Kako djeluju vjetroagregati ili vjetrenjača?

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

Ova rotirajuća osovina povezana je s različitim vrstama strojeva, na primjer strojevima za mljevenje žita, crpljenje vode ili generirati električnu energiju.

Da biste dobili struja, pomicanje lopatica pokreće električni generator (alternator ili dinam) koji pretvara mehanička energija rotacije u električna energija. Električna energija se može pohraniti u baterije ili poslati izravno u mrežu. Operacija je prilično jednostavna, a komplicira se istraga i konstrukcija vjetrenjače sve učinkovitiji.

Vrste vjetroagregata

Vjetrenjača može biti od Vodoravna os, koji su danas najčešći ili postoje okomita os.

Iz Wikipedije definicija vertikalne vjetroturbine ili vodoravno kao električni generator koji radi pretvarajući kinetičku energiju vjetra u mehaničkoj energiji i kroz vjetroagregat u električnoj energiji.

Oni s vertikalnom osi ističu se da im nije potreban orijentacijski mehanizam, a što je električni generator može se postaviti na tlo. S druge strane, oni s vodoravnom osi, omogućuju pokrivanje širokog raspona od izolirane primjene male snage do instalacija u velikim vjetroelektranama.

Okomite vjetroturbine

Kao što je spomenuto, vjetroturbine s vertikalnom ili vertikalnom osi ne trebaju orijentacijski mehanizam, a kakav bi bio električni generator može se naći smješten na tlu.

Su proizvodnja energije je manja i ima nekoliko sitnih hendikepa kao što ga treba motorizirati da bi krenuo.

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

nedostaci

Jedan od najčešćih problema vjetrenjače je njegova ogromna veličina, uz vibracije i buku koju oni uzrokuju. Iz tog se razloga obično nalaze u područjima daleko od domova. Međutim, tvrtke i znanstvenici širom svijeta i dalje rade na tome graditi manje turbine (Možete pogledati članak koji je prethodno napravljen o mini vjetru), o nijem 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, oni su spremni funkcionirati optimalno kad vjetar puše unutar određenog 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 malo električne energije, a najveća se naziva granična brzina, odnosno kada je već kontraproduktivna, jer bi mogla prekinuti mehanizam.

Un vjetrenjača može biti sam ili u vjetroelektrana, na zemljištu koje tvori kopnene vjetroelektrane, na obali mora ili ih se čak može instalirati na vodama na određenoj udaljenosti od obale u onome što se naziva pučinska ili pučinska vjetroelektrana.

Konstitucija vjetroagregata ili vjetroagregata

Postoje tisuće vjetroelektrana prepunih modela TEEH (vjetroturbine s vodoravnom osi). Ovi strojevi sastoje se od sljedećih segmenata.

Kula i temelj: Temelji tornja mogu biti ravni ili duboki, što u oba slučaja jamči 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 s cjevastim čeličnim tornjevima.
• Betonske kule: Grade se na istom mjestu, što omogućuje izračunavanje potrebne visine.
• Montažni betonski tornjevi: Sastavljaju se od gotovih dijelova i njihovi se segmenti postavljaju na isto mjesto.
• Rešetkaste strukture: Izrađuju se pomoću čeličnih profila.
• Hibridi: Mogu imati karakteristike i materijale raznih vrsta tornjeva.
• Napeti stubovi jarbola s vjetrovima: Karakteriziraju ih vjetroturbine manjih dimenzija.

Rotor: Rotor je "srce" svake vjetrenjače, jer podupire lopatice turbine, pokrećući ih mehanički i rotacijski 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 smjer vjetra.

Kutija množitelja: Osim što može podnijeti promjene vjetra, prijenosnik ima i zadatak spajanja malih brzina vrtnje rotora i velikih brzina generatora. Kao što kaže njegova vlastita riječ; uspijeva pomnožiti 18-50 o / min stvorenih prirodnim kretanjem rotora za otprilike 1.750 o / min kad napusti generator.

generator: Zadužen je za pretvaranje mehaničke energije u električnu. Za turbine velike snage koriste se dvostruko napajani asinkroni generatori, premda su također zastupljeni i konvencionalni sinkroni i asinkroni 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 vjetroelektrane ne sastoje se samo od lopatica i generatora za donošenje jeftine energije u domove. Vjetroagregati također moraju imati a pojedinačni sustav napajanja i brojni senzori. Potonji uspijevaju nadzirati i mjeriti temperaturu, smjer vjetra, njegovu brzinu i druge parametre koji se mogu pojaviti unutar gondole ili u okolini.

Prednosti brzih vjetroagregata u odnosu na polagane

Najveća prednost takozvanih "usporenih vjetroagregata" je ta što imaju više oštrica da su brzaci i njihovi materijali obično jeftinije. Ali koji su vaši problemi? Unatoč velikom promjeru (od 40 do 90 m visine) i rotorima čija glava doseže 100 m, vjetroturbine brzi su lakši nego one spore.

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

Budući da su lakši, oštrice se brže kreću, pa veličina i trošak množitelja koji pokreće električni generator se smanjuje.

Imajući manje lopatica, te se lakše mogu prilagoditi kako bi prilagodili svoju snagu u skladu s karakteristikama vjetra. Turbine s brzim vjetrom bolje su otporne na naprezanja uzrokovana naletima vjetra. Aksijalni potisak uslijed djelovanja vjetra na nepokretni rotor manji je u brzim vjetroagregatima nego kad se okreće; suprotno se događa 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 s Oštrice duge 38 tona i 80 metara, upravo je usmjerio svu pažnju zainteresiranih za obnovljive izvore energije u Danskoj.

Prethodna je turbina mogla isporučivati ​​snagu od 8 MW, a zahvaljujući ažuriranjima sada je u stanju doseći i do 9 MW izlaz pod određenim uvjetima. U svom prvom testu V164 je bio sposoban generirati 216.000 24 kWh u samo XNUMX sata.

Ne samo da je to apsolutni rekord u proizvodnji energije vjetra od strane jedne vjetrenjače, već je i najjasnija demonstracija koju će imati oceanski vjetrovi ključna uloga u energetskom prijelazu koji je već u tijeku.

Dovoljno za napajanje doma 66 godina

Prema Torbenu Hvid larsen, Vestas CTO:

"Naše prototip je postavio rekord još jedne generacije, s 216.000 kWh proizvedeno u razdoblju od 24 sata. Uvjereni smo da se pokazala da je ova vjetroturbina od 9 MW 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. No prema službenim tijelima, prosječna potrošnja električne energije španjolskog doma je 3.250 kWh godišnje. Iznos nešto veći od prosječne godišnje potrošnje urbanih stanova u glavnim gradovima Južne Amerike. Uzimajući to u obzir, u danu proizvodnje prosječna bi kuća mogla opskrbljivati ​​električnom energijom preko 66 godina.

Veći od Torres Kio u Madridu i sličan gradonačelniku Torre u Meksiku, njihov je opseg veći od metalnog kotača London Eyea u Londonu. Ova turbina to je evolucija V164-8.0 MW, vjetroagregat koji već obarali rekorde u 2014. i može napajati 16.000 britanskih kućanstava.