Turbina eolica

migliurà di i parchi eolichi

L'energia eolica hè unu di i più impurtanti in u mondu di l'energie rinnuvevuli. Dunque, duvemu sapè bè chì hè u so funziunamentu. U turbina eolica Hè unu di l'elementi fundamentali di stu tipu d'energia. Hà un funziunamentu abbastanza cumpletu è ci sò sfarenti tippi di turbine secondu u parcu eolicu duve simu.

In questu articulu vi diceremu tuttu ciò chì avete bisognu di sapè nantu à a turbina eolica, e so caratteristiche è u so funziunamentu.

Cosa hè una turbina eolica

caratteristiche di e turbine eoliche

Una turbina eolica hè un dispositivu meccanicu chì converte l'energia eolica in energia elettrica. E turbine eoliche sò cuncipite per cunvertisce l'energia cinetica di u ventu in energia meccanica, chì hè u muvimentu di l'assi. Dopu, in u generatore di turbine, sta energia meccanica hè cunvertita in energia elettrica. L'elettricità generata pò esse conservata in una batteria o usata direttamente.

Ci hè trè leggi fundamentali di a fisica chì guvernanu l'energia dispunibile di u ventu. A prima lege dice chì l'energia prodotta da a turbina hè prupurziunale à u quatratu di a velocità di u ventu. A seconda lege dice chì l'energia dispunibile hè proporzionale à a zona spazzata di a lama. L'energia hè prupurziunale à u quatratu di a lunghezza di a lama. A terza legge stabilisce chì l'efficienza teorica massima di una turbina eolica hè di 59%.

A diversità di i vechji mulini à ventu di Castilla La Mancha o di l'Olanda, in questi mulini u ventu spinge e pale per girà, è e turbine eoliche moderne usanu principii aerodinamichi più cumplessi per catturà l'energia eolica più efficacemente. In fattu, a ragione per chì una turbina eolica move e so pale hè simile à a ragione per chì un aeroplanu stà in l'aria, è hè per via di un fenomenu fisicu.

In e turbine eoliche, dui tippi di forze aerodinamiche sò generate in e pale di u rotore: una hè chjamata spinta, chì hè perpendiculare à a direzzione di u flussu di u ventu, è l'altra hè chjamata resistenza, chì hè parallella à a direzzione di u flussu di u ventu.

U cuncepimentu di e lame di a turbina hè assai simile à quellu di una ala di aereo è si comporta cum'è questu in condizioni di ventu. Nantu à un'ala di aereo, una superficia hè assai tonda, mentre l'altra hè relativamente piatta. Quandu l'aria circula per e lame di u mulinu di stu prughjettu, u flussu d'aria attraversu a superficie liscia hè più lente di u flussu d'aria attraversu a superficie rotonda. Questa differenza di velocità à a so volta produrrà una differenza di pressione, chì hè megliu nantu à una superficie liscia chè in una superficie tonda.

U risultatu finale hè una forza chì agisce nantu à a superficie liscia di l'ala di propulsore. Stu fenomenu hè chjamatu "effettu Venturi", chì face parte di a ragione di u fenomenu "lift", chì à u so tornu spiega perchè l'aviò ferma in aria.

Internu di generatori di venti

turbina di ventu

E pale di una turbina eolica usanu ancu questi meccanismi per causà un muvimentu di rotazione intornu à u so assi. U cuncepimentu di a sezzione di a lama facilita a rotazione in u modu più efficiente. Dentru u generatore, si faci u prucessu di cunvertisce l'energia di rotazione di a pala in energia elettrica da a lege di Faraday. Deve cuntene un rotore chì gira sott'à l'influenza di u ventu, accuppiatu à un alternatore, è cunvertisce l'energia meccanica rotativa in energia elettrica.

Elementi di una turbina eolica

a putenza di u ventu

E funzioni implementate da ogni elementu sò e seguenti:

  • Rotore: Raccoglie l'energia eolica è a cunverte in energia meccanica rotativa. Ancu in cundizioni di bassa velocità di u ventu, u so cuncepimentu hè criticu per girà. Si pò vede da u puntu precedente chì u cuncepimentu di a sezzione di a pala hè a chjave per assicurà a rotazione di u rotore.
  • Sistema di accoppiamentu o di supportu di turbina: adattate u muvimentu di rotazione di a pala à u muvimentu di rotazione di u rotore di u generatore à u quale hè accoppiatu.
  • Multiplicatore o cambio: À velocità nurmale di u ventu (trà 20-100 km / h), a velocità di u rotore hè bassa, intornu à 10-40 giri per minutu (giri / min); Per generà elettricità, u rotore di u generatore deve esse in opera à 1.500 rpm, cusì a nacella deve cuntene un sistema chì cunvertisce a velocità da u valore iniziale à u valore finale. Questu hè realizatu da un meccanismu simile à a scatula di ingranaggi in un mutore di vittura, chì utilizza un set di ingranaggi multipli per girà a parte mobile di u generatore à una velocità adatta per generà elettricità. Contene ancu un frenu per piantà a rotazione di u rotore quandu u ventu hè assai forte (più di 80-90 km / h), chì pò dannà qualsiasi cumpunente di u generatore.
  • Generatore: Hè un inseme rotore-statore chì genera energia elettrica, chì hè trasmessa à a sottostazione per mezu di cavi installati in a torre chì sustene a nacella, è dopu hè alimentata in a rete. A putenza di u generatore varieghja trà 5 kW per a turbina media è 5 MW per a turbina più grande, ancu se ci sò dighjà turbine 10 MW.
  • Motore d'orientazione: Permette à i cumpunenti di girà per posizionà a nacella in a direzzione di u ventu duminante.
  • Albero di supportu: Hè u sustegnu strutturale di u generatore. Più grande hè a putenza di a turbina, più grande hè a lunghezza di e lame è, dunque, più grande hè l'altezza à a quale deve esse situata a nacella. Questu aghjunghje una cumplessità supplementaria à u cuncepimentu di a torre, chì deve supportà u pesu di u generatore. A lama deve ancu avè una rigidità strutturale elevata per resiste à venti forti senza rumpitura.
  • Paga è anemometri: dispositivi situati à u fondu di e gondole chì cuntenenu generatori; determinanu a direzzione è misuranu a velocità di u ventu, è agiscenu nantu à e lame per frenu quandu a velocità di u ventu supera un limitu. Sopra à sta soglia, ci hè un risicu strutturale di a turbina. Questu hè di solitu un tippu di turbina Savonious.

Spergu chì cù queste informazioni pudete amparà di più nantu à a turbina eolica è e so caratteristiche.


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