يحاول المعهد التقني لجزر الكناري تطوير مقاومة للمناخات القاسية ، سواء كانت حرارة أو رياحًا باردة ... بهذه الطريقة ، يمكن استخدامها في تصنيع طواحين جديدة أو توربينات الرياح أو ريش الرياح.
المشروع نفسه يسمى AeroExtreme ، بقيادة متعددة الجنسيات سيمنز جيمسا، سيتم تنفيذ ذلك طوال عام 2018 ، وبتمويل مشترك من قبل وزارة الاقتصاد والصناعة والقدرة التنافسية وصناديق Feder.
في الواقع ، تواجه توربينات الرياح الكبيرة ظروفًا مناخية سيئة للغاية ، خاصة في أعالي البحار. هذه لها تأثير الجزيئات التي تحملها الرياح بسرعات عالية، وتطوير مواد مقاومة ضروري لزيادة إنتاج الطاقة وتقليل الإصلاحات الممكنة.
يراقب مشروع AeroExtreme ويدرس الحلول المختلفة للشفرات والكنسة (الهيكل الذي تدور عليه). التآكل الناجم عن الجزيئات المحمولة في الهواء وتراكم الأوساخ ونمو الكائنات الحية الدقيقة على الشفرات يتناقص بشكل كبير أدائها بسبب فقدان الديناميكا الهوائية. في الواقع ، طور مركز التجارة الدولية بالفعل مادة ذات تآكل أعلى بكثير من تلك الموجودة في السوق ، بالإضافة إلى الطلاءات التحفيزية والمضادة للحشف التي تتميز أيضًا بالمتانة العالية.
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. هذا هو المكان الذي تحاول فيه AeroExtreme تحسين المواد.
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
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.
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 (يعمل AeroExtreme أيضًا في هذه الأجزاء).
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.