توربین بادی عمودی

توربین بادی باد را به انرژی تبدیل می کند

Un توربین بادی عمودی u horizontal مانند یک ژنراتور الکتریکی است که کار می کند تبدیل انرژی جنبشی باد در انرژی مکانیکی و از طریق توربین بادی در انرژی الکتریکی.

دو نوع اصلی وجود دارد توربین بادی محور عمودی و افقی. کسانی که دارای محور عمودی هستند ، به دلیل عدم نیاز به مکانیسم جهت گیری و اینکه ژنراتور الکتریکی چیست می تواند بر روی زمین مرتب شود ، برجسته می شوند. از طرف دیگر ، کسانی که دارای محور افقی هستند بیشترین استفاده را دارند و اجازه می دهند طیف گسترده ای از برنامه های منفرد قدرت کوچک تا نصب در مزارع بزرگ بادی را پوشش دهند.

ما قصد داریم به تحقیق در دو مورد اصلی بپردازیم ، مانند توربین های بادی محور عمودی و افقی فوق الذکر و اینکه پیشنهادهای جدیدی که سعی دارند بیشترین بهره را از آن ببرند به باد تولید انرژی الکتریکی. در چند سالی هستیم که فناوری پیشرفت می کند و هر بار شاهد پیشنهادات جدیدی مانند توربین های بادی بدون ملخ پروژه Vortex یا آن درخت باد ، نوعی درخت مکانیکی هستیم که بی صدا انرژی تولید می کند.

توربین بادی عمودی چیست؟

انواع مختلفی از توربین های بادی وجود دارد

یک توربین بادی از محور عمودی اساساً یک توربین بادی است که در آن شافت روتور در موقعیت عمودی نصب شده است و می تواند برق را بدون توجه به اینکه باد از کدام جهت می آید تولید کند. مزیت این نوع توربین های بادی عمودی این است که می تواند حتی در مکان هایی که باد کمی دارد برق تولید کند و مناطق شهری که مقررات ساختمانی به طور کلی نصب توربین های بادی افقی را ممنوع می کند.

همانطور که گفته شد ، توربین های بادی محور عمودی یا عمودی هستند بدون نیاز به مکانیسم جهت گیری و اینکه ژنراتور الکتریکی چه چیزی است را می توان در زمین یافت. خود تولید انرژی کمتر است و دارای معلولیت های کوچک است مانند اینکه برای ادامه کار نیاز به موتور دارد.

آنجا سه نوع توربین بادی عمودی همانند ساوونیوس ، ژیرومیل و دارریوس.

نوع ساوونیوس

این مشخصه بودن است توسط دو نیم دایره تشکیل شده است در یک فاصله مشخص به صورت افقی جابجا می شود ، هوا از آن طریق عبور می کند ، بنابراین قدرت کمی ایجاد می کند.

ژیرومیل

داشتن یک برجسته است مجموعه ای از تیغه های عمودی متصل دارای دو میله در محور عمودی و محدوده تأمین انرژی از 10 تا 20 کیلووات را ارائه می دهد.

داریوش

شکل گرفت توسط دو یا سه تیغه دو طرفه به هم متصل شده اند به محور عمودی در پایین و بالا ، امکان استفاده از باد را در یک باند سرعت گسترده فراهم می کند. اشکال این است که آنها به خودی خود روشن نمی شوند و به روتور Savonius نیاز دارند.

توربین بادی محور عمودی چگونه کار می کند؟

در توربین های بادی عمودی ، پره ها با نیرویی که باد را تحریک می کند ، می چرخند. توربین های بادی عمودی ، برخلاف تورهای افقی ، همیشه با باد هم تراز هستند. مهم نیست که جهت یک جهت باشد زیرا آنها می توانند حتی در مواقعی که سرعت کم باد می وزد نیز کار کنند. مزیت این توربین های بادی عمودی این است که آنها کوچکتر و سبک تر از توربین هایی هستند که افقی دارند. کوچکتر بودن ، انرژی کمتری تولید می کنند. با این حال ، آنها می توانند خانه را گرم کنند ، تمام چراغ های داخلی و خارجی را روشن کنند و باتری ماشین الکتریکی را دوباره شارژ کنند.

توربین های بادی محور افقی

کسانی که دارای محور افقی هستند پرکاربردترین و اینها مواردی هستند که می توانیم در آن مزارع بزرگ بادی پیدا کنیم که در آنها می توان از این نوع توربین های بادی بالاتر از 1 مگاوات نیرو استفاده کرد.

در اصل یک ماشین چرخشی است که در آن حرکت توسط انرژی جنبشی باد هنگامی که روی روتور که به طور معمول دارای سه پره است عمل می کند ، تولید می شود. حرکت چرخشی تولید شده با استفاده از یک ضرب سرعت به مولدی که وظیفه تولید انرژی الکتریکی را دارد ، منتقل و ضرب می شود.

همه این اجزا آنها روی یک گوندولا ایستاده اند در بالای برج پشتیبانی قرار گرفته است. آنها مناطق معمولی هستند که می توانند در مناطق خاصی از کشور ما افق و چشم انداز متفاوتی داشته باشند اما انرژی پاک و ارزان ارائه دهند.

هر توربین بادی دارد یک ریزپردازنده که وظیفه کنترل آن را بر عهده دارد و متغیرهای راه اندازی ، بهره برداری و خاموش کردن آن را تنظیم کند. این همه این اطلاعات و داده ها را به مرکز کنترل نصب می برد. هر یک از این توربین های بادی ، در پایه برج ، یک کابینت با تمام اجزای الکتریکی (سوئیچ های خودکار ، ترانسفورماتورهای جریان ، محافظ های ولتاژ اضافی و غیره) در خود جای داده اند که انتقال انرژی الکتریکی تولید شده به اتصال شبکه یا مصرف را تسهیل می کنند. نکته ها.

انرژی به دست آمده از یک توربین بادی بستگی به قدرت باد دارد که از روتور عبور می کند و با چگالی هوا متناسب است ، منطقه توسط تیغه های آن و سرعت باد جاروب می شود.

عملکرد یک توربین بادی منحنی قدرت آن مشخص می شود که نشان دهنده دامنه سرعت باد در آن و توان مورد نیاز برای هر مورد است.

چه نوع توربین بادی کارآمدتر است؟

توربین های بادی آینده هستند

وقتی نوبت به بهره وری انرژی می رسد ، توربین های بادی افقی برنده بازی هستند. و این بدان معناست که آنها توانایی دستیابی به سرعت چرخش بالاتر را دارند بنابراین به یک جعبه دنده با نسبت ضرب چرخش پایین تر نیاز دارند. علاوه بر این ، زیرا ساخت این توربین های بادی باید بسیار بالا انجام شود از افزایش سرعت باد بیشتر استفاده می شود. در لایه های بالایی جو ، سرعت باد بیشتر است زیرا هیچ نوع مانعی ندارد.

مضرات توربین های بادی VAWT چیست؟

از معایب این نوع توربین های بادی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • هزینه اولیه نصب بسیار زیاد است.
  • اگر مجبور باشید در منطقه ای که باد مداوم زیاد نیست ، احتمال این وجود دارد بهره وری انرژی را نمی توان حذف کرد.
  • به دلیل سر و صدا می توانید با همسایگان مشکل داشته باشید.
  • توربین ها معمولاً فقط با ظرفیت تقریبی 30٪ کار می کنند.

استفاده از توربین های بادی و تاریخچه

استفاده از انرژی الكتریكی ناشی از باد قبلاً با روتورهای بادی در خانه های جدا شده واقع شده است در مناطق روستایی در اواسط قرن XNUMX.

اما چیزی که واقعاً در دهه 70 روی این فناوری شرط بندی کرد ، دانمارک بود. این واقعیت اجازه داد که این کشور وجود داشته باشد یکی از تولید کنندگان پیشرو از این نوع توربین های بادی ، همانطور که در مورد Vestas و Siemens Power Power وجود دارد.

در حال حاضر در سال 2013 ، انرژی باد معادل 33٪ تولید می شود کل مصرف برق ، با 39 درصد در سال 2014. اکنون هدف دانمارک رسیدن به 50 درصد تا سال 2020 و تا سال 2035 84 درصد است.

تغییری که این کشور ایجاد کرد ، بود به دلیل انتشار زیاد CO2 در اواخر دهه 70 ، بنابراین انرژی های تجدیدپذیر به گزینه اصلی این کشور تبدیل شد. این امر منجر به کاهش وابستگی انرژی به سایر کشورها و کاهش آلودگی جهانی شد.

تاریخی بود نصب در دانمارک از اولین توربین بادی که به 2 مگاوات رسید. این نیروگاه دارای یک برج لوله ای و سه تیغه بود. توسط معلمان و دانش آموزان مدرسه تویند ساخته شده است. و نکته جالب در مورد این داستان این است که آن "آماتورها" در روز قبل از مراسم تحلیف مورد تمسخر قرار گرفتند. تا به امروز آن توربین هنوز کار می کند و طرحی کاملاً شبیه به مدرن ترین توربین های بادی دارد.

آینده توربین های بادی

تا به امروز ، نوآوری های فناوری همچنان ظهور می کنند بهبود برنامه ها انرژی باد. در سال 2015 ، بزرگترین توربین نصب شده Vestas V164 برای استفاده در نزدیکی ساحل بود.

در سال 2014 ، بیش از 240.000 توربین بادی آنها در جهان عملیاتی بودند و 4٪ از برق جهان را تولید می کردند. در سال 2014 ، ظرفیت کل 336 گیگاوات با عبور از چین ، ایالات متحده ، آلمان ، اسپانیا و ایتالیا به عنوان رهبران نصب و راه اندازی.

و این فقط این کشورها نیستند که جمعیت توربین های بادی خود را از محورهای عمودی یا افقی افزایش می دهند ، بلکه بسیاری دیگر نیز هستند آنها به دنبال راهی برای پایداری بیشتر هستند همانطور که در فرانسه با برج ایفل اتفاق می افتد که اکنون به لطف برخی توربین های بادی جدید نصب شده انرژی خود را تولید می کند و به آنها چراغ های LED ، صفحات خورشیدی و سیستم جمع آوری آب باران برای تقویت انرژی پاک و ارزان اضافه می شود.

همچنین نمی توان تلاشهای جدید را به صورت 157 توربین بادی برای 3 نیروگاه بادی جدید در آفریقای جنوبی که از دست یکی از بزرگترین تولید کنندگان این نوع فن آوری مانند زیمنس خواهد آمد. آنها بین 3 ظرفیت 140 مگاوات را اضافه می کنند و انتظار می رود که تا اوایل سال 2016 برای تأمین برق به جمعیت مجاور این کشور آفریقایی نصب شوند.

مقاله مرتبط:
هر آنچه در مورد توربین های بادی باید بدانید

فناوری توربین های بادی شناور

همانطور که در تاریخچه انرژی باد، انرژی باد دریایی در سال 2009 شروع به گسترش کرد زمانی که توربین بادی شناور Hywind با هزینه ای نزدیک به 62 میلیون دلار در نروژ نصب شد.

ژاپن ، پس از فاجعه هسته ای فوکوشیما ، رخ داده است نصب 80 توربین های بادی دریایی در خط ساحلی نزدیک تا سال 2020.

توربین های بادی بدون پروانه Vortex

یک شرکت اسپانیایی به نام Deutecno دارد یک توربین بادی بدون قطعات متحرک ایجاد کرد که در The South Summit 2014 برنده جایزه اول در گروه انرژی شد.

این توربین های بادی بدون ملخ هستند آنها مسئول از بین بردن این توربین های بادی عظیم خواهند بود که افق را هر کجا نصب می کنند تغییر می دهند. عملکرد آن مشابه خواهد بود اما صرفه جویی در هزینه آن بسیار قابل توجه است ، جدا از اینکه تعمیر و نگهداری و نصب آن ارزان تر است.

همچنین باید وجود داشته باشد کاهش اثرات زیست محیطی جدا از آن ، نویز تولید شده توسط توربین های بادی سنتی را از بین می برد.

فناوری آنها به گونه ای کار می کند که از تغییر شکل ناشی از ارتعاش استفاده می کند که هنگام ورود به رزونانس در یک استوانه عمودی نیمه سخت و لنگر انداختن در اثر باد ایجاد می شود.

قسمت اصلی Vortex که سیلندر است ، بوده است ساخته شده از مواد پیزوالکتریک و فایبرگلاس یا کربن ، و انرژی الکتریکی با تغییر شکل این مواد تولید می شود.

2016 سال خواهد بود که در آن اولین واحد آسیاب بادی بدون تیغه آماده است.

درخت باد

یک پروژه نسبتاً ابتکاری ، Wind Tree است که توسط NewWind در حال توسعه است و این یعنی متشکل از 72 برگ مصنوعی. هر یک از آنها یک توربین عمودی با شکل مخروطی و دارای جرم کمی است که می تواند با نسیم سبک 2 متر در ثانیه انرژی تولید کند.

این به شما اجازه می دهد 280 روز برق تولید کنید در سال و کل تولید آن 3.1 کیلووات با 72 توربین در حال اجرا است. 11 متر ارتفاع و 8 متر قطر ، درخت باد نزدیک به اندازه یک درخت واقعی است بنابراین می تواند کاملا در آن فضای شهری جای بگیرد.

Un یک پروژه کاملا خاص و این ما را مقدم بر پیشرفتهای فنآوری می کند که به دنبال کارآیی بیشتر هستند و می توانند انرژی کافی به شبکه برق عمومی یا به عنوان یک وسیله اضافی برای یک ساختمان تأمین کنند.

قسمتهایی از یک توربین بادی

قسمتهایی از یک توربین بادی

تصویر - ویکی مدیا / انریکه دانز

توربین های بادی به طور کلی آنها می توانند تا 200 متر قد و 20 تن اندازه بگیرند از وزن ساختار و اجزای آن پیچیده است و برای بهینه سازی تولید برق از سرعت XNUMX به حداکثر ساخته شده است.

بین اجزا و قسمتهایی از یک توربین بادیما داریم:

پایه

اصول اولیه برای یک توربین بادی این است که به خوبی به یک پایه محکم متصل شده است. بدین منظور توربینهای بادی محور افقی با زیر بنای بتن آرمه ساخته شده اند كه با زمینی كه در آن قرار دارد سازگار می شود و به مقاومت در برابر بارهای باد كمك می كند.

برج

برج بخشی از توربین بادی است که تمام وزن را پشتیبانی می کند و همان چیزی است که تیغه ها را از زمین دور می کند. در پایین از بتن مسلح و در بالا از فولاد ساخته شده است. به طور معمول توخالی است که اجازه دسترسی به گوندولا را می دهد. این برج وظیفه بالا بردن توربین بادی را به اندازه کافی دارد تا بتواند از حداکثر سرعت ممکن باد استفاده کند. یک گلدان دوار استیل یا فایبرگلاس به انتهای برج متصل شده است.

تیغه ها و روتور

توربین های امروزی ساخته شده اند سه تیغه همانطور که در نوبه خود لطافت بیشتری ایجاد می کند. تیغه ها از مواد کامپوزیتی پلی استر با تقویت الیاف شیشه یا کربن ساخته شده اند. این ترکیبات به پره ها مقاومت بیشتری می دهند. طول پره ها می تواند تا 100 متر باشد و به توپی روتور متصل شود. به لطف این توپی ، تیغه ها می توانند جهت استفاده از باد ، زاویه بروز تیغه ها را تغییر دهند.

در مورد روتورها ، در حال حاضر افقی هستند و ممکن است دارای اتصالات باشند. به طور معمول ، این مکان در سمت باد برج قرار دارد. این کار به منظور کاهش بارهای چرخه ای تیغه هایی که در صورت قرار گرفتن در جهت قرارگیری در سطح پایین از آن مشاهده می شود ، انجام می شود ، زیرا اگر یک تیغه در پشت برج قرار گیرد ، سرعت حادثه بسیار تغییر می کند.

گوندولا

این یک اطاقک است که می توانید بگویید این موتورخانه توربین بادی است. ناسل به دور برج می چرخد ​​تا توربین را رو به باد قرار دهد. nacelle شامل جعبه دنده ، شافت اصلی ، سیستم های کنترل ، ژنراتور ، ترمز و مکانیزم های چرخش است.

جعبه دنده

عملکرد جعبه دنده به سرعت چرخش را تنظیم کنید از شافت اصلی به شاخه مورد نیاز ژنراتور.

ژنراتور

در توربین های بادی امروز سه نوع توربین وجود دارد که فقط هنگام رفتار ژنراتور در شرایطی که سرعت باد زیاد است و سعی در جلوگیری از اضافه بار وجود دارد ، فقط با رفتار ژنراتور متفاوت است.

تقریباً همه توربین ها از یکی از این 3 سیستم استفاده می کنند:

  • ژنراتور القایی قفس سنجاب
  • ژنراتور القایی دو فازی
  • ژنراتور همزمان

سیستم شکستن

سیستم ترمز این یک سیستم امنیتی است دارای دیسک هایی است که در شرایط اضطراری یا نگهداری کمک می کند آسیاب متوقف شود و از آسیب رساندن به سازه جلوگیری می کند.

سیستم کنترل

آسیاب بادی کاملاً است کنترل و اتوماتیک توسط سیستم کنترل. این سیستم از رایانه هایی تشکیل شده است که اطلاعات ارائه شده توسط بادگیر و باد سنج را که در بالای گلدان قرار دارد ، مدیریت می کنند. به این ترتیب با دانستن شرایط آب و هوایی می توانید آسیاب و تیغه ها را جهت بهینه سازی تولید برق با وزش باد بهتر تنظیم کنید. تمام اطلاعاتی که آنها از وضعیت توربین دریافت می کنند می تواند از راه دور به یک سرور مرکزی ارسال شود و همه چیز تحت کنترل باشد. در شرایطی که سرعت باد یا شرایط آب و هوایی می تواند به ساختار توربین بادی آسیب برساند ، با سیستم کنترل می توانید به سرعت وضعیت را بشناسید و سیستم ترمز را فعال کنید ، بنابراین از آسیب دیدن جلوگیری می کنید.

با تشکر از همه این قسمتهای توربین بادی می توانید از باد انرژی الکتریکی تولید می کنند به روشی تجدیدپذیر و غیر آلاینده برای محیط زیست.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

6 نظر ، نظر خود را بگذارید

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.

  1.   pablo acevedo g dijo

    ما یک پروژه تولید برق داریم. برای راه اندازی به مخاطبین نیاز دارم تلفن 57830415_7383284 بسیار ممنون

  2.   خاویر گارسیا dijo

    من می خواهم یک توربین بادی برای خانه پیدا کنم که می تواند 24 کیلووات ساعت در روز برای یک پروژه شخصی تولید کند و این می تواند هزینه ها را نشان دهد ، متشکرم

    1.    پابلو dijo

      سلام خاویر .. از درخواست شما می بینم که شما به 1 کیلووات ساعت نیاز دارید ... من بهترین قیمت و کیفیت را به شما در بازار ارائه می دهم
      برای این من به پیشینه شما مانند شهر ، کشور و غیره نیاز دارم

  3.   خورخه پاوکار dijo

    سلام من در آغاز این پروژه هستم با نتایج بسیار امیدوار کننده که قبلاً آزمایش شده اند و هزینه پست الکترونیکی من پایین تر است a_eletropaucar@hotmail.com پرو

  4.   فرانسیسکو ویلن dijo

    این غول های ژنراتورها مسیر بسیار کوتاهی دارند ، زیرا فقط در گوشه ای قرار دارد ، تولید برق توسط جریان های مغناطیسی مغناطیسی (آهن ربا) و همه خانه ها می توانند ژنراتور خود را داشته باشند ، 4 یا 5 کیلووات در فضایی شبیه به یک ماشین لباسشویی.

  5.   مارلون اسکوبار dijo

    با سلام ، من می خواهم برای پیاده سازی راه حل شما در یک ساختمان مسکونی اطلاعات بیشتری کسب کنم ، ما می خواهیم مصرف را کاهش و یا حذف کنیم. ما بخاری برقی برای استخر و روشنایی همه مناطق مشترک داریم ، لطفا اطلاعات کامل فنی در مورد ژنراتورهای عمودی ارسال کنید.