كل ما تحتاج لمعرفته حول توربينات الرياح

في عالم الطاقات المتجددة ، تبرز بلا شك الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. الأول يتكون من عناصر تسمى الألواح الشمسية القادرة على التقاط أشعة الشمس وتحويلها إلى طاقة كهربائية. الثاني يستخدم ما يسمى بتوربينات الرياح لتحويل الطاقة التي تمتلكها الرياح إلى كهرباء.

توربينات الرياح هي أجهزة معقدة للغاية تحتاج إلى دراسة مسبقة لتكون مربحة وفعالة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عدة أنواع من توربينات الرياح وطاقة الرياح. هل تريد أن تعرف كل ما يتعلق بتوربينات الرياح؟

خصائص توربينات الرياح

كما ذكرنا سابقًا ، فإن توربينات الرياح هي جهاز قادر على تحويل الطاقة الحركية التي تمتلكها الرياح إلى طاقة كهربائية. يتم ذلك باستخدام شفرات تدور بين 13 و 20 دورة في الدقيقة. تعتمد الثورات التي يمكن أن تدور فيها الشفرات كثيرًا على نوع التقنية المستخدمة في بنائها والقوة التي تحملها الرياح في تلك اللحظة. عادةً ما تكون الشفرات المصنوعة من مواد أخف قادرة على الدوران مرات أكثر في الدقيقة.

عندما تكتسب الشفرات سرعة أكبر ، كمية أكبر من الطاقة الكهربائية قادرة على التوليد وبالتالي كفاءتها أعلى. لبدء تشغيل توربينات الرياح ، هناك حاجة إلى طاقة إضافية يتم توفيرها لبدء حركتها. ثم ، بمجرد أن تبدأ ، فإن الريح هي المسؤولة عن تحريك الشفرات.

توربينات الرياح لها نصف عمر أكبر من 25 سنة. على الرغم من أن تكاليف تركيبها واستثماراتها السابقة مرتفعة ، حيث تتمتع بعمر إنتاجي طويل إلى حد ما ، إلا أنه يمكن استهلاكها بشكل مثالي والحصول على فوائد اقتصادية ، مع تقليل التأثيرات على البيئة وانبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن الوقود الأحفوري.

مع زيادة التكنولوجيا ، فإن تطور توربينات الرياح يسمح لها بعمر افتراضي أطول ، فضلاً عن كونها قادرة على توليد المزيد من الطاقة الكهربائية والقدرة على تحديد موقعها في أماكن أكثر مثالية.

عملية

يقال إن توربينات الرياح قادرة على تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية. ومع ذلك ، كيف هو قادر على توليد تلك الطاقة؟ توربينات الرياح قادرة على إنتاج الكهرباء في مراحل مختلفة.

• التوجيه التلقائي. هذه هي المرحلة الأولى التي يبدأ فيها تشغيل توربينات الرياح. إنه قادر على توجيه نفسه تلقائيًا للاستفادة الكاملة من الطاقة التي توفرها الرياح. يُعرف هذا بفضل البيانات التي يتم تسجيلها بواسطة ريشة الرياح ومقياس شدة الريح المدمجين في الجزء العلوي منه. لديهم أيضًا منصة تدور على التاج في نهاية البرج.
• بليد بدوره. تبدأ الريح في قلب الشفرات. لكي يحدث هذا ، يجب أن تكون سرعته حوالي 3,5 م / ث. تحدث الطاقة القصوى اللازمة لتحسين توليد الكهرباء عندما تبلغ سرعة الرياح 11 م / ث. إذا كانت هبوب الرياح أكبر من 25 م / ث ، يتم وضع الشفرات على شكل علم بحيث تفرامل توربينات الرياح ، وبالتالي تجنب الضغوط المفرطة.
• عمليه الضرب. إنه دوار يقوم بتحويل عمود دوران بطيء قادر على رفع سرعة الدوران من حوالي 13 دورة في الدقيقة إلى 1.500 دورة.
• جيل. بفضل هذا المضاعف الذي يزيد عدد الدورات في الدقيقة ، يمكن نقل طاقته إلى المولد الذي اقترن به ، وبالتالي إنتاج الكهرباء.
• إخلاء. يتم توصيل الطاقة الكهربائية المتولدة من داخل البرج إلى القاعدة. بمجرد دفعه هناك ، يذهب إلى خط تحت الأرض إلى المحطة الفرعية حيث يتم رفع جهده بما يكفي لحقنه في الشبكة الكهربائية وتوزيعه على بقية نقاط الاستهلاك.
• الرصد. لكي يتم تنفيذ باقي مراحل إنتاج الطاقة بشكل صحيح ، هناك حاجة مستمرة لعملية المراقبة والمراقبة. تتم مراقبة الوظائف الحرجة لتوربينات الرياح والإشراف عليها من المحطة الفرعية ومركز التحكم. بفضل هذا ، يمكن اكتشاف أي حادث في تشغيل مزرعة الرياح وحلها.

أنواع توربينات الرياح

هناك نوعان من توربينات الرياح يعتمدان على استخدامها وتوليد الطاقة. يعتمد الأول على محور الدوار (رأسيًا أو أفقيًا) والأخير على الطاقة المزودة.

حسب محور الدوار

محور رأسي

المزايا الرئيسية لهذا النوع من توربينات الرياح هي ذلك لا تحتاج إلى مرحلة التوجيه التلقائي كونها متعددة الاتجاهات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تثبيت مكوناته مثل المولد والمضاعف بشكل متدفق مع الأرض ، مما يؤدي إلى تحسن كبير في ظروف الصيانة وتقليل تكاليف التجميع.

في المساوئ نجد أن لديهم كفاءات أقل مقارنة بأنواع أخرى وحاجتها لأنظمة خارجية تعمل كبداية للشفرات. بالإضافة إلى ذلك ، عندما يحتاج الدوار إلى التفكيك للصيانة ، يجب تفكيك جميع آلات توربينات الرياح.

المحور الافقي

معظم توربينات الرياح المصممة لربطها بالشبكة الكهربائية ثلاثية الشفرات ومحور أفقي هذه توربينات الرياح لها كفاءة أكبر وتحقيق سرعات دوران أعلى في الدقيقة. هذا يعني أنك بحاجة إلى عدد أقل من الضرب. بالإضافة إلى ذلك ، بفضل بنائه العالي ، يمكنه الاستفادة بشكل أفضل من قوة الرياح في المرتفعات.

حسب الطاقة الموردة

اعتمادًا على الطاقة التي توفرها ، هناك عدة أنواع من توربينات الرياح. الأول هو معدات منخفضة الطاقة. ترتبط باستخدام الطاقة الميكانيكية ، مثل ضخ المياه ، و إنهم قادرون على توفير طاقة تبلغ حوالي 50 كيلو وات. يمكن أيضًا استخدام بعض أنواع المعدات لزيادة إجمالي الطاقة المزودة. يتم استخدامها اليوم كمصدر للطاقة للأنظمة الميكانيكية أو مصادر الطاقة المعزولة.

معدات طاقة متوسطة. هذه هي الثواني وهم في نطاق إنتاج حوالي 150Kw. لا يتم توصيلها عادةً بالبطاريات ، ولكنها متصلة بالشبكة الكهربائية.

أخيرًا ، تُستخدم المعدات عالية الطاقة لإنتاج الطاقة الكهربائية تجاريًا وهي متصلة بالشبكة وفي مجموعات. يصل إنتاجه إلى جيجاوات.

باستخدام هذه المعلومات ، يمكنك معرفة المزيد عن توربينات الرياح وتشغيلها.