Kako funkcioniše vjetroagregat ili vjetrenjača?

Ali kako vjetar postaje struja? Direktni prethodnik struje zračne turbine su stari mlinovi, koji se i danas još uvijek koriste, za razne zadatke poput vađenja vode ili mljevenja zrna. A Vjetrenjača To je mašina koja ima oštrice ili oštrice pričvršćene na zajedničku osovinu koja se počinje okretati kad vjetar puše.

Ova rotirajuća osovina povezana je s različitim vrstama mašina, na primjer mašinama za mlevenje žita, pumpanje vode ili generišu električnu energiju.

Dobiti struja, kretanje lopatica pokreće električni generator (alternator ili dinamo) koji pretvara mehanička energija rotacije u električna energija. Električna energija se može pohraniti u baterije ili poslati direktno u mrežu. Operacija je prilično jednostavna, a komplicira se istraga i konstrukcija zračne turbine sve efikasniji.

Vrste vjetroagregata

Vjetrenjača može biti od vodoravna os, koji su danas najčešći ili postoje vertikalna os.

Iz Wikipedije definicija vertikalne vjetroturbine ili vodoravno kao električni generator koji radi pretvaranje kinetičke energije vjetra u mehaničkoj energiji i kroz vjetroturbinu u električnoj energiji.

Oni koji imaju vertikalnu os se ističu po tome što im nije potreban orijentacijski mehanizam, a što je električni generator može se rasporediti na tlu. S druge strane, oni s vodoravnom osi, omogućuju pokrivanje širokog spektra od izolirane primjene male snage do instalacija u velikim vjetroelektranama.

Vertikalne vjetroturbine

Kao što je spomenuto, vjetroturbine s vertikalnom ili vertikalnom osi ne trebaju mehanizam orijentacije, a koji bi to bio električni generator može se naći smješten na zemlji.

Su proizvodnja energije je niža i ima neke male hendikepe kao što ga treba motorizirati da bi krenuo.

Postoje tri vrste vertikalnih vjetroturbina kao što su Savonius, Giromill i Darrrieus.

Nedostaci

Jedan od najčešćih problema zračne turbine je njegova ogromna veličina, pored vibracija i buke koju oni uzrokuju. Iz tog razloga, obično se nalaze u područjima daleko od domova. Međutim, kompanije i naučnici širom svijeta i dalje rade na tome graditi manje turbine (Možete pogledati članak koji je prethodno napravljen o mini energiji vjetra), o nijemi koji se mogu nalaziti u urbanim sredinama.

Ali jedan od problema koji najviše brine na polju generacije energija vjetra To je varijabilnost izvora, odnosno vjetra. The turbine općenito, spremni su za optimalno funkcioniranje kada vjetar duva u određenom vremenu raspon brzine. S jedne strane, potrebna je određena minimalna brzina za pomicanje lopatica, s druge strane također postoji maksimalno ograničenje.

Na primjer, najčešće je to što su ta ograničenja Brzine vjetra između 3 i 24 metra u sekundi. Minimalna se naziva brzina veze, odnosno najmanja za proizvodnju električne energije, a maksimalna se naziva granična brzina, odnosno kada je već kontraproduktivna, jer bi mogla prekinuti mehanizam.

Un Vjetrenjača mogu biti sami ili unutra vjetroelektrane, na zemljištu koje formira kopnene vjetroelektrane, na obali mora ili ih čak mogu instalirati na vodama na određenoj udaljenosti od obale u onome što se naziva offshore ili offshore vjetroelektrane.

Konstitucija vjetroagregata ili vjetroagregata

Postoje hiljade vjetroelektrana prepunih modela TEEH (vjetroturbine s vodoravnom osi). Ove mašine se sastoje od sljedećih segmenata.

Kula i temelj: Temelji tornja mogu biti ravni ili duboki, što u oba slučaja garantuje stabilnost vjetroagregata, pričvršćivanje gondole i lopatica motora. Temelj također mora apsorbirati potiske uzrokovane promjenama i snagom vjetra.

Kule mogu biti različitih vrsta, ovisno o njihovim karakteristikama:

• Čelični cjevasti: Većina vjetroagregata izgrađena je sa cijevima od čeličnih cijevi.
• Betonske kule: Grade se na istom mjestu, što omogućava izračunavanje potrebne visine.
• Montažni betonski tornjevi: Sastavljaju se od gotovih komada i njihovi segmenti se postavljaju na isto mjesto.
• Rešetkaste strukture: Izrađuju se od čeličnih profila.
• Hibridi: Mogu imati karakteristike i materijale raznih vrsta tornjeva.
• Zategnuti stubovi jarbola s vjetrovima: Karakteriziraju se vjetroagregatima manjih dimenzija.

rotor: Rotor je "srce" svake vjetrenjače, jer podupire lopatice turbine, pokrećući ih mehanički i rotaciono kako bi transformirao potisak vjetra u energiju.

Gondola: To je najvidljivija glava vjetroagregata, kaciga koja skriva i održava sve turbinske strojeve. Gondola se pridružuje tornju pomoću ležajeva kako bi mogli pratiti pravac vjetra.

Multiplikator: Osim što može podnijeti varijacije vjetra, prijenosnik ima i zadatak spajanja malih brzina rotacije rotora i velikih brzina generatora. Kao što kaže njegova vlastita riječ; uspijeva pomnožiti 18-50 o / min generisanih prirodnim kretanjem rotora za približno 1.750 o / min kada napusti generator.

Generator: Zadužen je za pretvaranje mehaničke energije u električnu. Za turbine velike snage koriste se asinhroni generatori sa dvostrukim napajanjem, mada su obilni i sinhroni i asinhroni generatori.

Kočnice: U pogonskom pogonu koriste se mehaničke kočnice, kod kojih je potreban visok koeficijent trenja u statičkom stanju i velika otpornost na sabijanje.

Električna oprema vjetroturbine ili vjetrenjače

Današnje turbine na vjetar nisu samo lopatice i generator koji dovode jeftinu energiju u domove. Vjetroturbine također moraju imati a pojedinačni sistem napajanja i brojni senzori. Potonji uspijevaju pratiti i mjeriti temperaturu, pravac vjetra, njegovu brzinu i druge parametre koji se mogu pojaviti unutar gondole ili u okolini.

Prednosti brzih vjetroagregata u odnosu na spore

Najveća prednost takozvanih "sporih turbina na vjetar" je u tome što ih imaju više oštrica da su brzaci i njihovi materijali obično jeftinije. Ali koji su vaši problemi? Uprkos velikom promjeru (od 40 do 90 m visine) i rotorima čija glava doseže 100 m, vjetroturbine brzi su lakši nego oni spori.

To se postiže zahvaljujući generatorima velike snage (0,5 do 3 MW) koji još više koriste omjer visine i snage vjetra.

Kako su lakši, oštrice se brže kreću, pa veličina i trošak multiplikatora koji pokreće električni generator je smanjena.

Imajući manji broj lopatica, one se mogu lakše prilagoditi kako bi prilagodili svoju snagu u skladu s karakteristikama vjetra. Brze vjetroturbine su bolje otporne na naprezanja uzrokovana naletima vjetra. Osovinski potisak uslijed djelovanja vjetra na nepokretni rotor manji je kod brzih vjetroagregata nego kod okretanja; suprotno se dešava u spore vjetroturbine.

Najmoćnija vjetrenjača na svijetu

Vestas je predstavio ažuriranje najveće vjetroturbine na svijetu. Nemam pridjeva kojima bih opisao koliko je ova turbina ogromna. V164, 220 metara vjetrenjača sa Oštrice dugačke 38 tona i 80 metara, upravo je usmjerio svu pažnju zainteresiranih za obnovljive izvore energije u Danskoj.

Prethodna turbina bila je sposobna da isporuči snagu od 8 MW, a zahvaljujući ažuriranjima sada je u stanju da dostigne i do 9 MW izlaz pod određenim uslovima. U svom prvom testu, V164 je bio sposoban generirati 216.000 kWh za samo 24 sata.

Ne samo da je to apsolutni rekord u proizvodnji energije vjetra od strane jedne vjetrenjače, već je i najjasnija demonstracija koju će imati okeanski vjetrovi ključna uloga u energetskoj tranziciji koja je već u toku.

Dovoljno za napajanje kuće 66 godina

Prema Torbenu Hvid larsen, Vestas CTO:

"Naše prototip je postavio rekord još jedne generacije, sa 216.000 kWh proizvedeno u periodu od 24 sata. Uvjereni smo da se ova vjetroturbina od 9 MW pokazala kao spremna za tržište i vjerujemo da će igrati ključnu ulogu u snižavanju cijena energije energije vjetra na moru. "

Obično je razgovor o kilovatima pomalo težak i apstraktan. Ali prema zvaničnim tijelima, prosječna potrošnja električne energije u španskom domu je 3.250 kWh godišnje. Iznos nešto veći od prosječne godišnje potrošnje urbanih stanova u glavnim gradovima Južne Amerike. Uzimajući to u obzir, za jedan dan proizvodnje mogao bi isporučiti električnu energiju prosječnoj kući preko 66 godina.

Obim je veći od Torres Kio u Madridu i sličan gradonačelniku Torrea u Meksiku, a njihov opseg je veći od metalnog kotača London Eye-a u Londonu. Ova turbina to je evolucija V164-8.0 MW, vjetroagregat koji već oborio rekorde u 2014. i može napajati 16.000 britanskih domaćinstava.