טורבינת רוח אנכית

Un טורבינת רוח אנכית u אופקי הוא כמו גנרטור חשמלי שעובד המרת האנרגיה הקינטית של הרוח באנרגיה מכנית ודרך טורבינת רוח באנרגיה חשמלית.

ישנם שני סוגים עיקריים של טורבינת רוח בציר אנכי ואופקי. בעלי ציר אנכי בולטים בכך שאינם זקוקים למנגנון הכיוון ומהו הגנרטור החשמלי ניתן לסדר על הקרקע. מצד שני, בעלי ציר אופקי הם הנפוצים ביותר ומאפשרים כיסוי למגוון רחב של יישומים מבודדים של הספק קטן עד להתקנות בחוות רוח גדולות.

אנו מתעמקים בשתי העיקריות, כגון טורבינות רוח ציר אנכיות ואופקיות כאמור, ומה הן יהיו הצעות חדשות שמנסות להפיק את המרב לרוח כדי לייצר אנרגיה חשמלית. אנו נמצאים בעוד כמה שנים בהן הטכנולוגיה מתקדמת ואנו רואים הצעות חדשות בכל פעם כמו טורבינות רוח ללא מדחף של פרויקט וורטקס או עץ הרוח הזה, מעין עץ מכני המייצר אנרגיה בשקט.

מהי טורבינת רוח אנכית?

טורבינת רוח בציר אנכי היא למעשה טורבינת רוח בה מוט הרוטור מותקן במצב אנכי ויכול לייצר חשמל לא משנה מאיזה כיוון הרוח מגיעה. היתרון בסוג זה של טורבינת רוח אנכית הוא בכך יכול לייצר חשמל גם במקומות עם מעט רוח ואזורים עירוניים שבהם בדרך כלל אוסרים על התקנות בנייה של טורבינות רוח אופקיות.

כאמור, טורבינות רוח בציר אנכי או אנכי אין צורך במנגנון התמצאות ומה יהיה הגנרטור החשמלי נמצא על הקרקע. שֶׁלוֹ ייצור האנרגיה נמוך יותר ויש לו כמה נכים קטנים כמו שצריך להניע אותם בכדי לצאת לדרך.

שם שלושה סוגים של טורבינות רוח אנכיות כמו גם סאבוניוס, ג'ירומיל ודריוס.

סוג סבוניוס

זה מאופיין בהוויה נוצר על ידי שני חצי עיגולים נעקרו אופקית במרחק מסוים, דרכו עובר האוויר, ולכן הוא מפתח מעט כוח.

ג'ירומיל

זה בולט שיש סט להבים אנכיים מחוברים עם שני מוטות על הציר האנכי ומציע טווח אספקת אנרגיה בין 10 ל -20 קוו.

דריוס

נוצר על ידי שניים או שלושה להבים דו-קמורים שהצטרפו לציר האנכי בתחתית ובמעלה, זה מאפשר לנצל את הרוח בתוך מהירות רחבה. החיסרון הוא שהם לא נדלקים מעצמם והם זקוקים לרוטור של סאבוניוס.

כיצד פועלת טורבינת רוח בציר אנכי?

בטורבינות רוח אנכיות הלהבים מסתובבים בכוח המניע את הרוח. טורבינות רוח אנכיות, שלא כמו אופקיות, מיושרות תמיד עם הרוח. לא משנה איזה כיוון זהה הם יכולים לעבוד גם כשהרוח נושבת במהירויות נמוכות. היתרון של טורבינות רוח אנכיות אלה הוא בכך הן קטנות וקלות יותר מהטורבינות בעלות האופק. בהיותם קטנים יותר הם מייצרים פחות אנרגיה. עם זאת, הם מסוגלים לחמם בית, להדליק את כל האורות הפנימיים והחיצוניים ולהטעין את הסוללה של מכונית חשמלית.

טורבינות רוח בציר אופקי

בעלי ציר אופקי הם הנפוץ ביותר והם אלו שאנו יכולים למצוא באותן חוות רוח גדולות בהן ניתן להשתמש בסוג זה של טורבינות רוח מעל 1 מגה-וואט הספק.

זו בעצם מכונת סיבוב שבו התנועה מיוצרת על ידי האנרגיה הקינטית של הרוח כאשר היא פועלת על רוטור שיש לו בדרך כלל שלושה להבים. תנועת הסיבוב המיוצרת מועברת ומכופלת באמצעות מכפיל מהירות לגנרטור האחראי על הפקת אנרגיה חשמלית.

כל המרכיבים הללו הם עומדים על גונדולה הוא ממוקם על גבי מגדל תמיכה. הם המקובלים שאפשר למצוא באזורים מסוימים בארצנו, השואבים אופק ונוף שונים אך מציעים אנרגיה נקייה וזולה.

לכל טורבינת רוח יש מעבד שאחראי על השליטה ולווסת את משתני ההפעלה, ההפעלה והכיבוי שלו. זה לוקח את כל המידע והנתונים הללו למרכז הבקרה של ההתקנה. כל אחת מטורבינות הרוח הללו משלבת בבסיס המגדל ארון עם כל הרכיבים החשמליים (מתגים אוטומטיים, שנאי זרם, מגני מתח יתר וכו ') המאפשרים את הובלת האנרגיה החשמלית שנוצרת עד חיבור הרשת או הצריכה נקודות.

האנרגיה המתקבלת מטורבינת רוח תלוי בכוח הרוח העובר דרך הרוטור ומיד ביחס ישר לצפיפות האוויר, האזור הנסחף בלהביו ומהירות הרוח.

הפעלת טורבינת רוח מאופיין בעקומת הכוח שלו המציין את טווח מהירויות הרוח בהן ניתן להפעיל את הכוח הדרוש לכל מקרה.

איזה סוג של טורבינת רוח יעיל יותר?

כשמדובר ביעילות אנרגטית, טורבינות רוח אופקיות מנצחות את המשחק. וזה שהם מסוגלים להגיע למהירות סיבוב גבוהה יותר ולכן הם זקוקים לתיבת הילוכים עם יחס כפל סיבוב נמוך יותר. בנוסף, מכיוון שבניית טורבינות רוח אלה חייבת להתבצע די גבוה מהירות רוח מוגברת משמשת במידה רבה יותר. בשכבות העליונות של האטמוספירה מהירות הרוח גבוהה יותר מכיוון שאין בה שום מכשול.

מהם החסרונות של טורבינות רוח VAWT?

החסרונות של טורבינות רוח מסוג זה כוללים את הדברים הבאים:

• העלות הראשונית של ההתקנה גבוהה למדי.
• אם אתה חייב באזור בו אין יותר מדי רוח כל הזמן, רוב הסיכויים הם לא ניתן להסיר יעילות אנרגטית.
• יכולות להיות לך בעיות עם שכנים בגלל רעש.
• טורבינות בדרך כלל פועלות רק בקיבולת של כ -30%.

שימוש בטורבינות רוח והיסטוריה

השימוש באנרגיה חשמלית מהרוח כבר נעשה שימוש ברוטורי רוח בבתים מבודדים הממוקמים באזורים כפריים באמצע המאה ה -XNUMX.

אבל זו שבאמת הימרה על הטכנולוגיה הזו בשנות ה -70 הייתה דנמרק. עובדה זו אפשרה למדינה הזו להיות אחת היצרניות המובילות מסוג טורבינות רוח מסוג זה כפי שקורה עם Vestas ו- Power Wind של סימנס.

כבר בשנת 2013, אנרגיית רוח הפיק שווה ערך ל- 33% מכל צריכת החשמל הכוללת, עם 39% בשנת 2014. כעת היעד של דנמרק הוא להגיע ל 50% עד 2020 ועד 2035 ל 84%.

השינוי שהמדינה הזו ייצרה היה בגלל פליטת CO2 גבוהה בסוף שנות ה -70, כך שהאנרגיה המתחדשת הפכה לבחירה העיקרית עבור המדינה הזו. זה הוביל לירידה בתלות האנרגיה במדינות אחרות ולירידה בזיהום הגלובלי.

ההיסטוריה הייתה המיצב בדנמרק טורבינת רוח ראשונה שהגיעה ל -2 מגה וואט. בתחנת הכוח היה מגדל צינורי ושלושה להבים. הוא נבנה על ידי מורים ותלמידים מבית הספר תווינד. והדבר המצחיק בסיפור זה הוא שאותם "חובבנים" לעגו לימיהם לפני ההשבעה. עד היום הטורבינה הזו עדיין עובדת ועיצוב דומה מאוד לטורבינות הרוח המודרניות ביותר.

עתידן של טורבינות הרוח

עד היום ממשיכים לצוץ חידושים טכנולוגיים לשפר יישומים של אנרגיית רוח. בשנת 2015, הטורבינה המותקנת הגדולה ביותר הייתה ה- Vestas V164 לשימוש ליד החוף.

בשנת 2014, יותר מ 240.000 טורבינות רוח הם פעלו בעולם והפיקו 4% מהחשמל בעולם. בשנת 2014 העבירה הקיבולת הכוללת 336 Gw עם סין, ארצות הברית, גרמניה, ספרד ואיטליה כמובילות בהתקנות.

ולא רק מדינות אלה מגדילות את אוכלוסיית טורבינות הרוח בציר אנכי או אופקי, אלא רבות אחרות הם מחפשים דרך להיות בר קיימא יותר כפי שקורה בצרפת עם מגדל אייפל שמייצר כעת אנרגיה משלו הודות לכמה טורבינות רוח חדשות המותקנות ואליהן יתווספו נורות לד, פאנלים סולאריים ומערכת איסוף מי גשמים לקידום אנרגיה נקייה וזולה.

אנחנו גם לא יכולים לשכוח מניסיונות חדשים בצורה של 157 טורבינות רוח ל -3 חוות רוח חדשות בדרום אפריקה שתגיע מיד אחת היצרניות הגדולות של סוג זה של טכנולוגיה כמו סימנס. הם יוסיפו בין השלושה קיבולת של 3 מגה-וואט וצפוי כי הם יותקנו עד תחילת 140 בכדי לספק חשמל לאוכלוסיות הסמוכות במדינה אפריקאית זו.

Artaculo relacionado:

כל מה שאתה צריך לדעת על טורבינות רוח

הטכנולוגיה של טורבינות רוח צפות

כפי שיכולנו לראות ב היסטוריה של אנרגיית רוח, אנרגיית רוח בחוף הים התחיל להתרחב בשנת 2009 כאשר הותקנה בנורבגיה טורבינת רוח צפה של Hywind בעלות של קרוב ל -62 מיליון דולר.

ליפן, לאחר האסון הגרעיני בפוקושימה, יש תכנן את ההתקנה של 80 טורבינות רוח ימיות על קו החוף הסמוך עד שנת 2020.

טורבינות רוח ללא מערבולת מערבולת

לחברה ספרדית בשם Deutecno יש יצר טורבינת רוח ללא חלקים נעים שזכה בפרס הראשון בקטגוריית האנרגיה בפסגת דרום דרום 2014.

טורבינות רוח אלה ללא מדחף הן הם היו אחראים על ביטול טורבינות הרוח העצומות האלה המשנים את האופק בכל מקום בו הם מותקנים. הפונקציונליות שלו תהיה דומה אך עם חיסכון משמעותי בעלויות, מלבד העובדה שתחזוקתה והתקנתה זולים יותר.

חייב להיות גם א צמצום ההשפעה הסביבתית מלבד זאת הוא מבטל את הרעש שטורבינות רוח מסורתיות מייצרות.

הטכנולוגיה שלהם עובדת בצורה כזו ש משתמשת בעיוות הנגרם כתוצאה מרטט אשר נגרמת על ידי הרוח בעת כניסה לתהודה בגליל אנכי חצי קשיח ומעוגן בקרקע.

החלק העיקרי של מערבולת, שהוא הצילינדר, היה עשוי מחומרים פיזואלקטריים ופיברגלס או פחמן, ואנרגיה חשמלית נוצרת על ידי דפורמציה של חומרים אלה.

שנת 2016 תהיה השנה בה יחידת טחנת הרוח הראשונה ללא להב מוכנה.

עץ רוח

פרויקט חדשני למדי הוא עץ הרוח שפותח על ידי NewWind וזהו מורכב מ 72 עלים מלאכותיים. כל אחד מהם הוא טורבינה אנכית עם צורה חרוטית ובעלת מסה קטנה שיכולה לייצר כוח עם רוח קלה של 2 מטר לשנייה.

זה מאפשר לך לייצר חשמל למשך 280 יום בשנה וסך הייצור שלה הוא 3.1 קילוואט עם 72 טורבינות שפועלות. גובה 11 מטר וקוטרו 8 מטר, עץ הרוח קרוב לגודל של עץ אמיתי כך שהוא יכול להשתלב בצורה מושלמת במרחב העירוני ההוא.

Un פרויקט די מסוים וזה מציב אותנו לפני ההתקדמות הטכנולוגית המחפשת את הדרך להיות יעילים יותר ולהיות מסוגלים לספק מספיק אנרגיה לרשת החשמל הציבורית או כתוספת לבניין.

חלקי טורבינת רוח

טורבינות רוח בכללותן הם יכולים למדוד עד 200 מטר גובה ו 20 טון של משקל. מבנהו ורכיביו מורכבים ומיוצרים על מנת לייעל את ייצור החשמל מהמהירות של XNUMX למקסימום.

בין הרכיבים ל חלקי טורבינת רוחr יש לנו:

בסיס

היסודות לטורבינת רוח הם להיות מחובר היטב לבסיס חזק. לשם כך, טורבינות רוח בציר אופקי בנויות עם תשתית בטון מזוין תת-קרקעי המתאימה את השטח בו הן ממוקמות ועוזרות לעמוד בעומסי רוח.

מִגדָל

המגדל הוא החלק של טורבינת הרוח ש תומך בכל המשקל והוא זה שמרחיק את הלהבים מהקרקע. הוא בנוי מבטון מזוין בתחתית ופלדה בחלקו העליון. זה בדרך כלל חלול כדי לאפשר גישה לגונדולה. המגדל אחראי על העלאת טורבינת הרוח מספיק בכדי שתוכל לנצל את מהירויות הרוח המרביות האפשריות. בקצה המגדל מחוברת נאסלה מפלדה או פיברגלס מסתובבת.

להבים ורוטור

הטורבינות של היום מורכבות מ שלושה להבים שכן הוא מספק חלקות רבה יותר בתור. הלהבים עשויים מחומר מרוכב פוליאסטר עם חיזוק של סיבי זכוכית או סיבי פחמן. תרכובות אלו מעניקות ללהבים עמידות רבה יותר. הלהבים יכולים להיות באורך של עד 100 מטר ומחוברים לרכזת הרוטור. הודות לרכזת זו, הלהבים יכולים לשנות את זווית חדירת הלהבים כדי לנצל את הרוח.

לגבי הרוטורים, נכון לעכשיו הם אופקיים ועשויים להיות מפרקים. בדרך כלל, זה ממוקם לצד הרוח של המגדל. זה נעשה במטרה להפחית את העומסים המחזוריים על הלהבים המופיעים אם הוא ממוקם למטה ממנו, שכן אם להב ימוקם מאחורי בעקבות המגדל, מהירות האירוע תשונה מאוד.

הגונדולה

זהו תא שאפשר לומר זאת זהו חדר המנועים של טורבינת הרוח. הנאצלה מסתובבת סביב המגדל כדי למצב את הטורבינה הפונה לרוח. הנאצלה מכילה את תיבת ההילוכים, הפיר הראשי, מערכות הבקרה, הגנרטור, הבלמים ומנגנוני הסיבוב.

תֵבַת הִלוּכִים

תפקידה של תיבת ההילוכים הוא התאם את מהירות הסיבוב מהפיר הראשי לזה שהגנרטור זקוק לו.

גנרטור

בטורבינות הרוח של היום ישנם שלושה סוגים של טורבינות המשתנים רק על פי התנהגות הגנרטור כאשר הוא נמצא בתנאי מהירות רוח מוגזמת ומנסים להימנע מעומסי יתר.

כמעט כל הטורבינות משתמשות באחת משלוש המערכות הללו:

• מחולל אינדוקציה לכלובי סנאי
• מחולל אינדוקציה דו-פאזי
• גנרטור סינכרוני

הפסקת מערכת

מערכת בלמים זו מערכת אבטחה יש בו דיסקים המסייעים במצבי חירום או תחזוקה לעצור את הטחנה ולמנוע נזק למבנים.

מערכת בקרה

טחנת הרוח מלאה נשלטת ואוטומטית על ידי מערכת הבקרה. מערכת זו מורכבת ממחשבים המנהלים את המידע המסופק על ידי שביל הרוח ומד הרוח הממוקם על גבי הנאצלה. באופן זה, בידיעת תנאי מזג האוויר, הטחנה והלהבים יכולים להיות מכוונים טוב יותר כדי לייעל את ייצור החשמל עם הרוח הנושבת. כל המידע שהם מקבלים על מצב הטורבינה יכול להישלח מרחוק לשרת מרכזי ולקיים את הכל בשליטה. במקרה שמהירויות רוח או תנאי מזג אוויר עלולים לפגוע במבנה טורבינת הרוח, באמצעות מערכת הבקרה תוכלו לדעת במהירות את המצב ולהפעיל את מערכת הבלימה, וכך למנוע נזק.

תודה לכל החלקים הללו של טורבינת הרוח שאתה יכול לייצר אנרגיה חשמלית מהרוח בצורה מתחדשת ולא מזהמת עבור הסביבה.