如何建造风力涡轮机

内容

脚步
方法 1（共 4 个）：规划您的风车
方法 2 of 4：安装风力涡轮机的顶部
方法 3 of 4：建造风力涡轮机塔架
方法 4（共 4 个）：安装风力涡轮机
提示
警告
你需要什么

像老工厂一样，风力涡轮机产生能量。但与用于研磨谷物的磨坊不同，现代涡轮机驯服风来发电和储存电力，满足对绿色能源的需求。工业涡轮机的使用量对于个人家庭来说太大了，所以你可以建造一个小型的家用版来补充你的能源需求。有关详细信息，请参阅步骤 1。

脚步

方法 1（共 4 个）：规划您的风车

1 确定您要建造风力涡轮机的区域的平均风速是多少。 为了让您的风力涡轮机具有成本效益，它必须安装在风速达到 11.2 - 16 公里的地方。每小时，在最好的情况下，风速应增加到 19.2 - 32 公里/小时。要确定风速，请按照 http://www.mywindpowersystem.com/2009/05/wind-finder-wind-speed-anemometer/ 上的说明进行操作。
2 了解安装磨机和风力涡轮机的建筑规范。 SNiP 可能会规定管道之间的距离的最低要求，以及它们离房产边界的距离。
- 与邻居讨论涡轮机的建造也很重要，以了解他们是否对此有任何顾虑，并解决由于风力涡轮机产生的噪音水平或对无线电和电视的干扰而可能出现的任何冲突。 .
3 确定风力涡轮机需要多少水平和垂直空间。 涡轮机虽然不占空间，但是为了避免和邻居发生不必要的冲突，你需要至少有0.2公顷的空闲空间给风力涡轮机，如果你想要的话，它会产生3千瓦的电力和0.4公顷的空间风力涡轮机产生10千瓦。您还需要足够的净空高度 - 建筑物和树木不应阻挡来自涡轮机的风。
4 决定是否要制造或购买风力涡轮机叶片。 较旧的磨机有连接在旋转轴上的小机翼，而风车就像一个巨大的螺旋桨，带有大的泪珠状叶片。这些叶片的尺寸必须正确，风力涡轮机才能正常工作。它们应该是风力涡轮机高度的 20% 到 60%。
- 如果您决定自己制作刀片，您可以用木头或 PVC 管的横截面制作它们。您可以在 http://www.yourgreendream.com/diy_pvc_blades.php 上找到说明。
- 无论您决定购买还是制造自己的叶片，都没有关系，您可能想借用大多数 3 叶片风力涡轮机的设计。使用偶数个叶片，例如 2 个或 4 个，将导致风力涡轮机在旋转时不断振动，而添加叶片会增加扭矩，但涡轮机旋转速度要慢得多。
5 选择发电机。 您的涡轮机必须连接到发电机才能发电。大多数发电机产生直流电，这意味着它们用于直接为家庭供电。您需要将发电机连接到反相功率放大器以产生交流电。但是，您可以使用交流电机作为发电机，尽管可能没有足够的剩磁来产生足够的电场。
- 如果您决定购买直流发电机，请选择产生高电压且可以低速使用的发电机（每分钟几百转，而不是几千转）。您需要在较长时间内产生至少 12 伏的电压。您的发电机应连接到多循环深度充电/放电电池以及发电机和逆变器之间的充电控制器，以保护逆变器和电池免受突然电压浪涌的影响，并确保在低转速期间向逆变器持续供电。
- 不建议将汽车发电机用作风力涡轮发电机，因为它们必须以更高的速度旋转才能发电。

方法 2 of 4：安装风力涡轮机的顶部

1 将叶片拧到轮毂上。 套筒将与带有发电机/电动机轴的叶片连通。叶片必须安装成一定的角度，指向相同的方向，相同的距离。对于具有三个叶片的涡轮机，叶片之间的角度是 120 度，对于 4 叶片涡轮机，它是 90 度。
- 如果您没有成品套管，则需要将 2 个金属部件连接在一起，首先连接叶片，然后将整个结构推到发电机轴上。
- 组装完结构后，您可能需要添加锥形或半球形衬套盖，以使结构看起来更合适。
2 在主轴上钻一个孔。 一个简单的主轴可以是 2 x 4 的长度，以保持叶片远离风力涡轮机桅杆，并留出足够的空间让大小合适的风向标在风改变方向时捕捉微风。孔应该是从 2 x 4 的一端到另一端的距离的三分之一或四分之一。它必须足够长以将发电机线穿过它。
3 将发电机连接到主轴。 您可以用金属胶带固定电机，并通过用 PVC 或金属管覆盖它来保护它免受各种因素的影响。在安装之前，您可能还需要在发电机下方放置一小块木头。
- 一旦木制部件就位，您可以给它们上漆以保护它们免受环境影响。
4 将风向标连接到主轴的另一端。 风向标可以由一块金属板制成，其长度约为用于制造主轴的 2 x 4 标准长度的三分之一。安装风向标最简单的方法是在零件上切一个 2 x 4 的切口，木材厚度的一半，然后将零件插入凹槽中。
5 将 2.5 cm 管道遮蔽法兰拧到主轴背面。 这将加强轴支撑。
6 拧上 2.5 厘米。 管接头到法兰。当风向改变时，管接头将用作附件以允许风力涡轮机自由旋转。
7 将叶片和衬套连接到发电机轴上。 完成此操作后，将结构抬起并检查平衡。长端的叶片应与短端的发电机部分齐平。如果不平衡，请在风向标的末端增加重量，使两侧保持平衡。

方法 3 of 4：建造风力涡轮机塔架

1 打下坚实的基础。 风力涡轮机底座的构造取决于您是计划将涡轮机安装在一个地方还是希望将风力涡轮机从一个地方移动到另一个地方。在任何情况下，底座都必须为涡轮机提供坚固的支撑，并防止结构在强风中倾覆。
- 要将风车安装在固定位置，您需要一个宽阔、坚固且沉重的底座。您可以在底座上浇筑混凝土或沙袋以压在结构的木底座上，底座应约为塔高的三分之一。对于 1.5 米的塔，底座应为 45-50 cm2 和 44 kg。将一根管子（直径 2.5 英寸）连接到底座上（或在混凝土变干之前将其放入混凝土中，然后将 2.5 厘米三通的一端插入管道，另一端插入管接头。
- 对于移动的底座，切出一个重的胶合板圆盘（对于 1.5 塔，0.6 m 的胶合板就可以了）。将管子（直径 2.5 厘米）穿过三通管（直径 2.75 厘米）。将一侧的支管连接到长管上，并使用形成字母“U”的铁法兰将结构固定到胶合板上，三通可以在其中自由旋转。将管道连接器连接到三通的其余开口，然后将三通的一个长端连接到管道连接器的另一端。将管接头连接到三通的另一端。我们建议您在胶合板圆盘上钻孔，然后您可以插入销钉以固定底座。
2 切断将用作涡轮机塔的 PVC 管或接线管。 管子的直径应小于用于支撑的管接头和底座上的凹槽，约为 2.75 厘米。管子的长度取决于塔的高度。

方法 4（共 4 个）：安装风力涡轮机

1 将充电控制器连接到电池。 将充电控制器连接到电池，然后再将其连接到风力涡轮机。这将防止可能损坏设备的电涌。
2 将绝缘线连接到充电控制器。 这条线将从发电机传输电力到控制器和电池。您的电线应该看起来像带有两根双绞线的电源线。如果您愿意，可以使用没有插头的旧延长线。
- 将电线连接到充电控制器后，您可能想要连接它，因此输出功率将转移到吸收负载而不是电池或短路。这会减慢或损坏风力涡轮发电机，一旦插入电源，即使您升高或降低风力涡轮机，叶片也不会旋转。
3 将绝缘电线穿过底座和塔架。 将电线向上穿过三通。然后，将其拉过塔。您可能需要一根电线或一根钓鱼竿来沿着管道的长度铺设电线。
4 将塔放在底座上。 您可能希望安装张力线以固定塔架。
5 将涡轮机顶部安装在塔架上。 将电线穿过支架拉到结构顶部并将其连接到发电机。
- 如果塔安装在固定位置，最好在安装前卸下叶片，并在结构准备好后将其放回原处。
6 将电线的另一端连接到发电机。 然后您可以更改充电控制器的配置，以便将功率输出定向到电池。

提示

您需要将充电控制器放在抽屉/容器中以防止受潮。您可能还想将其连接到电压表以监控传输的功率。
如果涡轮机使电线混淆，您可以定期断开并解开电线。
了解有关您所在地区鸟类迁徙的更多信息。如果您在鸟类迁徙区，请勿建造风力涡轮机。

警告

如果您打算将风力涡轮机连接到您的电力系统，请联系熟悉特殊逆变器和开关的有执照的电工。根据 SNiP 的说法，在某些地区，此类工作必须由电工执行。
如果您计划向公用事业公司出售过剩产能，请知道他们以零售价出售能源并以批发价购买。您将需要安装一个与公用事业交流线路和特殊开关设备频率相匹配的同步逆变器。您可能没有足够的精力来抵消安装成本，更不用说盈利了。