ولكن عندما تصبح الريح كهرباء؟ السوابق المباشرة للتيار توربينات الرياح هم كبار السن المطاحن، والتي لا تزال تستخدم حتى اليوم ، لأداء مهام مختلفة مثل استخراج المياه أو طحن الحبوب. أ طاحونة هوائية إنها آلة بها شفرات أو شفرات متصلة بعمود مشترك ، والتي تبدأ بالدوران عندما تهب الرياح.
هذا العمود الدوار مرتبط بأنواع مختلفة من الآلات ، على سبيل المثال آلات طحن الحبوب أو ضخ المياه أو توليد الكهرباء.
للحصول على كهرباء، تحرك حركة الشفرات مولدًا كهربائيًا (مولد التيار المتردد أو الدينامو) الذي يحول الطاقة الميكانيكية من التناوب في الطاقة الكهربائية. يمكن تخزين الكهرباء في بطاريات أو إرسالها مباشرة إلى الشبكة. العملية بسيطة للغاية ، وما يزداد تعقيدًا هو التحقيق والبناء توربينات الرياح كفاءة متزايدة.
أنواع توربينات الرياح
طاحونة هوائية يمكن أن يكون من المحور الافقي، وهي الأكثر شيوعًا اليوم ، أو هناك أيضًا محور رأسي.
من ويكيبيديا تعريف توربينات الرياح العمودية أو أفقيًا كمولد كهربائي يعمل تحويل الطاقة الحركية للريح في الطاقة الميكانيكية ومن خلال توربينات الرياح في الطاقة الكهربائية.
يبرز أولئك الذين لديهم محور عمودي لعدم حاجتهم إلى آلية التوجيه ويمكن ترتيب ما هو المولد الكهربائي على الأرض. من ناحية أخرى ، أولئك الذين لديهم محور أفقي ، السماح لتغطية مجموعة واسعة من التطبيقات المعزولة للطاقة الصغيرة إلى المنشآت في مزارع الرياح الكبيرة.
توربينات الرياح العمودية
كما ذكرنا ، توربينات الرياح ذات المحور الرأسي أو الرأسي لا تحتاج إلى آلية توجيه ، وماذا سيكون المولد الكهربائي يمكن العثور عليه على الأرض.
Su إنتاج الطاقة أقل ولديه بعض الإعاقات الصغيرة مثل أنه يحتاج إلى محرك لبدء العمل.
هناك ثلاثة أنواع من توربينات الرياح العمودية مثل سافونيوس وجيروميل وداريوس.
السلبيات
واحدة من أكثر المشاكل شيوعا توربينات الرياح هو حجمها الهائل بالإضافة إلى الاهتزازات والضوضاء التي تسببها. لهذا السبب ، فإنهم يتواجدون عادة في مناطق بعيدة عن المنازل. ومع ذلك ، تواصل الشركات والعلماء في جميع أنحاء العالم العمل على بناء توربينات أصغر (يمكنك الرجوع إلى مقال تم إعداده مسبقًا حول طاقة الرياح المصغرة) ، o صامت التي يمكن أن تقع في المناطق الحضرية.
لكنها من أكثر المشاكل التي تقلق في مجال جيل طاقة الرياح إنها تباين المصدر ، أي الريح. ال توربينات بشكل عام ، فهم مستعدون للعمل على النحو الأمثل عندما تهب الرياح داخل منطقة معينة مدى السرعة. من ناحية ، يلزم حد أدنى معين من السرعة لتحريك الشفرات ، ومن ناحية أخرى هناك أيضًا حد أقصى.
على سبيل المثال ، الأكثر شيوعًا هو أن هذه الحدود بـ - سرعة الرياح ما بين 3 و 24 متر في الثانية. يُطلق على الحد الأدنى سرعة الاتصال ، أي الحد الأدنى لتوليد بعض الكهرباء ، ويطلق على الحد الأقصى سرعة القطع ، أي عندما تكون ذات نتائج عكسية بالفعل ، حيث يمكن أن تكسر الآلية.
Un طاحونة هوائية يمكن أن يكون وحده أو في مزارع الرياح، على الأرض التي تشكل مزارع الرياح البرية، على ساحل البحر أو حتى يمكن تثبيتها على المياه على مسافة معينة من الساحل فيما يسمى مزرعة الرياح البحرية أو البحرية.
تكوين توربينات الرياح أو توربينات الرياح
هناك الآلاف من مزارع الرياح المليئة بالنماذج تيه (توربينات الرياح المحور الأفقي). تتكون هذه الآلات من الأجزاء التالية.
البرج والأساس: يمكن أن تكون أساسات البرج مسطحة أو عميقة ، مما يضمن في كلتا الحالتين ثبات التوربينات الريحية ، وتثبيت الكنة وشفرات المحرك. يجب أن تمتص المؤسسة أيضًا الدفعات الناتجة عن تباين وقوة الرياح.
يمكن أن تكون الأبراج من أنواع مختلفة حسب خصائصها:
- أنبوبي فولاذي: معظم توربينات الرياح مبنية بأبراج فولاذية أنبوبية.
- أبراج خرسانية: تم بناؤها في نفس المكان ، مما يسمح بحساب الارتفاع اللازم.
- أبراج خرسانية سابقة الصب: يتم تجميعها من قطع جاهزة وتوضع أجزائها في نفس المكان.
- هياكل شعرية: يتم تصنيعها باستخدام مقاطع فولاذية.
- هجين: يمكن أن يكون لها خصائص ومواد من أنواع مختلفة من الأبراج.
- أبراج الصاري المشدودة بالرياح: تتميز بأنها توربينات رياح ذات أبعاد أصغر.
دوار: الدوار هو "قلب" كل طاحونة هوائية ، حيث يدعم ريش التوربينات وتحريكها ميكانيكيًا ودورانيًا لتحويل قوة دفع الرياح إلى طاقة.
جندول: هي الرأس الأكثر وضوحًا لتوربينات الرياح ، وهي الخوذة التي تخفي وتحافظ على جميع آلات التوربينات. الجندول ينضم إلى البرج باستخدام المحامل لتتمكن من متابعة اتجاه الريح.
صندوق المضاعف: بالإضافة إلى القدرة على تحمل تغيرات الرياح ، فإن صندوق التروس لديه مهمة اقتران سرعات الدوران المنخفضة للدوار والسرعات العالية للمولد. كما تقول كلمته ؛ تمكن من مضاعفة 18-50 دورة في الدقيقة الناتجة عن الحركة الطبيعية للدوار في حوالي 1.750 دورة في الدقيقة عندما يغادر المولد.
Generador: هي المسؤولة عن تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. بالنسبة للتوربينات عالية الطاقة ، يتم استخدام المولدات غير المتزامنة ذات التغذية المزدوجة ، على الرغم من توفر المولدات المتزامنة وغير المتزامنة التقليدية أيضًا.
فرامل: تستخدم المكابح الميكانيكية في مجموعة نقل الحركة ، لكونها ضرورية فيها معامل احتكاك عالي في السكون ومقاومة كبيرة للضغط.
المعدات الكهربائية لتوربينات الرياح أو الطاحونة الهوائية
توربينات الرياح تيار فهي ليست مكونة فقط من شفرات ومولد لجلب الطاقة الرخيصة إلى المنازل. يجب أن تحتوي توربينات الرياح أيضًا على نظام امدادات الطاقة الفردية والعديد من أجهزة الاستشعار. تمكن الأخير من مراقبة وقياس درجة الحرارة واتجاه الرياح وسرعتها وغيرها من المعلمات التي قد تظهر داخل الجندول أو في المناطق المحيطة.
