บทนำ
กังหันลมขนาดเล็กประกอบด้วยวัสดุหลายชนิด ซึ่งแต่ละชนิดถูกเลือกตามคุณสมบัติและฟังก์ชันเฉพาะในรูปแบบโดยรวม วัสดุที่ใช้ในกังหันลมขนาดเล็กอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาดของกังหัน การออกแบบ และความชอบของผู้ผลิต ด้านล่างนี้คือวัสดุทั่วไปบางชนิดที่ใช้ในการก่อสร้างกังหันลมขนาดเล็ก:
ใบพัด
- พลาสติกเสริมไฟเบอร์กลาส (FRP): ไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบาและทนทานซึ่งมักใช้ในการผลิตใบพัด การรวมกันของความแข็งแรงและความยืดหยุ่นช่วยให้ใบพัดสามารถจับพลังงานลมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- คาร์บอนไฟเบอร์: ในกังหันลมขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพสูงและล้ำสมัย บ่อยครั้งจะใช้คาร์บอนไฟเบอร์เพื่อเพิ่มอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักของใบพัด ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
หอคอย
- เหล็ก: เหล็กเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในการสร้างเสาใบพัดลมเนื่องจากความแข็งแรงและความทนทาน เสามักทำจากเหล็กท่อหรือโครงลวด ซึ่งให้ความสูงที่จำเป็นสำหรับการจับลมที่เหมาะสม
- คอนกรีต: ในบางการใช้งาน โดยเฉพาะสำหรับกังหันขนาดเล็กหรือในกรณีที่หอเหล็กไม่เหมาะสม หอคอนกรีตอาจถูกนำมาใช้ ซึ่งมักจะถูกผลิตล่วงหน้าหรือสร้างขึ้นที่สถานที่
นาซิล (ที่อยู่อาศัยของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเกียร์)
- เหล็กหล่อหรือโลหะผสมอลูมิเนียม: ตัวเรือนที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, เกียร์, และส่วนประกอบอื่น ๆ มักทำจากเหล็กหล่อหรือโลหะผสมอลูมิเนียม วัสดุเหล่านี้มีความแข็งแรงและน้ำหนักที่สมดุล
ส่วนประกอบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
- ทองแดงและอลูมิเนียม: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในกังหันลมขนาดเล็กมักใช้ทองแดงและอลูมิเนียมสำหรับขดลวดและการเดินสายไฟเนื่องจากมีความนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม
- แม่เหล็กนีโอไดเมียม: กังหันลมขนาดเล็กบางรุ่นใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียมในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ
เกียร์ (ถ้าใช้ได้)
- เหล็ก: หากกังหันลมมีเกียร์เพื่อเพิ่มความเร็วในการหมุน เกียร์มักทำจากเหล็กเพื่อความทนทาน
ฮับและเฟรม
- เหล็ก: แกนกลางซึ่งเชื่อมใบพัดกับเพลานั้น และโครงสร้างของกังหันลมมักทำจากเหล็กเพื่อความแข็งแรงของโครงสร้าง
ระบบการหมุน
- เหล็ก: ระบบการเอียง ซึ่งช่วยให้กังหันสามารถหมุนและหันหน้าเข้าหาลม มักจะประกอบด้วยส่วนประกอบเหล็กเพื่อความแข็งแรงและความทนทาน.
อุปกรณ์ยึดและน็อต
- สแตนเลสหรือเหล็กชุบสังกะสี: อุปกรณ์ยึดและสลักเกลียวที่ใช้ในกระบวนการประกอบกังหันมักทำจากสแตนเลสหรือเหล็กชุบสังกะสีเพื่อป้องกันการกัดกร่อน
รองพื้น
- คอนกรีตหรือเหล็ก: ฐานของกังหันลม ไม่ว่าจะเป็นแผ่นคอนกรีตหรือโครงสร้างเหล็ก ถูกออกแบบมาเพื่อให้ความมั่นคงและการสนับสนุน
สายไฟฟ้าฉันng
- ทองแดง: ทองแดงมักถูกใช้สำหรับการเดินสายไฟฟ้าเนื่องจากมีความนำไฟฟ้าสูง
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าความก้าวหน้าในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีวัสดุอาจนำไปสู่การนำวัสดุใหม่มาใช้ในการก่อสร้างกังหันลมขนาดเล็ก นอกจากนี้ ตัวเลือกวัสดุเฉพาะอาจแตกต่างกันไปในแต่ละผู้ผลิตตามปรัชญาการออกแบบและการใช้งานที่ตั้งใจของกังหันลม