כיצד פועלת טורבינת רוח או טחנת רוח?

אבל ככל שהרוח הופכת חשמל? הקדמה הישירה של הזרם טורבינות רוח הם הישנים טחנות, שגם כיום משמשים עדיין, למשימות שונות כמו הפקת מים או טחינת תבואה. א טחנת רוח זו מכונה שיש להבים או להבים המחוברים לפיר משותף, שמתחיל להסתובב כשהרוח נושבת.

פיר מסתובב זה מקושר לסוגים שונים של מכונות, למשל מכונות לטחינת תבואה, שאיבת מים או מייצר חשמל.

להשיג חשמלתנועת הלהבים מניעה גנרטור חשמלי (אלטרנטור או דינמו) הממיר את אנרגיה מכנית של סיבוב ב חשמל. ניתן לאחסן חשמל בסוללות או לשלוח ישירות לרשת. הפעולה פשוטה למדי, מה שמסתבך הוא חקירה ובנייה של טורבינות רוח יעיל יותר ויותר.

סוגי טורבינות רוח

טחנת רוח יכול להיות של ציר אופקי, שהם הנפוצים ביותר כיום, או שיש גם ציר אנכי.

מויקיפדיה ההגדרה של טורבינות רוח אנכיות או אופקי כמו גנרטור חשמלי הפועל המרת האנרגיה הקינטית של הרוח באנרגיה מכנית ודרך טורבינת רוח באנרגיה חשמלית.

בעלי ציר אנכי בולטים בכך שאינם זקוקים למנגנון הכיוון ומהו הגנרטור החשמלי ניתן לסדר על הקרקע. מצד שני, בעלי ציר אופקי, אפשר לכסות מגוון רחב מיישומים בודדים של חשמל קטן ועד להתקנות בחוות רוח גדולות.

טורבינות רוח אנכיות

כאמור, טורבינות רוח בציר אנכי או אנכי לא צריך מנגנון התמצאות, ומה יהיה הגנרטור החשמלי נמצא על הקרקע.

Su 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.

חסרונות

אחת הבעיות הנפוצות ביותר טורבינות רוח הוא גודלו העצום, בנוסף לרטט ולרעש שהם גורמים. מסיבה זו, הם ממוקמים בדרך כלל באזורים רחוקים מבתי מגורים. עם זאת, חברות ומדענים ברחבי העולם ממשיכים לעבוד לבנות טורבינות קטנות יותר (תוכלו להתייעץ במאמר שנעשה בעבר בנושא מיני רוח רוח), o שקט שיכולים להיות ממוקמים באזורים עירוניים.

אבל אחת הבעיות שהכי דואגות בתחום הדור של כוח הרוח זוהי השונות של המקור, כלומר של הרוח. ה טורבינות באופן כללי, הם מוכנים לתפקד בצורה מיטבית כאשר הרוח נושבת בתוך מסוים טווח מהירות. מצד אחד, נדרשת מהירות מינימלית מסוימת כדי להזיז את הלהבים, מצד שני יש גם מגבלה מקסימלית.

לדוגמא, הנפוץ ביותר הוא שהגבולות הללו הם עם מהירויות רוח בין 3 ל -24 מטר לשנייה. המינימום נקרא מהירות החיבור, כלומר המינימום לייצר קצת חשמל, והמקסימום נקרא מהירות החיתוך, כלומר כאשר הוא כבר אינו מניב, מכיוון שהוא עלול לשבור את המנגנון.

Un טחנת רוח יכול להיות לבד או בתוך חוות רוח, על אדמה המהווה את חוות רוח יבשות, על חוף הים או שהם יכולים אפילו להיות מותקנים על המים במרחק מסוים מהחוף במה שמכונה חוות רוח בחו"ל או בחוף הים.

חוקה של טורבינת רוח או טורבינת רוח

יש אלפי חוות רוח מלאות בדגמים TEEH (טורבינות רוח בציר אופקי). מכונות אלה מורכבות מהקטעים הבאים.

מגדל ויסוד: יסודות המגדל יכולים להיות שטוחים או עמוקים, מה שמבטיח בשני המקרים את יציבות טורבינת הרוח, הידוק הנאסלה ולהבי המנוע. על הבסיס לקלוט גם את הדחפים הנגרמים על ידי השונות וכוח הרוח.

המגדלים יכולים להיות מסוגים שונים בהתאם למאפייניהם:

• צינורי פלדה: מרבית טורבינות הרוח בנויות עם מגדלי פלדה צינוריים.
• מגדלי בטון: הם בנויים באותו מקום ומאפשרים לחשב את הגובה הדרוש.
• מגדלי בטון מוקדמים: הם מורכבים על ידי חלקים מוכנים והקטעים שלהם מונחים באותו מקום.
• מבני סריג: הם מיוצרים באמצעות פרופילי פלדה.
• כלאיים: הם יכולים להיות בעלי מאפיינים וחומרים מסוגים שונים של מגדל.
• מגדלי תורן מתוחים עם רוחות: הם מאופיינים בכך שהם טורבינות רוח במידות קטנות יותר.

הרוטור: הרוטור הוא "הלב" של כל טחנת רוח, מכיוון שהוא תומך בלהבי הטורבינה, ומניע אותם בצורה מכנית וסיבובית כדי להפוך את דחף הרוח לאנרגיה.

גונדולה: זהו הראש הגלוי ביותר של טורבינת הרוח, הקסדה שמסתירה ומתחזקת את כל מכונות הטורבינה. הגונדולה מצטרפת למגדל לפי מיסבים להיות מסוגל לעקוב אחר כיוון הרוח.

תיבת מכפיל: בנוסף ליכולת לעמוד בפני וריאציות הרוח, על תיבת ההילוכים לחבר את מהירויות הסיבוב הנמוכות של הרוטור ואת המהירויות הגבוהות של הגנרטור. כמו שאומרת המילה שלו; מצליח להכפיל את 18-50 סל"ד הנוצרת על ידי התנועה הטבעית של הרוטור בכ -1.750 סל"ד כשהוא עוזב את הגנרטור.

גנרטור: הוא ממונה על המרת אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית. עבור טורבינות בעלות הספק גבוה משתמשים בגנרטורים אסינכרוניים עם הזנה כפולה, אם כי גם גנרטורים סינכרוניים ואסינכרוניים קונבנציונליים נמצאים בשפע.

בַּלָמִים: נעשה שימוש בבלמים מכניים ברכבת הכוח, בהיותם הכרחיים בהם מקדם חיכוך גבוה בסטטי ועמידות רבה לדחיסה.

ציוד חשמלי של טורבינת רוח או טחנת רוח

טורבינות הרוח של ימינו אינן מורכבות רק מלהבים וגנרטור להכנסת אנרגיה זולה לבתים. בטורבינות רוח חייבות להיות גם מערכת אספקת חשמל פרטית וחיישנים רבים. האחרונים מצליחים לעקוב ולמדוד את הטמפרטורה, כיוון הרוח, מהירותה ופרמטרים אחרים שעלולים להופיע בתוך הגונדולה או בסביבה.

היתרונות של טורבינות רוח מהירות בהשוואה לאטיות

היתרון הגדול ביותר של מה שמכונה "טורבינות רוח איטיות" הוא שיש להן להבים נוספים כי המפלים והחומרים שלהם הם בדרך כלל יותר זול. אבל מה הבעיות שלך? למרות הקוטר הגדול שלהם (בין 40 ל -90 מ 'גובה) ובעל רוטורים שראשם מגיע ל 100 מ', טורבינות רוח מהיר יותר קל מהאטים.

זה מושג בזכות גנרטורים בעלי הספק גבוה (0,5 עד 3 מגה-וואט) המנצלים עוד יותר את יחס הגובה-כוח של הרוח.

בהיותם קלים יותר, הלהבים נעים מהר יותר, כך שהגודל ו עלות תיבת מכפיל שמניע את הגנרטור החשמלי מופחת.

על ידי כך שיש פחות להבים, ניתן לכוונן את אלה ביתר קלות להתאמת כוחם בהתאם למאפייני הרוח. טורבינות רוח מהירות עמידות יותר בפני לחצים הנגרמים על ידי משבי רוח. הדחף הצירי עקב פעולת הרוח על הרוטור הנייח הוא פחות בטורבינות רוח מהירות מאשר כשהוא מסתובב; ההפך קורה ב טורבינות רוח איטיות.

טחנת הרוח החזקה ביותר בעולם

Vestas הציגה את עדכון טורבינת הרוח הגדולה בעולם. אין לי תאר לתאר עד כמה הטורבינה הזו ענקית. ה- V164, טחנת רוח של 220 מטר עם להבים באורך של 38 טון, באורך 80 מטר, פשוט מיקד את כל תשומת הלב של המתעניינים במתחדשים בדנמרק.

הטורבינה הקודמת הצליחה לספק הספק של 8 מגה-ווט, ובזכות העדכונים היא מסוגלת כעת להגיע 9 MW תפוקה בתנאים ספציפיים. במבחן הראשון שלה, ה- V164 היה מסוגלים לייצר 216.000 קוט"ש תוך 24 שעות בלבד.

לא רק שזה השיא המוחלט לייצור אנרגיית רוח על ידי טחנת רוח אחת, אלא שזו ההפגנה הברורה ביותר שלרוחות האוקיינוס ​​תהיה תפקיד מפתח במעבר האנרגיה שכבר יוצא לדרך.

מספיק להניע בית למשך 66 שנים

לדברי טורבן חוויד לארסןCTO של וסטאס:

"שֶׁלָנוּ אב טיפוס קבע שיא דור נוסף, עם 216.000 קוט"ש המיוצר בתקופה של 24 שעות. אנו בטוחים שטורבינת רוח 9 מגה-וואט הוכיחה כי היא מוכנה לשוק, ואנו מאמינים שהיא תשחק תפקיד מפתח בהוזלת מחירי אנרגיית הרוח היבשתית. "

בדרך כלל לדבר על קילוואט זה קצת קשה ומופשט. אך על פי הגופים הרשמיים, צריכת החשמל הממוצעת של בית ספרדי היא 3.250 קוט"ש בשנה. כמות גבוהה במעט מהצריכה השנתית הממוצעת של דירות עירוניות בערים הראשיות של דרום אמריקה. אם ניקח זאת בחשבון, ביום ייצור הוא יכול לספק חשמל לבית ממוצע למעלה מ 66 שנים.

גדול יותר מטורס קיו במדריד ודומה לראש עיריית טורה במקסיקו, היקפם גדול יותר מגלגל המתכת של עין לונדון בלונדון. הטורבינה הזו זו אבולוציה של ה- V164-8.0 MW, טורבינת רוח ש כבר שבר שיאים בשנת 2014 והיא יכולה להניע 16.000 משקי בית בריטיים.