Ανεμογεννήτριες: τι είναι, τύποι και λειτουργία

• Η ανεμογεννήτρια μετατρέπει την κινητική ενέργεια του ανέμου σε ηλεκτρική.
• Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ανεμογεννητριών: ο οριζόντιος άξονας και ο κατακόρυφος άξονας.
• Η ανεμογεννήτρια V164 είναι η πιο ισχυρή στον κόσμο, με ικανότητα παραγωγής 216.000 kWh σε 24 ώρες.

Πώς μετατρέπεται ο άνεμος σε ηλεκτρική ενέργεια; Ο άμεσος προηγούμενος του ρεύματος ανεμογεννήτριες είναι τα παλιά ανεμόμυλοι, τα οποία εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα σε διάφορες εργασίες, όπως η άλεση σιτηρών ή η άντληση νερού. ΕΝΑ ανεμόμυλος Είναι μια μηχανή με λεπίδες ή λεπίδες συνδεδεμένες σε κοινό άξονα που περιστρέφεται όταν φυσάει ο άνεμος.

Αυτή η μηχανική κίνηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί με διάφορους τρόπους. Επί του παρόντος, το πιο συνηθισμένο πράγμα είναι να χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η περιστροφή των λεπίδων ενεργοποιεί μια ηλεκτρική γεννήτρια που μετατρέπει το Κινητική ενέργεια που προέρχεται από τον άνεμο ηλεκτρική ενέργεια.

Τύποι ανεμογεννητριών

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ανεμογεννήτριες σύμφωνα με τη διάταξη του άξονά του: οριζόντιος άξονας και κάθετος άξονας.

Ανεμογεννήτριες οριζόντιου άξονα

Είναι τα πιο διαδεδομένα σήμερα και χαρακτηρίζονται από το ότι έχουν τον άξονα περιστροφής παράλληλο με το έδαφος. Αυτά επιτρέπουν την κάλυψη ενός ευρέος φάσματος εφαρμογών, από μικρά συστήματα παραγωγής έως μεγάλα αιολικά πάρκα. Χρησιμοποιούνται και στις δύο εγκαταστάσεις γη (χερσαία) ως μαρίνες (υπεράκτια), προσαρμόζεται σε διαφορετικές ενεργειακές ανάγκες.

Ανεμογεννήτριες κάθετου άξονα

Σε αντίθεση με αυτά με οριζόντιο άξονα, το ανεμογεννήτριες κάθετου άξονα Δεν χρειάζονται μηχανισμό διεύθυνσης, καθώς αιχμαλωτίζουν τον άνεμο από οποιαδήποτε κατεύθυνση. Αυτό μειώνει τη μηχανική πολυπλοκότητα και επιτρέπει στη γεννήτρια να βρίσκεται κοντά στο έδαφος, διευκολύνοντας την πρόσβαση για συντήρηση. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι υπάρχουν τρεις τύποι κάθετων ανεμογεννητριών: Σαβόνιους, Giromill y Ντάριος, το καθένα με ιδιαιτερότητες στο σχεδιασμό και τις εφαρμογές του.

Μειονεκτήματα των ανεμογεννητριών

Αν και οι ανεμογεννήτριες είναι μια πολύ αποτελεσματική λύση για την παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, έχουν κάποια μειονεκτήματα. Από τα πιο αξιόλογα είναι τα δικά του σημαντικό μέγεθος και θόρυβος που παράγουν. Αυτά τα χαρακτηριστικά αναγκάζουν τις ανεμογεννήτριες να εγκατασταθούν σε περιοχές μακριά από αστικές περιοχές.

Ένα άλλο βασικό πρόβλημα είναι το μεταβλητότητα ανέμου. Οι τουρμπίνες έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν αποτελεσματικά όταν ο άνεμος φυσά εντός ενός συγκεκριμένου εύρους ταχυτήτων, το οποίο συνήθως κυμαίνεται μεταξύ 3 και 24 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Εάν ο άνεμος είναι πιο αδύναμος, η τουρμπίνα δεν μπορεί να παράγει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια και αν είναι πολύ δυνατός, μπορεί να βλάψει τον μηχανισμό.

Σύσταση ανεμογεννητριών ή ανεμογεννητριών

Οι ανεμογεννήτριες αποτελούνται από διαφορετικά εξαρτήματα που συνεργάζονται για να μετατρέψουν αποτελεσματικά τον άνεμο σε ηλεκτρική ενέργεια. Παρακάτω περιγράφουμε τα πιο σημαντικά μέρη:

• Πύργος και θεμέλια: Ο πύργος κρατά τα πτερύγια και τη γεννήτρια. Είναι κατασκευασμένος από διάφορα υλικά, όπως χάλυβας ή σκυρόδεμα, ανάλογα με το μέγεθος της τουρμπίνας. Τα θεμέλια εγγυώνται δομική σταθερότητα και μπορεί να είναι ρηχά ή βαθιά.
• στροφείο: Είναι το συστατικό που έχει τη μεγαλύτερη αλληλεπίδραση με τον άνεμο. Τα πτερύγια του μετατρέπουν την αιολική ενέργεια σε περιστροφική κίνηση.
• Γόνδολα: η θήκη φιλοξενεί τη γεννήτρια και το κουτί πολλαπλασιαστή. Αυτό το κομμάτι είναι υπεύθυνο για τον προσανατολισμό των λεπίδων προς την κατεύθυνση του ανέμου.
• Κουτί πολλαπλασιαστή: αυξάνει την ταχύτητα περιστροφής του ρότορα για να φτάσει τις απαραίτητες στροφές στη γεννήτρια, γενικά 1.500 έως 2.000 ανά λεπτό.
• Γεννήτρια: μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια, γενικά μέσω της χρήσης μαγνητικών πεδίων.

Πλεονεκτήματα των γρήγορων ανεμογεννητριών σε σύγκριση με τις αργές

Υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες ανεμογεννητριών: οι γρήγορες και οι αργές. Ο γρήγορες ανεμογεννήτριες Είναι ελαφρύτερα και πιο αποτελεσματικά λόγω του μικρότερου αριθμού λεπίδων τους. Έχοντας λιγότερα κινούμενα εξαρτήματα, είναι πιο εύκολο να διατηρηθούν και μπορούν να ρυθμίσουν καλύτερα την ισχύ που συλλέγεται από τον άνεμο. Επιπλέον, η ελαφρύτερη δομή του μειώνει την πίεση στο κιβώτιο ταχυτήτων και τα μηχανικά εξαρτήματα, με αποτέλεσμα χαμηλότερο κόστος συντήρησης και ένα μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

Ο ισχυρότερος ανεμόμυλος στον κόσμο

Πρόσφατα, η εταιρεία vestas παρουσίασε την ενημέρωση της ανεμογεννήτριας V164, το πιο ισχυρό στον κόσμο. Αυτή η τεράστια τουρμπίνα έχει ύψος 220 μέτρα και έχει πτερύγια μήκους 80 μέτρων. Το προηγούμενο μοντέλο προσέφερε ισχύ 8 MW, αλλά μετά τις βελτιώσεις που έγιναν, η νέα ανεμογεννήτρια μπορεί να φτάσει Ισχύς 9 MW υπό βέλτιστες συνθήκες.

Κατά την πρώτη δοκιμή της, αυτή η ανεμογεννήτρια κατάφερε να δημιουργήσει 216.000 kWh σε 24 ώρες, σημειώνοντας ρεκόρ παραγωγής ενέργειας. Για να θέσουμε αυτά τα δεδομένα σε προοπτική, αυτή η ποσότητα ενέργειας θα μπορούσε να παρέχει την ηλεκτρική κατανάλωση ενός μέσου σπιτιού 66 χρόνια.

Η επιτυχία αυτής της γιγαντιαίας ανεμογεννήτριας το έχει δείξει ωκεάνιοι άνεμοι μπορεί να παίξει καθοριστικό ρόλο στη μετάβαση σε ανανεώσιμη ενέργεια σε μεγάλη κλίμακα. Η ικανότητά του να εκμεταλλεύεται ισχυρά ρεύματα αέρα στη θάλασσα και να τα μετατρέπει αποτελεσματικά σε ηλεκτρική ενέργεια είναι ένα σημαντικό βήμα προς τη μείωση των εκπομπών άνθρακα.

Η αιολική ενέργεια συνεχίζει να εξελίσσεται, με τις ανεμογεννήτριες να γίνονται πιο ισχυρές και αποτελεσματικές. Καινοτομίες όπως το V164 όχι μόνο σημειώνουν νέα ρεκόρ, αλλά καταδεικνύουν επίσης τις δυνατότητες της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας να οδηγήσει στην παραγωγή καθαρής, προσιτής και βιώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας.