มาทำกังหันลมเล่นกันเถอะ

        หลักการออกแบบ
           1. กังหันลมที่ออกแบบต้องสามารถใช้ได้กับพลังงานลมต่ำ เพื่อสามารถนำไปใช้ ได้กับทุกพื้นที่ในประเทศไทย
          2. กังหันลมที่ออกแบบต้องสามารถหาอุปกรณ์ได้ในประเทศไทย เพื่อประหยัด เงินตราของประเทศ ไทยทำ ไทยใช้ ไทยเจริญ
           3. กังหันลมที่ออกแบบต้องง่ายต่อการสร้างและติดตั้ง
           วิธีการทำ พอสรุปได้คร่าวดังต่อไปนี้
           1. กังหันลมที่ออกแบบใช้กังหันลมแนวตั้งเพราะใช้ได้ดีกับพลังงานลมต่ำง่ายต่อการ สร้างและติดตั้ง ไม่ต้องตั้งเสาสูง สามารถตั้งกับพื้นดินทั่วไปก็สามารถใช้งานได้
        2. กังหันลมที่ออกแบบใช้วงจรอิเลคทรอนิคส์ช่วยในการเก็บประจุไฟฟ้าในแต่ละขด ลวดด้วยคาปาซิเตอร์ นำคาปาซิเตอร์มาต่ออนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดันกระแสไฟฟ้าให้สูงขึ้น
        3. และใช้วงจรอิเลคทรอนิคส์ Step-Up Switching Regulator ( DC to DC Converter ) เพื่อเพิ่มแรงดันกระแส ไฟฟ้าให้สูงขึ้น ในขณะเดียวกันก็ควมคุมแรงดันกระแสไฟฟ้าไม่ให้สูงเกิน 15 โวลท์เพื่อนำ ไปอัดประจุไฟฟ้าให้แก่แบตเตอรี่ต่อไป

 

วงจรป้องกัน Battery

           R1 = 2 K TR1 = BD243   ,   Relay 12 V ,   แบบ 5 ขา   Zener Diode 11 V
( วงจรป้องกัน Battery ใช้งานเกิน ,Under Discharge Protection )  หรือ  Zener Diode13 V ( วงจรป้องกัน Battery ประจุเกิน ,Over Charge Protection )
         หลักการทำงานคือ เมื่อไฟ Battery มากกว่าค่า Zerner Diode ,Zerner Diode จะนำกระแสทำให้ TR1 จะทำงาน Relay ก็จะทำงาน  เมื่อไฟ Battery น้อยกว่าค่า Zerner Diode ,Zerner Diode จะไม่นำกระแสทำให้ TR1 จะไม่ทำงาน Relay ก็จะไม่ทำงาน  ต่อขา Common ของ Relay เข้ากับไฟบวกของ Battery ส่วน Output เลือกเอาขา Normal Connect หรือ Normal Open
        ถ้าต้องการใช้กับวงจรกระแสสูงๆ ก็เลือก Relay ที่ทนกระแสสูงๆ หรือใช้ Relay แบบหลาย Contact แล้วเอามาต่อขนานกันก็จะทนกระแสสูงขึ้น  Transistor ใช้เบอร์อื่นก็ได้ เพียงแต่ TR1 ต้องเป็น NPN และมีกำลังพอที่จะขับ Relay 
   ถ้าต้องการหน่วงเวลาในการปิดเปิด ให้ใช้ Capacitor ต่อคร่อมขา Base ของ Transistor กับขา Ground

การต่อใช้งานกับไฟ 220V

        1. ต่อกังหันลมเข้ากับ Battery
        2. ต่อ Battery เข้ากับ Inverter เมื่อต้องการใช้ไฟ ก็กด Switch เปิด Inverter เลิกใช้ก็กด Switch ปิด Inverter

แหล่งซื้ออุปกรณ์

   1.สำหรับแม่เหล็กถาวร
            ในกรุงเทพหาซื้อได้ทีร้าน อูฐ คลองถม คลองถมเซ็นเตอร์ I1-1-2-3 
            สำหรับต่างจังหวัดผมแนะนำให้ใช้แม่เหล็กถาวรใน Harddisk หรือ CDROM  เอามาซ้อนกันหลายๆชั้นก็ได้แรงเหมือนๆกัน ราคาจะถูกกว่าครับ
  2.สำหรับลวดทองแดง
         ในกรุงเทพหาซื้อได้ทีคลองถม ร้านข้างๆธนาคารไทยพาณิชย์ หรือ ร้านทีรับพันไดนาโม มอเตอร์ 
           สำหรับต่างจังหวัดหาซื้อได้ทีร้านทีรับพันไดนาโม มอเตอร์  ที่คลองถมราคาจะถูกกว่า
|  3.สำหรับ Inverter
            ในกรุงเทพหาซื้อได้ร้านนางอิเลคโทรนิคส์ บ้านหม้อพลาซ่า ชั้นล่าง บ
            สำหรับต่างจังหวัดหาซื้อได้ทีร้านทีขายอิเลคโทรนิคส์

การทำใบพัดจากท่อ PVC

     1. วัสดุที่ต้องเตรียม : ท่อ PVC ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 4" ยาว 50 cm.

      2. นำมาตัดครึ่ง

 



      3. นำมาตัดครึ่ง

4. วาดรูปใบโดยเว้นให้ห่างจากด้านซ้าย 5 cm. แล้วตัดตามรูปด้านล่าง

      5. ใบที่ตัดเสร็จแล้วเจาะรูที่โคนใบ 2 รู แล้วนำไปยึดกับแผ่นไม้ที่ตัดเป็นวงกลม

6. ถ้าลมที่บ้านแรงติดแค่ 3 ใบ แต่ถ้าลมไม่แรงติด 4 ใบจะดีกว่า

 

  
 

วิธีทำแกนหมุนแม่เหล็ก

      1. ใช้ดินสอกำหนดจุดตำแหน่งของแม่เหล็กบนแผ่นเหล็ก โดยให้แบ่งเป็น 20 ส่วนเท่าๆ กัน หรือ ทำมุม 18 องศา ในแต่ละส่วนตามรูปด้านล่าง
      2. ติดตั้งแม่เหล็กถาวรขนาด 2" x 1" x 1/2" ตามตำแหน่งที่กำหนดไว้ โดยให้เรียงแม่เหล็กถาวรสลับขั้วกันตามรูป

 



      3. ใช้ Super glue ติดแม่เหล็กถาวรกับแผ่นเหล็ก ควรใช้ Resin เททับให้เสมอกับแม่เหล็กถาวรเพื่อความแข็งแรงทนทาน
      4. ควรระมัดระวังในการติดตั้งแม่เหล็กถาวร แม่เหล็กถาวรนี้มีแรงดึงดูดสูงมาก มันอาจจะหนีบเนื้อของท่าน ทำให้เลือดไหลได้
       5. เจาะรูเพื่อติดตั้ง Bushing 1 นิ้ว
      6. ถ้าต้องการกระแสสูงๆควรใช้แม่เหล็กซ้อนกันสองชั้นให้ระยะห่างระหว่างแม่เหล็กกับขดลวด 2mm ตามรูปด้านล่าง โดยให้ขดลวดอยู่ตรงกลาง

 

วิธีทำขดลวด

1. ตัดไม้อัดให้ได้ขนาด กว้าง ¾ นิ้ว ยาว 2 นิ้ว หนา 10 mm และเชือนปลายทั้งสี่ด้านออกเล็กน้อยตามรูปด้านล่าง

2. ตัดไม้อัด 2 ชิ้น ให้ได้ขนาด กว้าง 3 นิ้ว ยาว 4 นิ้ว หนา 10 mm และตัดไม้อัดเจาะรูตามรูปด้านล่าง

3.นำไม้อัดในข้อ 2 ประกบไม้อัดในข้อ 1 ประกอบบนเครื่องพันขดลวดและใช้ตะปู 4 ตัว เสียบในช่องที่เจาะรูไว้ตามรูปด้านล่าง

4. เมื่อเสร็จแล้วจะได้ขดลวดและใช้เทปพันกันหลุดตามรูปด้านล่าง

  
5. ให้พันขดลวดทั้งหมด 15 ชุด แนะนำให้ใช้ขดลวดเบอร์ 14 AWG พัน 80 รอบ

 


 

วิธีทำใบกังหันลม

       1. ใช้ Computer พิมพ์แบบ A ,B และ AB ตามรูปด้านล่าง
       2.นำกรรไกรมาตัดกระดาษที่ใช้ Computer พิมพ์แบบ A ,B และ AB แล้วนำมาเรียงตามแบบตามรูปด้านล่าง
       3.นำแผ่นสังกะสี มาตัดตามแบบตามรูปด้านล่าง 2 แผ่น      

         

            4. บัดกรีแผ่นสังกะสี ตามแบบตามรูปด้านล่าง 2 แผ่น.

 

                                                                              

วิธีทำโครงกังหันลมแบบที่ 1-2

       1. นำไม้อัดขนาด 500x500 mm 4 แผ่นมาประกบกันและใช้ไขควงขัน Screw ไม้ทั้งสองด้านตามรูปด้านล่าง ถ้าให้สะดวกควรใช้สว่านดอกเล็กเจาะนำก่อนจะขันง่ายขึ้น

                 2. ใช้สว่านเจาะรูทั้งด้านบนและล่างตามรูปด้านล่าง ควรเจาะรูให้ใหญ่กว่า 1 นิ้ว เพื่อสำหรับติด Ball Bearing
                  3. ติดตั้ง Ball Bearing กับไม้อัดทั้งบนและล่างตามรูปด้านล่าง โดยใช้ Stainless Steel Screw ,Nut และ washer 

           การประกอบขั้นสุดท้าย
          1. ใสแกนอลูมิเนียม และ ขัน Screw ของ Bearing ตามรูปด้านล่าง เมื่อขันแน่นแล้ว ลองหมุนแกนอลูมิเนียมดู มันควรจะหมุนคล่องไม่ติดอะไร ถ้าติดหรือหมุนไม่คล่อง ควรทำการแก้ไข

    

           2. ใส่ชุดขดลวดลงบนโครงตามรูปด้านล่างลองหมุนแกนอลูมิเนียมดู ถ้าหมุนคล่องดี ควรใช้ Screw ไม้ยึดติดกัน
          3. ใส่ชุดแม่เหล็กในแกนอลูมิเนียม โดยให้เว้นช่องว่างระหว่างชุดขดลวดประมาณ 2 mm ขัน  Screw บนชุดแม่เหล็กยึดติดกับแกนอลูมิเนียมตามรูปด้านล่าง
          4. ใส่กังหันลมในแกนอลูมิเนียม และ ขัน Screw บน Bushing –-ของกังหันยึดติดกับแกนอลูมิเนียมตามรูปด้านล่าง

วิธีทำกังหันลม

                    พลังงานลม เป็นพลังงานที่มนุษย์ใช้มานานกว่า 2,000 ปี โดยการใช้กังหันลมหมุน เครื่องบดธัญพืช สูบน้ำ และเครื่องจักรกลต่างๆ ลมเป็นพลังงานธรรมชาติที่สะอาดและไม่มี วันหมดสิ้นไปจากโลก มนุษย์ได้ใช้ประโยชน์จากพลังงานลมมานานแสนนานในการอำนวย ความสะดวกสบายแก่ชีวิต และการศึกษาค้นคว้าเพื่อพัฒนาการใช้ประโยชน์จากพลังงานลม ก็ยังคงดำเนินอยู่ตราบจนทุกวันนี้ หลักการทำงานของกังหันลมเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าผลิตไฟฟ้าทั่วไปก็คือเมื่อมี ลมมาปะทะกังหันจนทำให้กังหันหมุนทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่มีอยู่ ติดกับส่วน ของกังหันผลิตและทำการจ่ายกำลังไฟฟ้ากระแสตรงผ่านเครื่องควบคุมไฟฟ้ากระแส ตรงที่ ติดตั้งทางด้านล่างเพื่อสะสมพลังงานโดยการอัดประจุไฟฟ้าให้แก่แบตเตอรี่แล้ว จึงเปลี่ยน เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับอีกทอดหนึ่งซึ่งเป็นไฟฟ้าที่เราใช้ กับอุปกรณ์ ไฟฟ้าต่างๆในชีวิตประจำวัน อย่างไรก็ตามการใช้กังหันลมเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าจำเป็นต้องใช้พลังงานลม ที่มีความแรงเพียงพอ เพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าแต่สำหรับประเทศไทยมีศักยภาพของพลังงานลมต่ำยก เว้นบริเวณชายฝั่งอ่าวไทยและทะเลอันดามันรวมทั้งบริเวณเกาะและที่ราบปากแม่ น้ำเจ้าพระยานี่อาจจะเป็นสาเหตุสำคัญที่การใช้กังหันลม เพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้ายังไม่เป็นที่แพร่หลายในประเทศไทย
         ซึ่งวิธีการทำกังหันลม  มีวิธีการทำหลายประการด้วยกัน  ประกอบด้วย
         • วิธีทำโครงกังหันลมแบบที่ 1-2                           
         • วิธีทำใบกังหันลม                                              
         • วิธีทำขดลวด                                                      
         • วิธีทำแกนหมุนแม่เหล็ก                                         
         • การทำใบพัดจากท่อ PVC                                  
         • แหล่งซื้ออุปกรณ์                                                
         • การต่อใช้งานกับไฟ 220V                                 
         • วงจรป้องกัน Battery                                       
         • มาทำกังหันลมเล่นกันเถอะ