توربينات الرياح العمودية

تعمل توربينات الرياح على تحويل الرياح إلى طاقة

Un توربينات الرياح العمودية ش أفقي مثل مولد كهربائي يعمل تحويل الطاقة الحركية للريح في الطاقة الميكانيكية ومن خلال توربينات الرياح في الطاقة الكهربائية.

هناك نوعان رئيسيان من توربينات الرياح ذات المحور الرأسي والأفقي. يبرز أولئك الذين لديهم محور عمودي لعدم حاجتهم إلى آلية التوجيه ويمكن ترتيب ما هو المولد الكهربائي على الأرض. من ناحية أخرى ، فإن تلك ذات المحور الأفقي هي الأكثر استخدامًا وتسمح بتغطية مجموعة واسعة من التطبيقات المعزولة للطاقة الصغيرة حتى المنشآت في مزارع الرياح الكبيرة.

سوف نتعمق في النوعين الرئيسيين ، مثل توربينات الرياح ذات المحور الرأسي والأفقي المذكورين أعلاه ، وماذا سيكونون مقترحات جديدة تحاول تحقيق أقصى استفادة منها للريح لإنتاج طاقة كهربائية. نحن في بضع سنوات حيث تتقدم التكنولوجيا ونرى مقترحات جديدة في كل مرة مثل توربينات الرياح بدون مروحة لمشروع Vortex أو شجرة الرياح تلك ، وهي نوع من الشجرة الميكانيكية التي تولد الطاقة بصمت.

ما هي توربينات الرياح العمودية؟

هناك أنواع عديدة من توربينات الرياح

توربينات الرياح ذات المحور الرأسي هي في الأساس توربينات الرياح حيث يتم تثبيت عمود الدوران في وضع رأسي ويمكنه توليد الكهرباء بغض النظر عن الاتجاه الذي تأتي منه الرياح. ميزة هذا النوع من توربينات الرياح العمودية هي أنه يمكن أن تولد الكهرباء حتى في الأماكن مع رياح قليلة والمناطق الحضرية حيث تحظر لوائح البناء بشكل عام تركيب توربينات الرياح الأفقية.

كما ذكرنا ، توربينات الرياح ذات المحور الرأسي أو الرأسي لا حاجة لآلية التوجيه وماذا سيكون المولد الكهربائي يمكن العثور عليه على الأرض. له 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.

نوع سافونيوس

هذا يتميز بالوجود تتكون من دائرتين يتم إزاحته أفقيًا على مسافة معينة ، ينتقل من خلالها الهواء ، لذلك يطور القليل من القوة.

جيروميل

يبرز لامتلاكه مجموعة من الشفرات العمودية المرفقة مع شريطين على المحور الرأسي ويوفر نطاق إمداد بالطاقة من 10 إلى 20 كيلو وات

داريوس

تشكلت بواسطة شفرتين أو ثلاث شفرات محدبة من الجانبين إلى المحور الرأسي في الأسفل والأعلى ، فإنه يسمح بالاستفادة من الرياح ضمن نطاق سرعة عريض. العيب هو أنهم لا يتم تشغيلهم من تلقاء أنفسهم ويحتاجون إلى دوار Savonius.

كيف تعمل توربينات الرياح ذات المحور الرأسي؟

في توربينات الرياح العمودية ، تدور الشفرات بالقوة التي تحرك الريح. دائمًا ما تكون توربينات الرياح الرأسية ، على عكس التوربينات الأفقية ، مصطفة مع الريح. بغض النظر عن اتجاه نفس الشيء حيث يمكنهم العمل حتى عندما تهب الرياح بسرعات منخفضة. ميزة توربينات الرياح العمودية هذه هي ذلك فهي أصغر وأخف من التوربينات الأفقية. كونها أصغر ، فإنها تولد طاقة أقل. ومع ذلك ، فهي قادرة على تدفئة المنزل ، مع تشغيل جميع المصابيح الداخلية والخارجية وإعادة شحن بطارية السيارة الكهربائية.

توربينات الرياح ذات المحور الأفقي

أولئك الذين لديهم محور أفقي هم الاكثر استخداما وهي التي يمكن أن نجدها في مزارع الرياح الكبيرة حيث يمكن استخدام هذا النوع من توربينات الرياح فوق 1 ميغاواط من الطاقة.

إنها في الأساس آلة دورانية حيث يتم إنتاج الحركة بواسطة الطاقة الحركية للرياح عندما تعمل على الدوار الذي عادة ما يكون له ثلاث ريش. يتم نقل الحركة الدورانية الناتجة وضربها بمضاعف السرعة إلى المولد المسؤول عن إنتاج الطاقة الكهربائية.

كل هذه المكونات يقفون على الجندول يتم وضعها على قمة برج الدعم. إنها الأنواع التقليدية التي يمكن العثور عليها في مناطق معينة من بلدنا ترسم أفقًا ومناظر طبيعية مختلفة ولكنها تقدم طاقة نظيفة ورخيصة.

كل توربينات رياح لها معالج دقيق مسؤول عن التحكم وتنظيم متغيرات بدء التشغيل والتشغيل والإغلاق. هذا يأخذ كل هذه المعلومات والبيانات إلى مركز التحكم في التثبيت. يشتمل كل من توربينات الرياح هذه ، في قاعدة البرج ، على خزانة بها جميع المكونات الكهربائية (المفاتيح الأوتوماتيكية ، محولات التيار ، واقيات الجهد الزائد ، وما إلى ذلك) التي تسهل نقل الطاقة الكهربائية المتولدة حتى توصيل الشبكة أو الاستهلاك نقاط.

الطاقة التي يتم الحصول عليها من توربينات الرياح يعتمد على قوة الرياح يمر عبر الدوار ويتناسب طرديًا مع كثافة الهواء ، حيث تجتاح المنطقة ريشها وسرعة الرياح.

تشغيل توربينات الرياح يتميز بمنحنى قوته التي تشير إلى نطاق سرعات الرياح التي يمكن تشغيلها والطاقة اللازمة لكل حالة.

ما هو نوع توربينات الرياح الأكثر كفاءة؟

توربينات الرياح هي المستقبل

من حيث كفاءة الطاقة ، فإن توربينات الرياح الأفقية هي التي تفوز باللعبة. وهي قادرة على الوصول إلى سرعة دوران أعلى ، لذا فهم بحاجة إلى علبة تروس ذات نسبة مضاعفة دوران أقل. بالإضافة إلى ذلك ، لأن بناء توربينات الرياح هذه يجب أن يتم على مستوى عالٍ جدًا يتم استخدام الزيادة في سرعة الرياح إلى حد كبير. في الطبقات العليا من الغلاف الجوي ، تكون سرعة الرياح أعلى لأنها لا تحتوي على أي نوع من العوائق.

ما هي عيوب توربينات الرياح VAWT؟

تشمل عيوب هذه الأنواع من توربينات الرياح ما يلي:

  • التكلفة الأولية للتثبيت عالية جدًا.
  • إذا كان يجب عليك التواجد في منطقة لا يوجد بها الكثير من الرياح باستمرار ، فمن المحتمل أن تكون كذلك لا يمكنك الحصول على كفاءة في استخدام الطاقة.
  • يمكن أن تواجه مشاكل مع الجيران بسبب مشكلة الضوضاء.
  • عادة ما تعمل التوربينات بسعة تقارب 30٪ فقط.

استخدام توربينات الرياح والتاريخ

تم بالفعل استخدام الطاقة الكهربائية من الرياح مع دوارات الرياح في المنازل المعزولة الموجودة في المناطق الريفية في منتصف القرن العشرين.

لكن الدولة التي راهنت حقًا على هذه التكنولوجيا في السبعينيات كانت الدنمارك. هذه الحقيقة سمحت لهذا البلد أن يكون واحدة من الشركات المصنعة الرائدة من هذا النوع من توربينات الرياح ، كما هو الحال مع Vestas و Siemens Wind Power.

بالفعل في عام 2013 ، طاقة الرياح أنتجت ما يعادل 33٪ من إجمالي استهلاك الكهرباء ، بنسبة 39٪ في عام 2014. هدف الدنمارك الآن هو الوصول إلى 50٪ بحلول عام 2020 وبحلول عام 2035 إلى 84٪.

التغيير الذي أحدثته هذه الدولة كان بسبب ارتفاع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في أواخر السبعينيات ، أصبحت الطاقة المتجددة الخيار الرئيسي لهذا البلد. أدى ذلك إلى انخفاض الاعتماد على الطاقة في البلدان الأخرى وتقليل التلوث العالمي.

تاريخيًا كان التثبيت في الدنمارك من أول توربينة رياح وصلت إلى 2 ميغاواط. كان لمحطة الطاقة برج أنبوبي وثلاث شفرات. تم بناؤه من قبل المعلمين والطلاب من مدرسة Tvind. والشيء المضحك في هذه القصة هو أن هؤلاء "الهواة" تعرضوا للسخرية في يومهم السابق على التنصيب. حتى يومنا هذا ، لا تزال هذه التوربينات تعمل ولديها تصميم مشابه جدًا لأحدث توربينات الرياح.

مستقبل توربينات الرياح

حتى يومنا هذا ، تستمر الابتكارات التكنولوجية في الظهور تحسين التطبيقات من طاقة الرياح. في عام 2015 ، كان أكبر توربين مثبت هو Vestas V164 للاستخدام بالقرب من الساحل.

في عام 2014 ، أكثر من 240.000 ألف توربينات رياح كانت تعمل في العالم ، وتنتج 4٪ من كهرباء العالم. في عام 2014 ، تجاوزت السعة الإجمالية 336 جيجاوات مع الصين والولايات المتحدة وألمانيا وإسبانيا وإيطاليا كقادة في التركيبات.

وليست هذه الدول فقط هي التي تقوم بتنمية عدد سكانها من توربينات الرياح ذات المحور الرأسي أو الأفقي ، ولكن العديد من البلدان الأخرى تقوم بذلك يبحثون عن طريقة ليكونوا أكثر استدامة كما هو الحال في فرنسا مع برج إيفل ، الذي يولد الآن طاقته الخاصة بفضل توربينات الرياح المثبتة حديثًا والتي ستتم إضافة مصابيح LED والألواح الشمسية ونظام تجميع مياه الأمطار لتعزيز الطاقة النظيفة والرخيصة.

ولا يمكننا أن ننسى محاولات جديدة في شكل 157 توربينات رياح لثلاث مزارع رياح جديدة في جنوب إفريقيا سيأتي من يد واحدة من أكبر الشركات المصنعة لهذا النوع من التكنولوجيا مثل سيمنز. سيضيفون ما بين 3 بسعة 140 ميغاواط ومن المتوقع أن يتم تركيبها بحلول بداية عام 2016 لتوفير الكهرباء للسكان القريبين من هذا البلد الأفريقي.

توربينات الرياح في مزرعة رياح
المادة ذات الصلة:
كل ما تحتاج لمعرفته حول توربينات الرياح

تكنولوجيا توربينات الرياح العائمة

كما يمكن أن نرى في تاريخ طاقة الرياح، طاقة الرياح البحرية بدأت في التوسع في عام 2009 عندما تم تركيب توربينات الرياح العائمة Hywind في النرويج بتكلفة تقترب من 62 مليون دولار.

اليابان ، بعد كارثة فوكوشيما النووية ، لديها ابتكر تركيب 80 توربينات الرياح البحرية على الخط الساحلي القريب بحلول عام 2020.

توربينات الرياح الدوامة

شركة اسبانية تسمى Deutecno لديها صنع توربينات رياح بدون أجزاء متحركة التي فازت بالجائزة الأولى في فئة الطاقة في قمة الجنوب 2014.

هذه توربينات الرياح غير المروحة هي سيكون مسؤولاً عن التخلص من توربينات الرياح الضخمة التي تعدل الأفق أينما تم تثبيتها. ستكون وظيفتها متشابهة ولكن مع توفير كبير في التكاليف ، بصرف النظر عن حقيقة أن صيانتها وتركيبها أرخص.

يجب أن يكون هناك أيضًا ملف الحد من التأثير البيئي بصرف النظر عن ذلك ، فإنه يلغي الضوضاء التي تولدها توربينات الرياح التقليدية.

تقنيتهم ​​تعمل بهذه الطريقة يستخدم التشوه الناجم عن الاهتزاز التي تسببها الرياح عند دخولها في صدى في أسطوانة عمودية شبه صلبة ومثبتة في الأرض.

كان الجزء الرئيسي من Vortex ، وهو الاسطوانة مصنوعة من مواد كهرضغطية والألياف الزجاجية أو الكربون ، وتتولد الطاقة الكهربائية عن طريق تشوه هذه المواد.

2016 سيكون العام حيث تكون أول وحدة طاحونة بدون شفرات جاهزة.

شجرة الرياح

مشروع مبتكر إلى حد ما هو Wind Tree التي يتم تطويرها بواسطة NewWind وهذا هو مكونة من 72 ورقة صناعية. كل واحد منهم عبارة عن توربين رأسي مخروطي الشكل وله كتلة صغيرة يمكنها توليد الطاقة بنسيم خفيف يبلغ 2 متر في الثانية.

هذا يسمح لك توليد الطاقة لمدة 280 يومًا في العام ويبلغ إجمالي إنتاجها 3.1 كيلوواط مع تشغيل 72 توربينًا. يبلغ ارتفاع شجرة الرياح 11 مترًا وقطرها 8 أمتار ، وهي قريبة من حجم الشجرة الحقيقية ، لذا يمكن أن تتناسب تمامًا مع تلك المساحة الحضرية.

Un مشروع خاص جدا وهذا يضعنا في مقدمة تلك التطورات التكنولوجية التي تسعى إلى السبيل لنكون أكثر كفاءة والقدرة على توفير طاقة كافية لشبكة الكهرباء العامة أو كمبنى إضافي.

أجزاء من توربينات الرياح

أجزاء من توربينات الرياح

الصورة - ويكيميديا ​​/ إنريكي دانس

توربينات الرياح ككل يمكن أن يصل ارتفاعها إلى 200 متر و 20 طنًا من الوزن. هيكلها ومكوناتها معقدة ويتم تصنيعها لتحسين توليد الطاقة من سرعة XNUMX إلى الحد الأقصى.

بين المكونات و أجزاء من توربينات الرياحص لدينا:

يتمركز

أساسيات توربينات الرياح هي أن تكون متصل جيدًا بقاعدة قوية. لهذا الغرض ، يتم بناء توربينات الرياح ذات المحور الأفقي بأساس خرساني مقوى تحت الأرض يتكيف مع التضاريس التي يقع فيها ويساعد على تحمل أحمال الرياح.

البرج

البرج هو جزء من توربينات الرياح يدعم كل الوزن وهو الذي يحافظ على الشفرات بعيدًا عن الأرض. وهي مبنية من الخرسانة المسلحة في الأسفل والفولاذ في الأعلى. عادة ما يكون مجوفًا للسماح بالوصول إلى الجندول. البرج مسؤول عن رفع توربينات الرياح بدرجة كافية بحيث يمكنه الاستفادة من سرعات الرياح القصوى الممكنة. يتم توصيل كنة دوارة من الصلب أو الألياف الزجاجية بنهاية البرج.

ريش ودوار

تتكون توربينات اليوم من ثلاث شفرات لأنها توفر نعومة أكبر في المنعطف. الشفرات مصنوعة من مادة بوليستر مركبة مع تقوية من الزجاج أو ألياف الكربون. تمنح هذه المركبات الشفرات مقاومة أكبر. يمكن أن يصل طول الشفرات إلى 100 متر ويمكن توصيلها بمحور الدوار. بفضل هذا المحور ، يمكن للشفرات تغيير زاوية سقوط الشفرات للاستفادة من الرياح.

بخصوص الدوارات ، في الوقت الحاضر أفقية وقد تحتوي على مفاصل. عادة ، يقع هذا على الجانب المواجه للريح من البرج. يتم ذلك من أجل تقليل الأحمال الدورية على الشفرات التي تظهر إذا كانت موجودة في اتجاه الريح منه ، لأنه إذا تم وضع شفرة خلف أثر البرج ، فسيتم تغيير سرعة الحادث بشكل كبير.

الجندول

إنه حجرة يمكنك قول ذلك إنها غرفة محرك توربينات الرياح. تدور الكنة حول البرج لوضع التوربين في مواجهة الريح. تحتوي الكنة على علبة التروس والعمود الرئيسي وأنظمة التحكم والمولد والفرامل وآليات الدوران.

ناقل الحركة

وظيفة علبة التروس هي اضبط سرعة الدوران من العمود الرئيسي إلى العمود الذي يحتاجه المولد.

Generador

في توربينات الرياح اليوم هناك ثلاثة أنواع من التوربينات التي تختلف فقط حسب سلوك المولد عندما يكون في ظروف سرعة الرياح الزائدة ويتم إجراء محاولات لتجنب الأحمال الزائدة.

تستخدم جميع التوربينات تقريبًا أحد هذه الأنظمة الثلاثة:

  • مولد الحث قفص السنجاب
  • مولد الحث ثنائي الطور
  • مولد متزامن

نظام الاستراحة

نظام الكبح إنه نظام أمني تحتوي على أقراص تساعد في حالات الطوارئ أو الصيانة لإيقاف الطاحونة ومنع تلف الهياكل.

نظام التحكم

الطاحونة بالكامل يتم التحكم فيها والتشغيل الآلي بواسطة نظام التحكم. يتكون هذا النظام من أجهزة الكمبيوتر التي تدير المعلومات التي توفرها ريشة الرياح ومقياس شدة الريح الموجود أعلى الكنة. بهذه الطريقة ، مع معرفة الظروف الجوية ، يمكنك توجيه الطاحونة والشفرات بشكل أفضل لتحسين توليد الطاقة مع هبوب الرياح. يمكن إرسال جميع المعلومات التي يتلقونها حول حالة التوربين عن بُعد إلى خادم مركزي والتحكم في كل شيء. في حالة ما إذا كانت سرعة الرياح أو الظروف الجوية يمكن أن تلحق الضرر بهيكل توربينات الرياح ، فمن خلال نظام التحكم يمكنك معرفة الموقف بسرعة وتفعيل نظام الكبح ، وبالتالي تجنب التلف.

بفضل كل هذه الأجزاء من توربينات الرياح يمكنك ذلك توليد طاقة كهربائية من الرياح بطريقة متجددة وغير ملوثة للبيئة.


6 تعليقات ، اترك لك

اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.

  1.   بابلو أسيفيدو ز. قال

    يوجد لدينا مشروع لتوليد الكهرباء أحتاج جهات اتصال لبدء التشغيل هاتف 57830415_7383284 شكرا جزيلا لك

  2.   خافيير غارسيا قال

    أريد أن أجد توربينًا للرياح لمنزل يمكنه إنتاج 24 كيلووات ساعة يوميًا لمشروع شخصي ويمكن أن يشير إلى التكاليف ، شكرًا لك

    1.    بابلو قال

      مرحبا خافيير .. من استفسارك أرى أنك تحتاج 1 كيلو وات ساعه .. أقدم لك أفضل سعر وجودة في السوق
      لهذا أحتاج إلى خلفيتك مثل المدينة والبلد وما إلى ذلك.

  3.   خورخي باوكار قال

    مرحبًا ، أنا في بداية هذا المشروع بالفعل مع نتائج واعدة جدًا تم اختبارها مسبقًا وتكلفة منخفضة على بريدي الإلكتروني a_eletropaucar@hotmail.com بيرو

  4.   فرانسيسكو فيلين. قال

    هذه المولدات العملاقة لها مسار قصير جدًا ، لأنها قريبة جدًا ، حيث يتم توليد الكهرباء بواسطة التيارات المغناطيسية المغناطيسية (المغناطيس) وستكون جميع المنازل قادرة على الحصول على مولدها الخاص ، من 4 أو 5 كيلوواط في مساحة مماثلة للغسالة.

  5.   مارلون اسكوبار قال

    تحياتي ، أريد المزيد من المعلومات لتنفيذ الحل الخاص بك في مبنى سكني ، نريد تقليل و / أو القضاء على الاستهلاك ؛ لدينا سخان كهربائي للمسبح وإضاءة جميع المناطق المشتركة ، يرجى إرسال معلومات فنية كاملة عن المولدات الرأسية.