Jump to content

Optimized Blade Design for Homemade Windmills/th

From Appropedia
ข้อมูลโครงการ
พิมพ์
ผู้เขียน
ที่ตั้งคิงส์ตันประเทศแคนาดา
สถานะ ออกแบบ
แบบจำลอง
ปี
แถลงการณ์ OKHดาวน์โหลด

จุดประสงค์ของโครงการนี้ ซึ่งสร้างขึ้นโดยความร่วมมือกับ Mech425 คือการหาค่ามุมที่ดีที่สุดสำหรับใบพัดแบบแบนและสม่ำเสมอเมื่อเทียบกับกระแสลม มุมของใบพัดควรได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อแปลงพลังงานให้เป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนให้ได้มากที่สุด ใบพัดแบบแบนใช้ร่วมกับกังหันแกนตั้ง และโดยทั่วไปแล้วจะเลือกใช้การออกแบบนี้เมื่อต้องการความเรียบง่าย หรือเมื่อมีข้อจำกัดในการเข้าถึงเครื่องมือและวัสดุ

  • โครงการนี้ได้รับการคัดเลือกเพื่อให้การสนับสนุนแก่บุคคลที่ต้องการผลิตไฟฟ้าโดยใช้พลังงานลม
  • กลุ่มเป้าหมายคือผู้ที่ไม่สามารถซื้อโมเดลสำเร็จรูปที่มีจำหน่ายทั่วไปได้ และเลือกที่จะสร้างโมเดลเอง

กังหันลมมีประโยชน์หลายอย่างและสามารถใช้งานได้ทุกที่ที่มีลมพัด กังหันลมใช้ใบพัดในการแปลงพลังงานจากลมให้เป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน การเคลื่อนที่แบบหมุนนี้สามารถนำไปใช้ในการทำงานโดยตรงหรือแปลงกลับเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ เดิมที กังหันลมถูกใช้ในการบดเมล็ดพืชในโรงสี ปัจจุบัน กังหันลมยังคงใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ แต่ได้ขยายขอบเขตการใช้งานไปถึงการสูบน้ำและการผลิตไฟฟ้า ในประเทศที่พัฒนาทางเศรษฐกิจน้อยกว่า ไฟฟ้าที่ผลิตจากกังหันลมที่สร้างเองมักถูกนำไปใช้ชาร์จแบตเตอรี่และโทรศัพท์มือถือ หรือใช้งานอุปกรณ์ให้แสงสว่าง วิทยุ และปั๊มน้ำเพื่อการชลประทาน

กังหันลมสมัยใหม่ที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ได้รับการออกแบบมาให้เหมาะสมกับความเร็วลมเฉพาะ และสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้หลายเมกะวัตต์จากกังหันแต่ละตัว อย่างไรก็ตาม กังหันลมที่สร้างเองมักใช้เทคโนโลยีต่ำและไม่ได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดในแง่ของการปรับให้เหมาะสมที่สุด รายงานฉบับนี้จึงมีจุดประสงค์เพื่อระบุถึงมุมเอียงของใบพัดที่เหมาะสมที่สุดเมื่อเทียบกับลมที่พัดเข้ามา เพื่อให้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากที่สุด

วิลเลียม คัมควัมบาเป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของบุคคลที่สามารถได้รับประโยชน์จากการวิเคราะห์ที่นำเสนอในรายงานฉบับนี้ เขาได้สร้างกังหันลมโดยใช้ความเฉลียวฉลาดและความคิดแบบลองผิดลองถูก เขาเปลี่ยนวัสดุเหลือใช้รอบตัวให้กลายเป็นกังหันลมที่ใช้งานได้จริง ซึ่งให้ทั้งแสงสว่างและการชลประทาน งานของเขาได้มอบชีวิตที่ดีขึ้นให้กับครอบครัวและเพื่อนๆ ขณะเดียวกันก็สร้างแรงบันดาลใจให้กับผู้คนทั่วโลก อย่างไรก็ตาม ด้วยการศึกษาอย่างเป็นทางการที่จำกัด เขาจึงไม่ได้นำการคำนวณทางวิศวกรรมมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ ในขณะที่ผู้คนจำนวนมากขึ้นพยายามใช้ประโยชน์จากศักยภาพของลม การเพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์เหล่านี้เพื่อเพิ่มประโยชน์ต่อสังคมให้สูงสุดจึงมีคุณค่าอย่างยิ่ง

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิลเลียม สามารถชมเรื่องราวที่สร้างแรงบันดาลใจของเขาได้ด้านล่าง:

mqdefault.jpgไอคอน YouTube.svg

ข้อดีของใบเลื่อยวงเดือน

ใบเลื่อยแบบแบนนั้นพบเห็นได้น้อยกว่าแบบอื่นๆ แต่มีข้อดีหลายประการ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีรายได้น้อยหรือพื้นที่ห่างไกล ต่อไปนี้คือรายการข้อดีของการใช้ใบเลื่อยแบบแบน:

  • สร้างง่าย
  • ไม่จำเป็นต้องมีการออกแบบและความรู้ในท้องถิ่นมากนัก
  • การก่อสร้างใช้อุปกรณ์และเวลาในการก่อสร้างน้อยลง
  • ช่วยให้มั่นใจได้ว่าใบมีดมีรูปทรงและขนาดที่สม่ำเสมอ

การคำนวณทางวิศวกรรม

พลังงานจลน์ที่สะสมอยู่ในลมสามารถคำนวณได้ตามหลักการของเบอร์นูลลี:

KE = 1 / 2( m * v 2 )

ในการหาพลังงานในลม เราต้องหาค่ามวลของทรงกระบอก ซึ่งคำนวณได้จากปริมาตรของทรงกระบอกคูณด้วยความหนาแน่นของของเหลว:

m = ρ * V

ปริมาตรทั้งหมดของของเหลวที่แสดงด้วยคอลัมน์ทรงกระบอกคือ:

V = A * L

เราสามารถคำนวณพื้นที่ฐานของทรงกระบอกได้โดย:

A = 1 / 4(π * D 2 )

ความยาวของทรงกระบอกแสดงถึงปริมาณของเหลวที่ไหลผ่านพื้นที่กวาดของกังหันลม ซึ่งคำนวณได้จากการคูณความเร็วลมด้วยเวลา:

L = v * t

สามารถสรุปให้เข้าใจง่ายขึ้นได้ดังนี้:

KE = 1 / 8(ρ * π * D 2 ) * โวลต์3 * เสื้อ

สุดท้ายแล้ว พลังงานในลมก็คือพลังงานต่อหน่วยเวลา

P = π / 8(ρ * D 2 * v 3 )

ดังที่แสดงให้เห็น พลังงานในลมมีความสัมพันธ์อย่างมากกับความเร็วของอากาศ และมีความสัมพันธ์น้อยกว่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัด ปริมาณพลังงานในของเหลวมีความสัมพันธ์กับความเร็วของของเหลวยกกำลังสาม ซึ่งบ่งชี้ถึงความสำคัญของความเร็วลมสูง ดังนั้น เพื่อเพิ่มผลผลิตพลังงาน ปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือการหาตำแหน่งที่มีความเร็วลมสูง ซึ่งสามารถทำได้โดยการสร้างหอคอยเพื่อติดตั้งกังหันลมในตำแหน่งที่สูงขึ้น ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบจากสิ่งกีดขวางใดๆ จากระดับพื้นดิน ขนาดของใบพัดกังหันก็มีความสำคัญเช่นกันและควรนำมาพิจารณาเป็นอีกวิธีหนึ่งในการเพิ่มพลังงาน

ประสิทธิภาพสูงสุดที่เป็นไปได้

ขีดจำกัดของเบทซ์ (Betz limit)ถูกพัฒนาขึ้นโดยอัลเบิร์ต เบทซ์ และมีจุดประสงค์เพื่อแสดงถึงพลังงานสูงสุดที่เป็นไปได้ที่อุปกรณ์จะได้รับจากกระแสของเหลวที่ความเร็วที่กำหนด ในกรณีของกังหันลม ประสิทธิภาพทางทฤษฎีสูงสุดของใบพัดบางสามารถหาได้จากสมมติฐานต่อไปนี้:

  • โรเตอร์ดังกล่าวถือเป็นอุดมคติ มีจำนวนใบพัดไม่จำกัดและไม่มีแรงต้าน
  • การไหลเข้าและออกจากโรเตอร์เป็นการไหลตามแนวแกนและเป็นไปตามสมการอนุรักษ์
  • แบบจำลองของไหลนี้สร้างขึ้นโดยอิงจากการไหลที่ไม่สามารถอัดได้

ขีดจำกัดของ Betz ได้ทำนายค่าสูงสุดทางทฤษฎีของสัมประสิทธิ์กำลังไว้ที่ 0.593 ซึ่งหมายความว่าขีดจำกัดทางทฤษฎีของกำลังที่ถูกกำจัดออกจากของเหลวคือ 59.3% เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว กังหันลมเชิงพาณิชย์ในปัจจุบันสามารถแปลงพลังงานได้ 40-50% เนื่องจากประสิทธิภาพที่ต่ำเล็กน้อยที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบใบพัดและกระบวนการทางกล[ 1 ]

มุมใบพัดที่เหมาะสมที่สุด

ปริมาณพลังงานที่มีอยู่ในกระแสน้ำได้แสดงไว้ด้านล่างแล้ว และมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับทั้งความเร็วของน้ำและพื้นที่ผิวสัมผัสของใบพัด องค์ประกอบสำคัญอีกประการหนึ่งคือปริมาณพลังงานที่สามารถดึงมาจากน้ำที่ไหลเข้ามาได้ สำหรับใบพัดแบบแบน มุมที่ใบพัดกังหันลมเอียงเมื่อเทียบกับกระแสน้ำจะเป็นตัวกำหนดว่าพลังงานเท่าใดที่สามารถแปลงเป็นพลังงานหมุนและนำมาใช้ประโยชน์ในระบบเพื่อการทำงานที่มีความหมายได้ มุมที่เหมาะสมที่สุดได้คำนวณไว้ด้านล่างแล้ว:

แรงดันลมคือปริมาณแรงที่ลมกระทำต่อหน่วยพื้นที่ของใบพัด และกำหนดโดย: P = 1/2 (1 + c ) * ρ * v 2

  • โดยที่ c เป็นค่าคงที่และมีค่าเท่ากับ 1.0 สำหรับแผ่นเรียบยาว

แรงลมที่กระทำต่อใบพัดกังหันลมนั้นคำนวณจากแรงดันลมคูณด้วยพื้นที่ของใบพัดด้านที่หันเข้าหาลม ในกรณีที่ใบพัดเอียงทำมุมกับกระแสลม พื้นที่ของใบพัดที่สัมผัสกับลมจะลดลงตามค่าsin θดังนั้น การคำนวณแรงดันลมจึงต้องคูณด้วยA * sin θ เพื่อหาแรงลมที่กระทำต่อใบพัด นอกจากนี้ แรงลมที่แปลงเป็นแรงหมุนยังสัมพันธ์กับมุมของใบพัดเมื่อเทียบกับกระแสลม โดยความ สัมพันธ์นี้กำหนดโดยค่าcos θ

นอกจากนี้ ใบพัดจะพบกับสัมประสิทธิ์แรงต้านที่สัมพันธ์กับมุมของใบพัดขณะหมุนรอบแกนของตัวเองซึ่งตั้งฉากกับการไหลของของเหลว สัมประสิทธิ์แรงต้านนี้จะแสดงด้วยD * cos θ

ดังนั้น การคำนวณแบบรวมเพื่อหาจุดสมดุลของแรงบนใบพัดจึงเป็นดังนี้:

F = ρ * โวลต์2 * A * บาป θ * cos θ * D * cos θ

ความ สัมพันธ์ที่สำคัญที่ควรสังเกตคือความสัมพันธ์ระหว่างแรงและθสมดุลของแรงรวมแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างแรงและsin θ * cos θ * cos θ

ดังนั้น มุมเอียงที่เหมาะสมที่สุดของใบพัดจะทำให้ได้มุมต่อกระแสลมที่ทำให้sin θ * cos θ * cos θมีค่าสูงสุด ค่านี้แสดงไว้ในกราฟด้านล่างเพื่อแสดงให้เห็นว่าค่าเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อปรับ ค่า θ

330px-Blade_Angle_cos_cos_sin.jpg

มุมที่ปรับได้มีหน่วยเป็นเรเดียน และดูเหมือนว่าจะให้ค่าสูงสุดที่ประมาณ 0.62 เรเดียน หรือประมาณ 35.5 องศา ซึ่งหมายความว่าสามารถแปลงแรงลมเป็นพลังงานหมุนได้สูงสุด 38.5% ดังนั้น ใบพัดควรเอียงทำมุมประมาณ 35.5 องศาจากกระแสลมที่พัดเข้ามา เพื่อให้ได้พลังงานที่เหมาะสมที่สุดเมื่อใช้กังหันลมแบบใบพัดแบน

เดิมทีตั้งใจจะทำการวิเคราะห์พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) สำหรับมุมใบพัดนี้ เพื่อตรวจสอบการกระจายแรงดันและการไหลของอากาศขณะผ่านใบพัด แต่เนื่องจากใบอนุญาตซอฟต์แวร์ CFD Fluent หมดอายุแล้ว จึงได้แนบแบบจำลองตาข่ายของใบพัดที่สร้างด้วยโปรแกรม Gambit ไว้ด้านล่าง

330px-CFD_Blade_1.JPG
มุมใบพัดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกังหันลมใบพัดแบน

ผลการวิเคราะห์ CFD ที่เสร็จสมบูรณ์จะถูกเผยแพร่เมื่อสามารถเข้าถึงโปรแกรม Fluent หรือโปรแกรมที่เทียบเท่าได้แล้ว

ข้อพิจารณาในระดับภูมิภาค

พื้นที่เป้าหมายสำหรับเทคโนโลยีนี้คือพื้นที่ที่ผู้คนเข้าถึงเครื่องมือหรืออุปกรณ์ได้จำกัด เช่น แอฟริกาใต้ทะเลทรายซาฮารา นอกจากนี้ พื้นที่นั้นต้องมีแหล่งพลังงานลมที่เหมาะสมและเข้าถึงวัสดุสำคัญบางอย่างได้ วัสดุเหล่านี้รวมถึงวัสดุที่มีเทคโนโลยีขั้นสูงมากมาย เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้สามารถหาได้จากลานเศษเหล็กตราบใดที่ยังใช้งานได้และสามารถตอบสนองความต้องการพื้นฐานได้ แม้ว่าหลายคนอาจไม่สามารถซื้อของเหล่านี้ได้ แต่ก็มีรถยนต์และเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ชำรุดจำนวนมากที่สามารถนำมาใช้ได้

ในแง่ของผลกระทบทางสังคม การเข้าถึงไฟฟ้าเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถช่วยยกระดับชุมชนให้พ้นจากความยากจนได้ ในทางกลับกัน ก็มีการแสดงให้เห็นซ้ำแล้วซ้ำเล่าว่ามันสามารถสร้างความเหลื่อมล้ำทางเศรษฐกิจและขยายวงกว้างขึ้นได้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจัดการพลังงานด้วยความเคารพและไม่ใช้มันเป็นเครื่องมือในการทำให้ผู้ด้อยโอกาสยากจนลงไปอีก

วัสดุ

รายการต่อไปนี้แสดงถึงวัสดุพื้นฐานที่จำเป็นในการสร้างกังหันลม ไม่ว่าจะที่บ้านหรือโดยใช้วัสดุเหลือใช้ ดังที่วิลเลียม คัมควัมบาได้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้และสร้างแรงบันดาลใจให้ผู้คนทั่วโลก วัสดุที่เขาใช้สร้างกังหันลมตัวแรกของเขามีดังต่อไปนี้: [ 2 ]

หากมีการสร้างกังหันลมและมีจุดประสงค์เพื่อเก็บไฟฟ้า วัสดุต่อไปนี้ก็จำเป็นต้องใช้ด้วย: [ 3 ]

  • แบตเตอรี่แบบ Deep Cycle 12V (หากผู้ใช้ต้องการเก็บพลังงานไฟฟ้า)
  • ตัวควบคุมการชาร์จเพื่อควบคุมปริมาณการชาร์จแบตเตอรี่
  • ตัวแปลง DC/AC
  • วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ (เพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าไหลเข้าสู่แบตเตอรี่)

เครื่องมือ

หากไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับเครื่องมือที่มีอยู่ การมีเลื่อย ไขควง สกรู ค้อน ตะปู แหวนรอง น็อตและสลักเกลียว ระดับน้ำ และเครื่องหมายจะเป็นประโยชน์มาก นอกจากนี้ งานไฟฟ้าจะง่ายขึ้นหากมีคีมและมิเตอร์วัดแรงดัน กระแสไฟฟ้า และความต้านทาน อย่างไรก็ตาม ในพื้นที่ชนบทของโลก ผู้คนถูกบังคับให้มีความคิดสร้างสรรค์มากขึ้นด้วยทรัพยากรที่มีอยู่ นี่คือตัวอย่างบางส่วนของกรณีนี้: [ 4 ]

  • สามารถสร้างใบมีดแบนได้โดยการตัดท่อพีวีซีตามแนวยาวโดยใช้เลื่อยหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกัน จากนั้นให้นำท่อไปลนไฟ เมื่อร้อนแล้วก็สามารถดัดให้เป็นใบมีดยาวและแบนได้
  • สามารถทำแหวนรองได้โดยการทุบฝาขวดให้แบน แล้วเจาะรูตรงกลาง

ในสถานการณ์เช่นนี้ ตะปู หิน ไฟ และไม้ กลายเป็นเครื่องมือในการสร้างกังหันลม เหล็กหรือหินสามารถใช้เป็นค้อนได้ ซี่ล้อจักรยานสามารถขูดกับหินเพื่อสร้างขอบเรียบ และถุงพลาสติกสามารถหลอมละลายเพื่อสร้างด้ามจับที่ปลายด้านหนึ่ง นอกจากนี้ ยังสามารถสร้างสว่านได้โดยใช้ซังข้าวโพดเป็นด้ามจับและตะปูที่ยื่นออกมา จากนั้นนำตะปูไปเผาไฟจนแดงก่ำ แล้วใช้เจาะผ่านวัสดุบางชนิด

ทักษะและความรู้

เพื่อให้ได้รับประโยชน์จากศักยภาพในการผลิตพลังงานของกังหันลม จำเป็นต้องเข้าใจว่ามีลมมากน้อยเพียงใดในแต่ละสถานที่ มาตราโบฟอร์ตให้ข้อมูลบ่งชี้ความเร็วลมโดยอาศัยเบาะแสทางสายตาต่างๆ แม้ว่าเบาะแสเหล่านี้จะบ่งชี้ความเร็วลมบนพื้นดิน แต่พลังงานในลมอาจมีมากขึ้นเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชั้นขอบเขตที่พัฒนาขึ้นบนพื้นผิวโลก พร้อมกับสิ่งกีดขวางต่างๆ บนพื้นดินที่ส่งผลต่อการไหลของลม มาตราโบฟอร์ตมีดังต่อไปนี้: [ 5 ]

330px-Beaufort_Scale.jpg
มาตราโบฟอร์ตซึ่งระบุความเร็วลม

หากต้องการดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะทางกายภาพที่ใช้ในการระบุตัวตน โปรดคลิกที่ลิงก์ นี้

นอกจากนี้ การส่งกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ไปใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การเปิดไฟ การเปิดวิทยุ หรือการชาร์จแบตเตอรี่ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีความเข้าใจในทฤษฎีไฟฟ้า เช่น แรงดันและกระแสไฟฟ้าที่ต้องการเพื่อจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์นั้นๆ สามารถศึกษาความรู้โดยสังเขปได้ที่นี่

ข้อกำหนดทางเทคนิค

วิลเลียมสามารถสร้างกังหันลมของเขาตามแผนผังที่แสดงด้านล่าง[ 6 ]จากนั้นจึงติดตั้งบนหอคอยขนาดใหญ่ที่เขาสร้างขึ้นจากไม้ โดยรวมแล้ว เครื่องจักรนี้มีแนวคิดที่ค่อนข้างเรียบง่าย โดยมีข้อจำกัดหลักคือวัสดุที่มีอยู่และการเข้าถึงเครื่องมือที่จำกัด จากการทดสอบ วิลเลียมพบว่าการใช้การออกแบบของเขา กังหันลมสี่ใบพัดสามารถสร้างพลังงานได้มากกว่ากังหันลมสามใบพัด[ 7 ]

330px-William_Kamkwamba_Schematic.jpg
แผนผังโครงสร้างกังหันลมของวิลเลียม คัมควัมบา

ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ

วิลเลียมเปิดเผยว่ากังหันลมของเขามีต้นทุนการผลิตประมาณ 15 ดอลลาร์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจักรยานเป็นสิ่งที่หาได้ยากที่สุด[ 8 ]การประเมินต้นทุนของส่วนประกอบต่างๆ ได้รับการรวบรวมโดยอิงจากสิ่งที่เขาสามารถหาได้ฟรีในลานเศษเหล็กหรือจากครอบครัว

250px-Estimated_Costs_for_William_Kamkwamba.jpg
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณสำหรับกังหันลมของวิลเลียม คัมควัมบา

ในพื้นที่ชนบท ต้นทุนของชิ้นส่วนจะแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับวัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ หรือต้องซื้อจากแหล่งในท้องถิ่นหรือจากหมู่บ้านใกล้เคียง ดังนั้น จึงเหมาะสมกว่าที่จะเสนอช่วงราคาโดยประมาณ โดยพิจารณาจากความยากง่ายในการหาวัสดุบางชนิด แม้ว่านี่จะเป็นเพียงการประมาณการ แต่ก็ช่วยให้เห็นภาพว่าอาจต้องจ่ายค่าชิ้นส่วนประมาณเท่าใด

250px-Range_of_Estimated_Costs.jpg
ช่วงราคาโดยประมาณสำหรับกังหันลมใบพัดแบน

ดังที่ระบุไว้ ช่วงราคาโดยประมาณอยู่ที่ 0 - 99 ดอลลาร์ ซึ่งเป็นช่วงราคาโครงการโดยทั่วไปโดยพิจารณาจากปริมาณวัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ จากการประมาณการเหล่านี้ งบประมาณ 15 ดอลลาร์ของวิลเลียมดูเหมือนจะอยู่ในช่วงราคาต่ำสุด เนื่องจากเขาสามารถหาวัสดุส่วนใหญ่ได้จากสิ่งที่คนอื่นมองว่าเป็นขยะ

นอกเหนือจากต้นทุนเริ่มต้นแล้ว พลังงานที่ได้จากลมยังมีโอกาสที่จะกลายเป็นเทคโนโลยีสร้างรายได้ได้อีกด้วย โทรศัพท์มือถือได้สร้างงานให้กับผู้คนจำนวนมากที่ให้เช่าโทรศัพท์แก่ผู้ที่ต้องการโทรไปยังตลาดใกล้เคียงเพื่อสอบถามราคาสินค้าต่างๆ ในทำนองเดียวกัน พลังงานก็สามารถขายให้กับผู้ที่ต้องการชาร์จโทรศัพท์มือถือหรือแบตเตอรี่อื่นๆ ที่สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ให้แสงสว่างหรือฟังวิทยุได้ 

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

มีการออกแบบกังหันลมหลายแบบที่วิลเลียม คัมควัมบาใช้และได้รับการปรับปรุงในส่วนนี้ อย่างไรก็ตาม มีบางแบบที่ใช้กันทั่วไปและส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพการทำงาน ตัวอย่างหนึ่งคือการใช้ไม้เป็นวัสดุในการทำใบพัด ไม้เป็นวัสดุที่ไม่เหมาะสม เนื่องจากมีน้ำหนักมาก จึงต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการเริ่มต้นหมุนและทำให้เกิดแรงหมุนมากขึ้น ควรพิจารณาวัสดุอื่นๆ

นอกจากนี้ รูปทรงของใบพัดควรมีความสม่ำเสมอเป็นอย่างมาก เพราะหากใบพัดไม่สม่ำเสมอจะทำให้ใบพัดสั่นคลอน ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลงและอายุการใช้งานของกังหันลมสั้นลงเนื่องจากการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น ใบพัดของกังหันลมควรติดตั้งให้สูงกว่าสิ่งกีดขวางอื่นๆ เพื่อให้ได้กระแสลมที่ทรงพลังและสม่ำเสมอมากขึ้น โดยทั่วไปแล้วควรติดตั้งกังหันลมให้สูงกว่าสิ่งกีดขวางที่อยู่ใกล้เคียงประมาณสองเท่า

ดีไซน์อื่นๆ

หากคุณมีอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น เลื่อยและกระดาษทราย คุณอาจสามารถนำแบบที่แสดงในวิดีโอด้านล่างมาใช้ได้ นอกจากนี้ โปรดสังเกตว่ากังหันลมสามารถหมุนได้และใช้หางเพื่อบังคับทิศทางใบพัดให้รับลม

เอกสารอ้างอิง

  1. Gorlov AM, Silantyev VM, ข้อจำกัดของประสิทธิภาพกังหันสำหรับการไหลของของเหลวอิสระ, วารสารเทคโนโลยีทรัพยากรพลังงาน - ธันวาคม 2544 - เล่มที่ 123, ฉบับที่ 4, หน้า 311-317
  2. Kamkwamba, William. The Boy Who Harnessed the Wind.fckLRWilliam Morrow, 2009.
  3. สร้างกังหันลม. เข้าถึงได้จาก: http://web.archive.org/web/20210101102628/http://makeawindturbine.com/ [เข้าถึงเมื่อ 9 เมษายน 2553]
  4. The Doers Club. เข้าถึงได้จาก: http://web.archive.org/web/20100822115207/http://changeobserver.designobserver.com:80/entryprint.html?entry=10707 [เข้าถึงเมื่อ 4 เมษายน 2553]
  5. มาตราโบฟอร์ต เข้าถึงได้จาก: http://web.archive.org/web/20100822162021/http://gcaptain.com:80/maritime/blog/beaufort-scale-images [เข้าถึงเมื่อ 4 เมษายน 2553]
  6. The Doers Club. เข้าถึงได้จาก: http://web.archive.org/web/20100822115207/http://changeobserver.designobserver.com:80/entryprint.html?entry=10707 [เข้าถึงเมื่อ 4 เมษายน 2553]
  7. คัมควัมบา, วิลเลียม. เด็กชายผู้ควบคุมสายลม. วิลเลียม มอร์โรว์, 2009.
  8. สถาบันผู้นำแอฟริกัน. เข้าถึงได้ที่: http://www.alagapyear.org/community/african_students/williamk.htmlfckLR [เข้าถึงเมื่อ 16 เมษายน 2553]
ข้อมูลหน้า
ส่วนหนึ่งของเมค425
คำสำคัญวิศวกรรม , พลังงานลม
เป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน (SDG)เป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน (SDG07) พลังงานราคาประหยัดและสะอาด
ผู้เขียน
ใบอนุญาตซีซี-บี-เอสเอ-3.0
องค์กรต่างๆมหาวิทยาลัยควีนส์
ภาษาภาษาอังกฤษ (en)
การแปลภาษาฮินดี , ภาษาฝรั่งเศส , ภาษารัสเซีย , ภาษาดัตช์ , ภาษาเกาหลี , ภาษาโปแลนด์ , ภาษาอิตาลี , ภาษาเวียดนาม , ภาษาเยอรมัน , ภาษาสเปน
ที่เกี่ยวข้อง14 หน้าย่อย 26 หน้า ลิงก์อยู่ที่นี่
มุมมองยอดเข้าชมหน้าเว็บ 50,304 ครั้ง ( ข้อมูลวิเคราะห์ )
สร้าง3 เมษายน2553โดยโฮเวิร์ด สวาร์ตซ์
แก้ไขล่าสุด28 พฤศจิกายน2025โดยสคริปต์การบำรุงรักษา
Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies.