การวิเคราะห์ประสิทธิภาพกังหันลมแกนตั้งชนิด 5 ใบขนาด 3 กิโลวัตต์

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อทำการวิเคราะห์กังหันลมแกนตั้ง มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 เมตร จำนวนใบกังหันลม 5 ใบมีน้ำหนัก 80 กิโลกรัมมีรูปทรงหยดน้ำ รุ่น R1235 เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีขนาดไม่เกิน 3 กิโลวัตต์น้ำหนัก 328 กิโลกรัม ผลการศึกษาครั้งนี้ พบว่ากังหันลมแกนตั้งมีความสามารถในการรับแรงลมที่เข้ามาปะทะได้ทุกทิศทางความเร็วลมที่เริ่มหมุนตัวกังหันอยู่ที่ 3-3.5 เมตรต่อวินาทีในขณะที่กังหันลมหมุนทำงานไม่เกิดเสียงดังรบกวนและพบว่าที่ความเร็วลม 14 เมตรต่อวินาทีให้ค่าสัมประสิทธิ์กาลังงานลมของกังหันเท่ากับ 0.19 ในการติดตั้งสามารถทำได้ง่ายสะดวกใช้คนและเครื่องจักรน้อยเนื่องจากมีระดับความสูงจากพื้นดินเพียง 5.5 เมตร ผลการศึกษาโดยใช้เทคโนโลยี CAE ศึกษาความแข็งแรงของโครงสร้างของกังหันลมแกนตั้ง พบว่าที่ความเร็วลม 90 กิโลเมตรต่อชั่วโมงความเร็วรอบ 110 รอบต่อนาที ความแข็งแรงของวัสดุที่เกิดขึ้นมีค่าความปลอดภัยสามารถติดตั้งใช้งานได้จริงโดยที่พบว่าในสภาวะการทำงานจริงของกังหันลมที่ระดับความเร็วลม 7 เมตรต่อวินาทีแสดงค่าประสิทธิภาพสูงสุด ที่ 0.33

This thesis is to analyse a 5 blades vertical axis wind turbine with blade diameter of 3 meters and the total weight of 80 kg. The generator will be limited to 3 kW with the weight of 328 kg. The selected airfoil is R1235. The results of this study found that the vertical axis wind turbine has the ability to collect wind energy in all directions of the wind flows. The cut-in speed of wind turbines is around 3-3.5 m/s which it will not create noise impact. The power coefficient of 0.19 has been examined with the wind speed at 14 m/s. The installation will be simple due to the height of the wind turbine is only 5.5 meters above the ground. The results of the study by using CAE technology, the strength of vertical axis wind turbine has been analysed to withstand at wind speed of 90 km/h and the speed of 110 rpm. Thus the strength of the materials are secured for installation. Additionally the efficient of the machine at over wind speed at 7 m/s show power coefficient of 0.33.