كيف تعمل توربينات الرياح أو طاحونة الهواء؟

تركيب طاحونة هوائية

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

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.

مزرعة رياح صغيرة

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.

مكونات توربينات الرياح

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.

توربينات الرياح

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.

بيت مينيوليكا

دوار: الدوار هو "قلب" كل طاحونة هوائية ، حيث يدعم ريش التوربينات وتحريكها ميكانيكيًا ودورانيًا لتحويل قوة دفع الرياح إلى طاقة.

أجزاء الطاحونة

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.

دوار

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

لا تتكون توربينات الرياح اليوم من شفرات ومولد فقط لتوفير الطاقة الرخيصة للمنازل. 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.

طاقة الرياح

مزايا توربينات الرياح السريعة مقارنة بالتوربينات البطيئة

الميزة الأكبر لما يسمى بـ "توربينات الرياح البطيئة" أنها تمتلك المزيد من الشفرات التي عادة ما تكون منحدرات وموادها أرخص. لكن ما هي مشاكلك؟ على الرغم من أقطارها الكبيرة (من 40 إلى 90 مترًا) ولها دوارات يصل رأسها إلى 100 متر ، فإن توربينات الرياح بسرعة أخف من البطئ.

يتم تحقيق ذلك بفضل المولدات عالية الطاقة (0,5 إلى 3 ميغاواط) التي تستفيد بشكل أكبر من نسبة ارتفاع طاقة الرياح.

كونها أخف ، تتحرك الشفرات بشكل أسرع ، وبالتالي فإن الحجم و تكلفة مربع المضاعف الذي يحرك المولد الكهربائي يتم تخفيض.

من خلال وجود عدد أقل من الشفرات ، يمكن ضبطها بسهولة أكبر لتكييف قوتها وفقًا لخصائص الرياح. توربينات الرياح السريعة هي أفضل مقاومة ل الضغوط التي تسببها هبوب الرياح. يكون الدفع المحوري الناتج عن حركة الرياح على الجزء المتحرك الثابت أقل في توربينات الرياح السريعة منه عند الدوران ؛ يحدث العكس في توربينات الرياح البطيئة.

أقوى طاحونة هوائية في العالم

قدمت Vestas تحديثًا لأكبر توربينات رياح في العالم. ليس لدي أي صفات لوصف مدى ضخامة هذا التوربين. V164 ، طاحونة هوائية بطول 220 مترًا شفرات بطول 38 طنًا وطول 80 مترًا، لقد ركز للتو كل اهتمام المهتمين بمصادر الطاقة المتجددة في الدنمارك.

كان التوربين السابق قادرًا على توفير طاقة 8 ميجاوات ، وبفضل التحديثات أصبح الآن قادرًا على الوصول إلى شنومكس مو الإخراج في ظل ظروف محددة. في أول اختبار له ، كان محرك V164 هو قادرة على توليد 216.000 كيلوواط ساعة في 24 ساعة فقط.

توربينات الرياح

ليس فقط هو السجل المطلق لتوليد طاقة الرياح بواسطة طاحونة واحدة ، ولكنه أوضح دليل على أن رياح المحيط ستكون لها دور رئيسي في تحول الطاقة الجاري بالفعل.

يكفي لتشغيل منزل لمدة 66 عامًا

بحسب توربين هفيد لارسن، فيستاس CTO:

"لنا وضع النموذج الأولي سجل جيل آخر ، مع 216.000 كيلو واط ساعة يتم إنتاجها في فترة 24 ساعة. نحن واثقون من أن توربينات الرياح بقدرة 9 ميجاوات أثبتت أنها جاهزة للسوق ، ونعتقد أنها ستلعب دورًا رئيسيًا في خفض أسعار طاقة الرياح البحرية. "

عادة ما يكون الحديث عن كيلووات صعبًا وتجريديًا بعض الشيء. لكن وفقًا للجهات الرسمية ، فإن متوسط ​​استهلاك الكهرباء لمنزل إسباني هو 3.250 كيلوواط ساعة في السنة. مبلغ أعلى قليلاً من متوسط ​​الاستهلاك السنوي للمساكن الحضرية في المدن الرئيسية في أمريكا الجنوبية. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، في يوم الإنتاج يمكن أن توفر الكهرباء لمنزل عادي لأكثر من 66 عامًا.

أكبر من Torres Kio في مدريد وعلى غرار Torre Mayor في المكسيك ، محيطها أكبر من عجلة London Eye المعدنية في لندن. هذا التوربين إنه تطور من V164-8.0 MW ، توربينات الرياح التي حطم بالفعل الأرقام القياسية في عام 2014 ويمكن أن تزود 16.000 أسرة بريطانية بالطاقة.

توربينات الرياح


تعليق ، 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.   بيئة نظام التشغيل قال

    أهتم على بعد 50 كم من إديلبرتو