณการติดตั้งทางไฟฟ้าตามเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู ให้ใช้สูตร: P = D 2 x V 3 /7000 โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู (ม.) V คือความเร็วลม (ม./วินาที) ), P คือกำลังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (kW)
3. มากขึ้นอีกด้วย การคำนวณที่ซับซ้อนคำนึงถึงความหนาแน่นของการไหลของอากาศ เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ มีสูตร: P = ξ x π x R 2 x 0.5 x V 3 x ρ x η ed x η gen โดยที่ ξ คือสัมประสิทธิ์การใช้พลังงานลม (ปริมาณที่ไม่สามารถวัดได้) π = 3.14 R - รัศมีโรเตอร์ (ม.), V - ความเร็วการไหลของอากาศ (ม./วินาที), ρ - ความหนาแน่นของอากาศ (กก./ม. 3), η ed - ประสิทธิภาพกระปุกเกียร์ (%), η gen - ประสิทธิภาพเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (%)

ดังนั้นไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเครื่องกำเนิดลมจะเพิ่มขึ้นในเชิงปริมาณในอัตราส่วนลูกบาศก์ตามความเร็วของลมที่เพิ่มขึ้น เช่น เมื่อความเร็วลมเพิ่มขึ้น 2 เท่า การสร้างพลังงานจลน์โดยโรเตอร์จะเพิ่มขึ้น 8 เท่า

เมื่อเลือกสถานที่ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับพื้นที่ที่ไม่มีอาคารขนาดใหญ่และ ต้นไม้สูงซึ่งสร้างเกราะป้องกันลม ระยะทางขั้นต่ำจากอาคารที่พักอาศัยคือ 25 ถึง 30 เมตร มิฉะนั้นเสียงรบกวนระหว่างการทำงานจะสร้างความไม่สะดวกและไม่สบาย โรเตอร์กังหันลมต้องติดตั้งให้สูงเกินอาคารที่ใกล้ที่สุดอย่างน้อย 3-5 เมตร

หากคุณไม่ได้วางแผนที่จะเชื่อมต่อบ้านในชนบทของคุณกับเครือข่ายทั่วไป ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้ตัวเลือกของระบบรวมได้ การทำงานของกังหันลมจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อใช้ร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลหรือแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

วิธีทำเครื่องกำเนิดลมด้วยมือของคุณเอง

ไม่ว่าประเภทและการออกแบบของเครื่องกำเนิดลมจะเป็นอย่างไร อุปกรณ์แต่ละชิ้นจะมีองค์ประกอบที่คล้ายกันเป็นพื้นฐาน ทุกรุ่นมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ใบมีดที่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน ลิฟต์เพื่อให้ได้ระดับการติดตั้งที่ต้องการ รวมถึงแบตเตอรี่เพิ่มเติม และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ วิธีที่ง่ายที่สุดในการผลิตคือหน่วยประเภทโรเตอร์หรือโครงสร้างตามแนวแกนโดยใช้แม่เหล็ก

ตัวเลือกที่ 1 การออกแบบเครื่องกำเนิดลมโรเตอร์

การออกแบบเครื่องกำเนิดลมแบบหมุนใช้ใบพัดสอง, สี่ใบหรือมากกว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมดังกล่าวไม่สามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านในชนบทขนาดใหญ่ได้อย่างเต็มที่ ใช้เป็นแหล่งไฟฟ้าเสริมเป็นหลัก

การเลือกวัสดุและส่วนประกอบที่จำเป็นขึ้นอยู่กับพลังการออกแบบของกังหันลม:

• เครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์ 12 โวลต์และแบตเตอรี่รถยนต์
• เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับจาก 12 เป็น 220 โวลต์
• ความจุด้วย ขนาดใหญ่- ถังอะลูมิเนียมหรือกระทะสแตนเลสทำงานได้ดีที่สุด
• คุณสามารถใช้รีเลย์ที่ถอดออกจากรถเป็นเครื่องชาร์จได้
• คุณจะต้องมีสวิตช์ 12 V, ไฟชาร์จพร้อมตัวควบคุม, สลักเกลียวพร้อมน็อตและแหวนรอง รวมถึงแคลมป์โลหะพร้อมปะเก็นยาง
• สายเคเบิลสามแกนที่มีหน้าตัดขั้นต่ำ 2.5 มม. 2 และโวลต์มิเตอร์ปกติที่ถอดออกจากอุปกรณ์วัดใด ๆ

ก่อนอื่นโรเตอร์จะถูกเตรียมจากภาชนะโลหะที่มีอยู่ - กระทะหรือถัง แบ่งออกเป็นสี่ส่วนเท่าๆ กัน โดยเจาะรูที่ปลายเส้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการแบ่งเป็นส่วนประกอบต่างๆ จากนั้นตัดภาชนะด้วยกรรไกรโลหะหรือเครื่องบด ใบมีดโรเตอร์ถูกตัดออกจากช่องว่างที่เกิดขึ้น การวัดทั้งหมดจะต้องตรวจสอบขนาดที่เหมาะสมอย่างรอบคอบ มิฉะนั้นการออกแบบจะทำงานไม่ถูกต้อง

ถัดไปจะกำหนดด้านข้างของการหมุนของรอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วจะหมุนตามเข็มนาฬิกา แต่ทางที่ดีควรตรวจสอบสิ่งนี้ หลังจากนั้นส่วนโรเตอร์จะเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สมดุลในการเคลื่อนที่ของโรเตอร์ รูยึดในโครงสร้างทั้งสองจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่สมมาตร

เพื่อเพิ่มความเร็วในการหมุน ขอบของใบมีดควรโค้งงอเล็กน้อย เมื่อมุมการดัดงอเพิ่มขึ้น การไหลของอากาศจะถูกดูดซับโดยชุดโรเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ใบมีดไม่เพียงแต่ใช้ส่วนประกอบของภาชนะที่ตัดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชิ้นส่วนแต่ละส่วนที่เชื่อมต่อกับช่องว่างโลหะที่มีรูปร่างคล้ายวงกลมด้วย

หลังจากติดภาชนะเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้ว โครงสร้างผลลัพธ์ทั้งหมดจะต้องติดตั้งบนเสาทั้งหมดโดยใช้ที่หนีบโลหะ จากนั้นจึงติดตั้งและประกอบสายไฟ หน้าสัมผัสแต่ละรายการจะต้องเสียบเข้ากับขั้วต่อของตัวเอง เมื่อเชื่อมต่อแล้ว ให้ยึดสายไฟเข้ากับเสาด้วยลวด

เมื่อประกอบเสร็จแล้ว อินเวอร์เตอร์ แบตเตอรี่ และโหลดจะเชื่อมต่อกัน เชื่อมต่อแบตเตอรี่ด้วยสายเคเบิลที่มีหน้าตัด 3 มม. 2 สำหรับการเชื่อมต่ออื่น ๆ ทั้งหมด หน้าตัด 2 มม. 2 ก็เพียงพอแล้ว หลังจากนี้จะสามารถใช้งานเครื่องกำเนิดลมได้

ตัวเลือกที่ 2 การออกแบบเครื่องกำเนิดลมตามแนวแกนโดยใช้แม่เหล็ก

กังหันลมตามแนวแกนสำหรับบ้านคือการออกแบบซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักคือแม่เหล็กนีโอไดเมียม ในแง่ของประสิทธิภาพ พวกมันเหนือกว่ายูนิตโรตารีทั่วไปอย่างเห็นได้ชัด

โรเตอร์เป็นองค์ประกอบหลักของการออกแบบเครื่องกำเนิดลมทั้งหมด สำหรับการผลิต ดุมล้อรถยนต์พร้อมจานเบรกเหมาะที่สุด ควรเตรียมชิ้นส่วนที่ใช้งานแล้ว - ทำความสะอาดสิ่งสกปรกและสนิมและหล่อลื่นแบริ่ง

ถัดไปคุณต้องกระจายและยึดแม่เหล็กให้ถูกต้อง โดยรวมแล้วคุณจะต้องมี 20 ชิ้นขนาด 25 x 8 มม. สนามแม่เหล็กในนั้นตั้งอยู่ตามความยาว แม่เหล็กที่มีเลขคู่จะเป็นขั้วซึ่งอยู่ตลอดแนวระนาบของดิสก์โดยสลับกันเป็นขั้วเดียว จากนั้นจะมีการกำหนดข้อดีข้อเสีย แม่เหล็กอันหนึ่งสลับกันสัมผัสกับแม่เหล็กอื่น ๆ บนดิสก์ หากพวกมันดึงดูดกัน ขั้วนั้นจะเป็นบวก

ด้วยจำนวนเสาที่เพิ่มขึ้นจึงต้องสังเกต กฎบางอย่าง- ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเฟสเดียว จำนวนขั้วจะตรงกับจำนวนแม่เหล็ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟสรักษาอัตราส่วน 4/3 ระหว่างแม่เหล็กและขั้ว และอัตราส่วน 2/3 ระหว่างขั้วและขดลวด แม่เหล็กถูกติดตั้งในแนวตั้งฉากกับเส้นรอบวงของดิสก์ เทมเพลตกระดาษใช้เพื่อกระจายอย่างเท่าเทียมกัน ขั้นแรกให้ยึดแม่เหล็กด้วยกาวที่แข็งแรง จากนั้นจึงยึดด้วยอีพอกซีเรซิน

หากเราเปรียบเทียบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเฟสเดียวและสามเฟสประสิทธิภาพของเครื่องแรกจะแย่ลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับเครื่องรุ่นหลัง นี่เป็นเพราะความผันผวนของแอมพลิจูดสูงในเครือข่ายเนื่องจากเอาต์พุตกระแสไม่เสถียร ดังนั้นการสั่นสะเทือนจึงเกิดขึ้นในอุปกรณ์เฟสเดียว ในการออกแบบสามเฟสข้อเสียนี้ได้รับการชดเชยด้วยโหลดปัจจุบันจากเฟสหนึ่งไปยังอีกเฟสหนึ่ง ด้วยเหตุนี้เครือข่ายจึงรับประกันค่าพลังงานที่คงที่เสมอ เนื่องจากการสั่นสะเทือน อายุการใช้งานของระบบเฟสเดียวจึงต่ำกว่าระบบสามเฟสอย่างมาก นอกจากนี้รุ่นสามเฟสยังไม่มีเสียงรบกวนระหว่างการทำงาน

ความสูงของเสาประมาณ 6-12 เมตร ติดตั้งไว้ตรงกลางแบบหล่อและเทคอนกรีต จากนั้นจึงติดตั้งโครงสร้างสำเร็จรูปบนเสาซึ่งยึดสกรูไว้ เสากระโดงนั้นถูกยึดด้วยสายเคเบิล

ใบพัดกังหันลม

ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานลมส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการออกแบบใบพัด ก่อนอื่นนี่คือจำนวนและขนาดรวมถึงวัสดุที่ใช้ทำใบมีดสำหรับเครื่องกำเนิดลม

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการออกแบบใบมีด:

• แม้แต่ลมที่อ่อนแรงที่สุดก็สามารถทำให้ใบมีดยาวเคลื่อนไหวได้ อย่างไรก็ตามหากมีความยาวมากเกินไปอาจทำให้ล้อลมหมุนช้าลง
• การเพิ่มจำนวนใบพัดทั้งหมดทำให้วงล้อลมตอบสนองได้ดีขึ้น นั่นคือ ยิ่งมีใบมีดมากเท่าไร การหมุนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามกำลังและความเร็วจะลดลงทำให้อุปกรณ์ดังกล่าวไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้า
• เส้นผ่านศูนย์กลางและความเร็วของการหมุนของล้อลมส่งผลต่อระดับเสียงที่เกิดจากอุปกรณ์

จำนวนใบมีดต้องรวมกับตำแหน่งการติดตั้งของโครงสร้างทั้งหมด ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุด ใบพัดที่เลือกอย่างเหมาะสมสามารถให้เอาท์พุตสูงสุดจากเครื่องกำเนิดลม

ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดล่วงหน้าเกี่ยวกับพลังงานและฟังก์ชันการทำงานที่จำเป็นของอุปกรณ์ ในการผลิตเครื่องกำเนิดลมอย่างเหมาะสม คุณต้องศึกษาการออกแบบที่เป็นไปได้ด้วย สภาพภูมิอากาศซึ่งมันจะถูกนำมาใช้

นอกจากกำลังทั้งหมดแล้ว ขอแนะนำให้กำหนดค่าของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตหรือที่เรียกว่าโหลดสูงสุด หมายถึงจำนวนอุปกรณ์และอุปกรณ์ทั้งหมดที่จะเปิดใช้งานพร้อมกันกับการทำงานของเครื่องกำเนิดลม หากจำเป็นต้องเพิ่มตัวเลขนี้ ขอแนะนำให้ใช้อินเวอร์เตอร์หลายตัวในคราวเดียว

DIY กังหันลม 24V - 2500 วัตต์

ความจำเป็นในการบันทึก ทรัพยากรธรรมชาติบังคับให้รัฐส่วนใหญ่ค้นหาแหล่งไฟฟ้าทางเลือก แหล่งหนึ่งดังกล่าวคือพลังงานลมซึ่งสามารถนำไปใช้ในการผลิตได้ พลังงานไฟฟ้าในปริมาณที่เพียงพอต่อความต้องการของผู้บริโภคทั้งภาคครัวเรือนและ สถานประกอบการอุตสาหกรรม- พื้นฐานของการออกแบบเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากลมคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดตั้งบนเสากระโดง

อุปกรณ์กำเนิดลม

การออกแบบฟาร์มกังหันลมประกอบด้วย องค์ประกอบต่อไปนี้:

• เครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
• เสา;
• ใบมีด;
• เครื่องวัดความเร็วลม;
• แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้
• อุปกรณ์ ATS (สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติ);
• หม้อแปลงไฟฟ้า

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานลมขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงานลมเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของกังหัน สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยความช่วยเหลือของใบมีด (โรเตอร์) ลมพัดไปตามรูปทรงของใบพัด ส่งผลให้ใบพัดหมุน

โรงไฟฟ้าพลังงานลมสมัยใหม่มีใบพัดสามใบ ความยาวสามารถเข้าถึง 56 เมตร ความเร็วในการหมุนอยู่ระหว่าง 12-24 รอบต่อนาที เพื่อเพิ่มความเร็วในการหมุนจึงใช้กระปุกเกียร์ พลังของเครื่องกำเนิดลมสมัยใหม่สามารถเข้าถึง 750 กิโลวัตต์

เครื่องวัดความเร็วลมได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดความเร็วลม ติดตั้งอยู่ที่ด้านหลังของตัวเรือนกังหัน ข้อมูลความเร็วลมได้รับการวิเคราะห์โดยคอมพิวเตอร์ในตัวเพื่อสร้างปริมาณไฟฟ้ามากที่สุด

การออกแบบฟาร์มกังหันลมสามารถทำงานได้ที่ความเร็วลม 4 เมตรต่อวินาที เมื่อความเร็วลมถึง 25 เมตรต่อวินาที โรงไฟฟ้าพลังงานลมซึ่งอิงจากการใช้พลังงานลมจะปิดโดยอัตโนมัติ การหมุนของใบมีดไม่สามารถควบคุมได้เมื่อ ลมแรงเป็นหนึ่งในสาเหตุของอุบัติเหตุและการทำลายกังหันลม

หม้อแปลงไฟฟ้าจะแปลงแรงดันไฟฟ้าให้เป็นค่าที่จำเป็นในการขนส่งไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ไฟฟ้าตามสายไฟ โดยปกติหม้อแปลงไฟฟ้าจะติดตั้งไว้ที่ฐานเสา

เสากระโดงเป็นองค์ประกอบโครงสร้างที่สำคัญของฟาร์มกังหันลม เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความสูงของเครื่อง ความสูงของเสากังหันลมสมัยใหม่อยู่ระหว่าง 70-120 เมตร การออกแบบบางอย่างรวมถึงลานจอดเฮลิคอปเตอร์

การติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม

หนึ่งในเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการทำงานเต็มรูปแบบของอุปกรณ์คือการเลือกตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับการจัดวาง ตามหลักการแล้วที่นี่ควรเป็นเนินเขาด้วย ความเร็วสูงลมที่มีความปั่นป่วนต่ำ

หากมีป่าอยู่ใกล้จะทำให้ประสิทธิภาพของกังหันลมลดลง การไม่มีสายไฟเหนือศีรษะในบริเวณใกล้เคียงจะไม่ทำให้สามารถเปลี่ยนเส้นทางการผลิตไฟฟ้าไปยังผู้บริโภคได้

ปัญหาที่เกิดจากการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าพลังงานลม

แม้ว่ากังหันลมจะเป็นวิธีที่มีแนวโน้มในการผลิตกระแสไฟฟ้า แต่ก็มีปัญหามากมายที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศแถบยุโรปที่มีการนำพลังงานลมมาใช้ หลายคนบ่นเกี่ยวกับความรู้สึกไม่สบายที่เกิดจากการอยู่ใกล้กังหันลม

ในประเทศส่วนใหญ่ไม่มีกฎหมายที่จะกำหนดอย่างชัดเจนว่าสามารถวางระยะห่างจากอาคารที่พักอาศัยได้ บางครั้งสามารถมองเห็นกังหันลมได้ในระยะ 200-250 เมตรจากบ้าน ประชาชนบ่นเรื่องเสียงดังที่ได้ยินได้ไกลหลายร้อยเมตร เงาจากใบพัดหมุนของกังหันลมสามารถทอดยาวได้หลายกิโลเมตร สิ่งนี้ทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบายทางจิตอย่างรุนแรง

ปัญหาเกิดจากการที่การใช้พลังงานลมอย่างเต็มรูปแบบได้เริ่มขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ กังหันลมผลิตไฟฟ้ากำลังแรงไม่เคยถูกนำมาใช้มาก่อน ดังนั้นจึงยังไม่มีการศึกษาผลกระทบทั้งหมดต่อมนุษย์ ปัจจุบันมีการพัฒนากฎหมายเพื่อลดความไม่สะดวกจากการทำงานของกลไกเหล่านี้