我们自己设计风力发电机
刚需，设备图，
任何搜索引擎都会向您提供包含所有图表、图纸和分步说明（有时甚至带有照片）的工作描述。但是，不要急于着手处理遇到的第一条指令。最好先详细研究操作原理和组装几种结构的过程，然后在功率，零件可用性和制造复杂性方面选择适合您的一种，然后才能开始工作。
所以，在每个自制的风车中应该：
- 刀片；
- 发电机;
- 桅杆；
- 以及转换电流的装置。
这些部分中的每一个都可以独立制作或从现有的部分重做。因此，例如，使 刀片适合 pvc 管 或铝。也有用木材或玻璃纤维制造它们的方案。所有这些制造叶片的方法都适用于水平风车，专家推荐用于自制的家用或乡村风车。垂直装置的叶片很容易由塑料或金属桶制成。
制作发电机的方法也很多。最常见的一种是基于钕磁铁自组装的磁盘发电机。它的缺点是磁铁价格高且数量多，而优点是易于组装。
另一种方法是改造现成的感应电动发电机。在这种情况下，磨尖转子并重绕定子线圈就足够了。最后一个是该过程中最困难的部分。不过在国内还是很可行的。
一根长度至少为五米半的钢管将用作桅杆。
将零件组装成单个结构是按照方案进行的，借助搜索引擎不难找到。主要是能够理解它。
当然，用自己的双手组装风力涡轮机并不是每个人都能完成的任务。有人购买它比了解粘合钕磁铁或重绕定子线圈的过程要容易得多。
如何选择风电场
风电场的主要参数是其功率。必须记住，它仅在最大转速时达到峰值。并且为了达到最大速度，需要为风车提供合适的安装高度，并选择具有最佳叶片数量的型号。在大多数情况下，消费者停留在三刀片型号上。如果您选择容量为 3 kW 的型号，那么这足以满足大多数需求。
对于一个四口之家，每月用电量约为 350-400 千瓦——以这个数字和家用电器的消耗量为指导。
除了风车，我们建议您也仔细看看太阳能电池板。根据气候和地理条件，这种类型的能源生产可能更有利可图。
如果风电场的能源不仅用于照明和小功率家用电器的运行，则需要更强大的模型。这在以下情况下是相关的 微波炉的使用，许多冰柜，电烤箱和其他电器。但是，对于烹饪，最好使用以液化气为燃料的燃气设备。
让我们谈谈制造商——来自欧洲的风力涡轮机，特别是来自德国和奥地利的风力涡轮机，需求量最大。业主评论说，正是在这里制造了最可靠和最耐用的装置，可以使用长达 30-40 年。俄罗斯制造的风车也很抢手——价格实惠。至于中国产品，不仅便宜，而且也不是最可靠的。
风力涡轮机的类型
发电机本身由叶片驱动。由于这些叶片，风电场分为两大类：
- 使用水平轴 - 这里的发电机水平放置，叶片沿着风的主要方向定向。为了从风中获取最大能量，风车配备了龙骨，使带叶片的发电机朝着最强劲的气流方向转动；
- 使用垂直轴 - 这样的风电场不关心风向哪个方向吹。
有许多形状最奇特的风车设计。这主要是由于大量外部因素显着影响整个系统的效率。
水平轴风力发电机适用于风主要沿一个方向吹动的地方。它们的特点是成本低、设计简单和功率增加。对于具有垂直轴的模型，它们可以在最困难的条件下工作，例如不断变化的风向。它们更昂贵，但它们的效率低于水平模型。
在为私人住宅选择风车时，您需要关注当地的风玫瑰。如果观察表明存在不断吹向同一方向的风流，建议购买水平轴风电场。如果每天风向不同，你应该花钱买一个立式风车。
法律怎么说？
没有禁止使用风力涡轮机的法律法规。在任何情况下，功率都高达 75 kW。这种设备等同于不需要许可证的家用电气装置。容量超过 75 kW 的装置被认为是工业装置，必须经过认证，这使得它们的使用大大复杂化。
不同性质的问题是可能的。例如，一个地区可能对风车的允许桅杆高度有限制。在机场附近安装桅杆、电力线、无线电台的辐射天线等也有类似的标准。违反区域规则可能会导致法院判决完全禁止使用风车或命令将结构的状况恢复到既定规范。
税收
一个同样常见的问题是对风力涡轮机征税。这里有必要明确区分发电的目的。如果有销售，则必须缴纳税款，但如果安装用于自己的需要，则不提供税款，因为尚未引入风电费。
在这种情况下，正确的解决方案是忽略此类声明。如果可能，让他们起诉，在他们证明自己的情况下
对于风车用户来说，重要的是要明白他没有违反任何规定，在这种情况下使用资源不需要许可，因为资源是取之不尽的。如果没有邻居的投诉，那么一切都井井有条，使用风力涡轮机是完全合法的
使用风车的装置和特点
风力涡轮机很少用作主要电力来源，但作为附加或替代方案，它们是理想的。
对于位于经常出现电力问题的地区的别墅和私人住宅来说，这是一个很好的解决方案。
用旧家电和废金属组装风车是保护地球的真正行动。垃圾与碳氢化合物燃烧产物造成的环境污染一样，是一个紧迫的环境问题。
用螺丝刀、汽车发电机或洗衣机发动机制成的自制风力发电机几乎只需一美分，但它有助于节省可观的能源费用。
对于不想多付钱并愿意为降低成本做出一些努力的热心房东来说，这是一个不错的选择。
通常，汽车发电机被用来用自己的双手制造风车。它们看起来不像工业生产结构那么有吸引力，但它们功能齐全，可以满足部分电力需求。
一台标准的风力发电机由若干机械装置组成，其作用是将风的动能转化为机械能，再转化为电能。我们建议您查看有关风力发电机设备及其工作原理的文章。
在大多数情况下，现代型号配备三个叶片以提高效率并在风速至少达到 2-3 m / s 时开始工作。
风速是一个根本性的重要指标，安装功率直接取决于它。
工业风力涡轮机的技术文档始终指出装置以最高效率运行时的标称风速参数。大多数情况下，这个数字是 9-10 m / s。
风作为能源的主要优点是可再生性和取之不尽用之不竭。长期以来，人们一直在发明各种能够合理利用元素力量的装置，而风力发电机是遏制风的成功尝试之一
还有最大允许风速的参数 - 25 m / s。有了这些指标，风车的效率已经大大降低，因为。安装改变位置的刀片。对于自制设计，很难确定其技术特征。
关注平均指标并计算基本需求所需的能量是有意义的。
如果您需要自制 220V 风车，我们建议您阅读详细的组装说明。
制造商
今天，风力涡轮机的生产已经在世界许多国家建立起来。在市场上，您可以找到来自中国的俄罗斯制造的模型和装置。在国内制造商中，以下公司被认为是最受欢迎的：
- “风灯”；
- 牛皮纸；
- “SKB火星报”；
- “Sapsan-能源”；
- “风能”。
国外的发电机制造商也很受欢迎：
- 金风科技——中国；
- 维斯塔斯——丹麦；
- 歌美飒——西班牙；
- 苏锡安——印度；
- GE能源——美国；
- 西门子，Enercon - 德国。
然而，值得记住的是，使用这种风力涡轮机涉及使用昂贵的维修以及备件，这些在国内商店几乎是不可能找到的。发电单位的成本通常取决于设计特点、容量和制造商。
风电场的类型
风电场的分类标准如下：
- 刀片数量。多达 4 个叶片的风力涡轮机称为低叶片和高速。刀片数量来自 4 个或更多的多刀片和低速。根据该标准进行划分是由于叶片数量越少，在其他条件不变的情况下，风力涡轮机的转数越大。
- 额定功率。该标准相当武断，但适用以下等级：高达 15 kW 家庭（用于私人住宅，便携式），15-100 kW 半工业（用于小型农场，商店，泵站），100 kW - MW 单位工业 - 旨在产生大量消费者使用的能源。
- 旋转轴的方向。这个标准是最基本的，因为它影响风车的主要特性：
- 具有水平旋转轴。最常见的是两个或三个刀片，高速。这种设备的优点包括：速度，这意味着更简单的发电机；风能利用率高，因此效率更高；设计的简单性。缺点包括：噪音水平高，安装时需要高桅杆。
- 带有垂直旋转轴。有多种设计——Savonius 风力涡轮机、Darrieus 转子、螺旋转子、多叶片风力涡轮机。根据文章作者的说法，所有此类结构的优点都值得怀疑。这些设备设计复杂，需要复杂的发电机，风能利用率低（0.18-0.2，水平设备为 0.42）。优点包括低噪音水平，安装在低高度的能力。
家庭风电场 AERO E
购买哪种电压转换器：制造商和价格
逆变器市场已经相当饱和。您可以为任何任务和目的选择设备。在国内市场，俄罗斯和国外的同类产品都很受欢迎。
考虑不同制造商的逆变器成本：
- 瑞士。 Xtender XTH/XTM/XTS。价格：从 75,000 到 90,000 卢布。
- 德国。阳光岛 5048。价格：240,000 卢布。
- 德国。 “施耐德电气 Conext XW+ 系列”。价格从 240,000 到 500,000 卢布。
- 中国。 Prosolar光伏混合动力车。价格从 80 000 卢布起。
- 俄罗斯。 MAP能源罪。价格从 35 000 卢布起。
逆变器的成本取决于其类型、功率以及保护系统和制造国。
如果您想在没有设备故障和故障的情况下获得绿色能源，请务必注意选择逆变器。它不仅可以保护设备免受不稳定的网络运行，还可以充当电池
仔细计算电器的用电量，以及用电的高峰负荷。优先考虑具有修正正弦曲线的模型。这样您就可以保护家中的所有电器。
风力发电机是如何工作的？
要回答这个问题，首先要考虑它的设备。
任何风力涡轮机都必须具备：
- 在风的影响下旋转并使转子运动的叶片；
- 交流发电机；
- 一个控制器，它控制叶片并将来自发电机的电力转换成为电池充电所需的直流电；
- 能够蓄电和调平的可充电电池；
- 逆变器 - 将来自电池的直流电转换为交流电的设备，灯泡发光，冰箱，电视和其他电器工作；
- 一根桅杆，将叶片尽可能地抬高到地面以上。
该设备的最简化形式的操作方案可以表示如下：风使叶片旋转，而叶片又使转子运动。接下来，将机械能转换为电能。
发电机转子转动时产生三相交流电，电器不能从中工作，必须进行转换。
为此，在风车的设计中提供了一个控制器。它将来自发电机的电流变成直流电。从后者，电池被充电。通过它们，电流进入逆变器，在那里它获得了我们电器运行可接受的特性。从常数，它再次变为可变，但指标我们已经熟悉：单相，电压为 220 V，频率为 50 Hz。
3 风力发电 - 利弊
乍一看，使用风力涡轮机为私人住宅供电并没有缺点。不幸的是，事实并非如此。在运行过程中，该装置会发出很大的噪音，给房屋的居民和邻居带来不适。在欧洲，风力涡轮机的允许噪音水平由法律规定。此外，欧洲人在鸟类季节性迁徙期间停止风力涡轮机的运行（法律的另一要求）。
在俄罗斯，风力涡轮机仍然很少见，其运行不受监管法律行为的限制。的确，考虑到邻居的意见和亲人的舒适度，风力涡轮机的所有者将它们安装在远离住宅楼的地方。但是，大多数限制适用于旧型号。用于私人住宅的现代风力发电机几乎无声地工作。
风力涡轮机的主要缺点是运行期间的大量噪音。
缺点超过了风力涡轮机的优点。风力涡轮机的运行不需要燃料，只要有大气层、有阳光，风能就会在地球上存在。当然，开始使用汽油或柴油发电机比使用风力涡轮机更容易。但风车不必定期加油。
有一种情况限制了风力涡轮机作为主要电力来源的使用。在俄罗斯联邦的许多地区，不可能保证气团（风）的持续运动。因此，风力涡轮机通常充当额外的能源。
风力涡轮机的类型
风车可以通过以下方式区分： - 叶片数量； – 刀片材料的类型； ——安装轴的垂直或水平布置； - 刀片的步进版本。
根据设计，风力涡轮机按叶片数量分为单叶片、两叶片、三叶片和多叶片。大量叶片的存在允许它们通过非常小的风旋转。叶片的设计可分为刚性和帆。帆船风车比其他风车便宜，但需要经常维修。
风力涡轮机的一种类型是水平的
垂直执行的风力发电机在小风时开始旋转。他们不需要风向标。但是，就功率而言，它们不如具有水平轴的风车。风力涡轮机叶片间距可以是固定的或可变的。叶片的可变螺距使得可以增加旋转速度。这些风车更贵。固定螺距风力涡轮机设计可靠且简单。
立式发电机
这些风车的维护成本较低，因为它们安装在较低的高度。它们的活动部件也更少，更容易维修和制造。此安装选项很容易用您自己的双手完成。
立式风力发电机
具有最佳叶片和特殊转子的风力发电机设计提供了高效率，并且不依赖于风向。垂直设计的风力发电机是静音的。立式风力发电机有几种执行方式。
正交风力涡轮机
正交风力发电机
这种风车有几个平行的叶片，安装在离垂直轴一定距离的地方。正交风车的运行不受风向的影响。它们安装在地面，便于装置的安装和操作。
基于 Savonius 转子的风力涡轮机
基于 Savonius 转子的风力涡轮机
这种装置的叶片是特殊的半圆柱体，可产生高扭矩。在这些风车的缺点中，可以挑出材料消耗大，效率不高。为了通过 Savonius 转子获得高扭矩，还安装了 Darier 转子。
带有 Darrieus 转子的风力涡轮机
除了 Darrieus 转子外，这些装置还有多对具有原创设计的叶片，以改善空气动力学。这些装置的优点是它们可以安装在地面上。
螺旋式风力发电机。
它们是对正交转子的改进，具有特殊的叶片配置，可实现转子的均匀旋转。通过减少转子元件上的负载，它们的使用寿命得以延长。
基于 Darrieus 转子的风力涡轮机
多叶片风力涡轮机
多叶片风力发电机
这种类型的风车是正交转子的改进版本。这些装置上的刀片安装在几排中。将风流引导至第一排固定叶片的叶片。
帆船风力发电机
这种安装的主要优点是能够以 0.5 m/s 的小风速工作。帆船风力发电机可以安装在任何地方，任何高度。
帆船风力发电机
优点包括：低风速、对风的快速响应、易于施工、材料可用性、可维护性、能够用自己的双手制造风车。缺点是在强风中可能破损。
风力发电机水平
风力发电机水平
这些安装可能有不同数量的刀片。
对于风力涡轮机的运行，选择正确的风向很重要。安装的效率是通过叶片的小迎角和调整的可能性来实现的
这种风力发电机具有小尺寸和重量。
计算的基本建议
引擎
前者有铁氧体磁铁，需要更高产的钕磁铁。为了后者的有效运行，需要风车无法发展的大转数。
制造商自行组装和绕制绕组需要极高的精度和耐心。这种自制设备的功率不超过 2-W。
它们完美地满足了使用垂直风轮并为电池充电的设备的要求。这种情况下的输出功率可以达到1千瓦。
螺丝制造
第二个由连接到中央板上的弯曲灯管组成。具有大风阻的叶片是铰接的。这消除了它们在强阵风中的变形和折叠。
什么刀片形状是最佳的
风力涡轮机的主要元件之一是一组叶片。有许多与这些细节相关的因素会影响风车的效率：
- 重量;
- 规模;
- 表格;
- 材料;
- 数量。
如果您决定为自制风车设计叶片，请务必考虑所有这些参数。有人认为，发电机螺旋桨上的机翼越多，可以获得的风力就越大。换句话说，越多越好。
然而，这种情况并非如此。每个单独的部分都会克服空气阻力移动。因此，螺旋桨上的大量叶片需要更大的风力才能完成一圈。此外，过多的宽翼会导致螺旋桨前方形成所谓的“气帽”，此时气流不通过风车，而是绕过它。
形式很重要。这取决于螺杆的速度。流动不畅会导致涡流减慢风轮
最有效的是单叶片风力涡轮机。但是用自己的双手构建和平衡它是非常困难的。尽管效率很高，但该设计并不可靠。根据许多风车用户和制造商的经验，三叶模型是最优化的模型。
刀片的重量取决于其尺寸和制造材料。必须根据计算公式仔细选择尺寸。边缘最好加工成一侧有圆角，另一侧锋利
正确选择风力涡轮机的叶片形状是其良好工作的基础。对于自制，以下选项是合适的：
- 帆型；
- 翼型。
帆船型叶片是简单的宽条，就像在风车上一样。该模型是最明显且易于制造的。然而，它的效率是如此之低，以至于这种形式实际上并没有用于现代风力涡轮机。这种情况下的效率约为 10-12%。
更有效的形式是叶片轮廓叶片。这里涉及空气动力学原理，它将巨大的飞机升空。这种形状的螺钉更容易启动并且旋转得更快。气流显着降低了风车在行驶过程中遇到的阻力。
正确的轮廓应该类似于飞机机翼。一方面，刀片变厚，另一方面 - 缓慢下降。气团在这个形状的一部分周围非常顺畅地流动
该模型的效率达到30-35%。好消息是，您可以使用最少的工具用自己的双手制作带翼的刀片。所有基本计算和绘图都可以轻松适应您的风车，您可以不受限制地享受免费和清洁的风能。
使用有什么好处吗？
许多人对购买风力发电机持谨慎态度，认为他们所在地区的风力潜力较低。在阅读了 5 年前购买和安装此系统的人的评论后，大多数人都害怕白白花很多钱，却得不到想要的回报。但是，这些价格实惠的设备的质量和可靠性不如现在。
得益于现代技术，国内生产商对替代能源的开发取得了良好的效果。可以肯定地说，它们变得更强大、更可靠并且成本相对较低。如果一个人在 4 年前安装了 1.5 千瓦的中国风电机组，得到了国内厂商的 3 千瓦产品，他不会失望。
风能的广泛使用有两个障碍：风向和强度的可变性，以及在没有风或低功率的情况下需要积累能量。首先，显然，有必要考虑将风力发电机作为获得额外能源的方式之一，这使得减少化石燃料的消耗成为可能。
在很多方面使用风力发电机是否有利可图，当然取决于设备的效率。应为每个人计算连接的资金、时间和精力成本。
