De ahogy a szél válik villamos energia? Az áram közvetlen előzménye szélturbinák a régiek malmok, amelyeket még ma is használnak különféle feladatokhoz, például a víz kinyeréséhez vagy a gabona őrléséhez. A szélmalom Ez egy olyan gép, amelynek pengéi vagy pengéi közös tengelyhez vannak rögzítve, és amelyek forogni kezdenek, amikor a szél fúj.
Ez a forgótengely különböző típusú gépekhez kapcsolódik, például gabona őrléséhez, vízszivattyúzáshoz vagy áramot termelni.
Megszerezni villamos energia, a pengék mozgása elektromos generátort (generátort vagy dinamót) hajt, amely átalakítja a mechanikus energia befordulás elektromos áram. A villamos energia akkumulátorokban tárolható, vagy közvetlenül a hálózatra továbbítható. A művelet meglehetősen egyszerű, ami még bonyolultabb, a kivizsgálás és a kivitelezés szélturbinák egyre hatékonyabb.
A szélturbinák típusai
Egy szélmalom lehet vízszintes tengely, amelyek manapság a leggyakoribbak, vagy vannak függőleges tengely.
A Wikipédiából a függőleges szélturbinák vagy vízszintesen járó elektromos generátorként átalakítva a szél mozgási energiáját mechanikai energiában és szélturbinán keresztül elektromos energiában.
A függőleges tengellyel rendelkezők kiemelkednek arról, hogy nincs szükségük az orientációs mechanizmusra, és mi az elektromos generátor, a földön lehet elhelyezni. Másrészt azok, akiknek vízszintes tengelyük van, széles körű lefedést tesz lehetővé a kis teljesítményű izolált alkalmazásoktól a nagy szélerőművek telepítéséig.
Függőleges szélturbinák
Mint említettük, függőleges vagy függőleges tengelyű szélturbinák nincs szükségük orientációs mechanizmusra, és mi lenne az elektromos generátor, a földön található.
Su az energiatermelés alacsonyabb és van néhány apró hátránya, mintha motorizálódnia kellene a továbbjutáshoz.
Ott háromféle függőleges szélturbina akárcsak Savonius, Giromill és Darrrieus.
hátrányai
Az egyik leggyakoribb probléma szélturbinák hatalmas mérete, az általuk okozott rezgések és zaj mellett. Emiatt általában az otthontól távol eső területeken helyezkednek el. A vállalatok és a tudósok azonban szerte a világon tovább dolgoznak kisebb turbinákat építeni (Megtekintheti a mini szélerőművekről korábban készített cikket), o csendes amelyek városi területeken helyezkedhetnek el.
De az egyik probléma, amely leginkább aggasztja a nemzedék generációját szélenergia Ez a forrás, vagyis a szél változékonysága. A turbinák Általában fel vannak készítve arra, hogy optimálisan működjenek, ha a szél egy bizonyos határon belül fúj sebességtartomány. Egyrészt bizonyos minimális sebességre van szükség a pengék mozgatásához, másrészt van is maximális határérték.
Például a leggyakoribb az, hogy ezek a korlátok vannak A szél sebessége másodpercenként 3 és 24 méter között alakul. A minimumot nevezzük a csatlakozási sebességnek, vagyis a minimálisnak egy kis villamos energia előállításához, a maximumot pedig a kikapcsolási sebességnek, vagyis amikor már kontraproduktív, mivel ez megszakíthatja a mechanizmust.
Un szélmalom lehet egyedül vagy bent szél Farm, a szárazföldet alkotó szárazföldi szélerőművek, a tenger partján, vagy akár a partoktól bizonyos távolságra lévő vizekre is telepíthetők, az úgynevezett tengeri vagy tengeri szélerőművek.
Egy szélturbina vagy szélturbina felépítése
Több ezer szélerőmű van tele modellekkel Teeh (vízszintes tengelyű szélturbinák). Ezeket a gépeket a következő szegmensek alkotják.
Torony és alapítvány: A torony alapjai lehetnek laposak vagy mélyek, mindkét esetben garantálva a szélturbina stabilitását, a perem és a motorlapátok rögzítését. Az alapnak el kell fogadnia a szél változása és ereje által okozott lökéseket is.
A tornyok jellemzőiktől függően különböző típusúak lehetnek:
- Cső alakú acél: A szélturbinák többsége acél tornyokkal van felszerelve.
- Beton tornyok: Ugyanitt épülnek, lehetővé téve a szükséges magasság kiszámítását.
- Előre gyártott beton tornyok: Kész darabokkal állítják össze őket, és szegmenseiket ugyanazon a helyen helyezik el.
- Rácsszerkezetek: Acélprofilok felhasználásával készülnek.
- Hibridek: Különböző típusú tornyok jellemzői és anyagai lehetnek.
- Feszített árbóc tornyok széllel: Jellemzőjük, hogy kisebb méretű szélturbinák.
forgórész: A rotor minden szélmalom "szíve", mivel támogatja a turbina lapátjait, mechanikusan és forgásirányban mozgatja őket, hogy a szél lökését energiává alakítsa.
Gondola: Ez a szélturbina leglátványosabb feje, a sisak, amely elrejti és karbantartja az összes turbina gépet. A gondola csatlakozik a toronyhoz csapágyak segítségével hogy követni tudja a szél irányát.
Szorzó mező: A sebességváltó feladata, hogy ellenálljon a szél változásainak, összekapcsolja a rotor alacsony fordulatszámát és a generátor nagy sebességét. Ahogy a saját szava mondja; sikerül megszorozni a rotor természetes mozgása által generált 18-50 fordulat / perc sebességet kb.
generátor: Feladata a mechanikai energia elektromos energiává történő átalakítása. Nagy teljesítményű turbináknál kettős táplálású aszinkron generátorokat alkalmaznak, bár a hagyományos szinkron és aszinkron generátorok is bőségesek.
Fékek: Mechanikus fékeket használnak az erőátviteli rendszerben, mivel ezekben nagy a statikai súrlódási együttható és nagy a nyomásállósága.
Szélturbina vagy szélmalom elektromos berendezése
A mai szélturbinák nemcsak pengékből és generátorból állnak, hogy olcsó energiát juttassanak az otthonokba. A szélturbináknak szintén rendelkezniük kell a egyedi tápegység és számos érzékelő. Ez utóbbiaknak sikerül figyelniük és mérniük a hőmérsékletet, a szél irányát, sebességét és egyéb, a gondola belsejében vagy a környezetében megjelenő paramétereket.
A gyors szélturbinák előnyei a lassúakhoz képest
Az úgynevezett „lassú szélturbinák” legnagyobb előnye, hogy rendelkeznek több pengét hogy a zuhatag és anyaguk általában olcsóbb. De mi a problémád? Annak ellenére, hogy nagy átmérőjűek (40-90 m magasak), és vannak rotorjaik, amelyek feje eléri a 100 m-t, szélturbinák vannak gyorsak könnyebbek mint a lassúak.
Ezt a nagy teljesítményű (0,5–3 MW) generátoroknak köszönhetjük, amelyek még jobban kihasználják a szél magasság-teljesítmény arányát.
Könnyebbek, a pengék gyorsabban mozognak, így a méret és szorzó doboz költség amely az elektromos generátort hajtja csökken.
Kevesebb lapáttal ezek könnyebben beállíthatók, hogy teljesítményüket a szél jellemzőihez igazítsák. A gyors szélturbinák jobban ellenállnak a széllökések okozta feszültségek. A szélnek az álló rotorra gyakorolt hatása miatt a tengelyirányú tolóerő gyors szélturbináknál kisebb, mint amikor megfordul; az ellenkezője történik a lassú szélturbinák.
A világ legerősebb szélmalma
A Vestas bemutatta a világ legnagyobb szélturbinájának frissítését. Nincs melléknév, hogy leírjam, milyen hatalmas ez a turbina. A V164, egy 220 méteres szélmalom 38 tonnás, 80 méter hosszú pengék, éppen Dániában összpontosította a megújuló energiák iránt érdeklődők figyelmét.
Az előző turbina 8 MW teljesítmény leadására volt képes, és a frissítéseknek köszönhetően ma már képes elérni 9 MW kimenet meghatározott feltételek mellett. Első tesztjén a V164 volt képes 216.000 24 kWh előállítására mindössze XNUMX óra alatt.
Nemcsak abszolút rekordja van egyetlen szélmalom szélenergia-termelésének, de ez a legtisztább bizonyíték arra, hogy az óceáni szelek kulcsfontosságú szerepet játszik a már folyamatban lévő energiaátmenetben.
Elég ahhoz, hogy 66 évig otthont nyújtson
Torben szerint Hvid larsen, Vestas CTO:
"A miénk a prototípus újabb generációs rekordot döntött, 216.000 óra alatt 24 9 kWh-val. Biztosak vagyunk abban, hogy ez a XNUMX MW teljesítményű szélturbina piacra késznek bizonyult, és úgy gondoljuk, hogy kulcsszerepet játszik majd a tengeri szélenergia árának csökkentésében. "
Általában a kilowattokról beszélni kissé nehéz és elvont. De a hivatalos szervek szerint az egy spanyol ház átlagos villamosenergia-fogyasztása évi 3.250 kWh. Kissé nagyobb összeg, mint Dél-Amerika főbb városaiban a városi lakások átlagos éves fogyasztása. Ezt figyelembe véve a termelés egy napján áramot tudna szállítani egy átlagos háznak több mint 66 éve.
Nagyobb, mint a madridi Torres Kio és hasonló a mexikói Torre polgármesterhez, kerülete nagyobb, mint a londoni London Eye fém kereke. Ez a turbina ez az evolúció a V164-8.0 MW, egy szélturbina, amely már rekordokat döntött 2014-ben, és 16.000 XNUMX brit háztartást tud táplálni.
50 km-re érdekel Edilberto