風力タービンまたは風車はどのように機能しますか？

しかし、風が 電気？ 現在の直接の先行詞 風力タービン 古いです 工場、今日でも使用されており、水の抽出や穀物の粉砕などのさまざまなタスクに使用されます。 A 風車 風が吹くと回転し始める共通のシャフトにブレードが取り付けられた機械です。

この回転シャフトは、さまざまなタイプの機械、たとえば穀物を粉砕するための機械、水を汲み上げるための機械、または 電気を作り出す。

取得する 電気、ブレードの動きは、発電機（オルタネーターまたはダイナモ）を駆動し、 力学的エネルギー の回転の 電力。 電気はバッテリーに蓄えるか、グリッドに直接送ることができます。 操作は非常に簡単です、複雑になっているのは調査と建設です 風力タービン ますます効率的になります。

風力タービンの種類

風車 することができます 横軸、今日最も一般的であるか、または 縦軸.

ウィキペディアからの定義 垂直風力タービン または実行中の発電機として水平 風の運動エネルギーを変換する 機械的エネルギーと風力タービンを介して電気エネルギーで。

縦軸が付いているものは、オリエンテーション機構が不要で目立ち、発電機とは地上に配置できます。 一方、横軸のあるものは、 広い範囲をカバーすることができます 小さな電力の孤立したアプリケーションから大規模な風力発電所への設置まで。

垂直風力タービン

前述のように、垂直軸または垂直軸の風力タービン オリエンテーションメカニズムは必要ありません、 発電機は地面にあります。

Su エネルギー生産は低いです そしてそれはそれが始めるために電動化される必要があるようないくつかの小さなハンディキャップを持っています。

そこに XNUMX種類の垂直風力タービン サボニウス、ジロミル、ダリエウスもそうです。

欠点

最も一般的な問題のXNUMXつ 風力タービン それらが引き起こす振動と騒音に加えて、その巨大なサイズです。 このため、彼らは通常、家から遠く離れた地域にあります。 しかし、世界中の企業や科学者は、 より小さなタービンを構築する （以前にミニ風力発電について作成された記事を参照できます）、 o 沈黙 それは都市部に位置することができます。

しかし、世代の分野で最も心配している問題のXNUMXつは 風力エネルギー それは、発生源、つまり風の変動性です。 ザ・ タービン 一般的に、それらは風が特定の範囲内で吹くときに最適に機能するように準備されています 速度範囲。 一方では、ブレードを動かすために特定の最低速度が必要ですが、他方では、 上限。

たとえば、最も一般的なのは、これらの制限が 毎秒3〜24メートルの風速。 最小値は接続速度、つまり電気を生成するための最小値と呼ばれ、最大値はカットオフ速度と呼ばれます。つまり、メカニズムが破損する可能性があるため、すでに逆効果になっている場合です。

Un 風車 一人でも 風力発電所、土地を形成する上で 陸上風力発電所、海の海岸に、または海岸から一定の距離にある海域に設置することもできます。 洋上または洋上風力発電所.

風力タービンまたは風力タービンの構成

モデルでいっぱいの何千もの風力発電所があります ティー （水平軸風力タービン）。 これらのマシンは、次のセグメントで構成されています。

タワーとファンデーション：タワーの基礎は平らでも深くてもかまいません。どちらの場合も、風力タービンの安定性、ナセルとモーターブレードの固定が保証されます。 基礎はまた、風の変動と力によって引き起こされる推力を吸収しなければなりません。

タワーは、その特性に応じてさまざまなタイプにすることができます。

• 鋼管：ほとんどの風力タービンは、管状の鋼製タワーで構築されています。
• コンクリートの塔：同じ場所に建てられているので、必要な高さを計算できます。
• プレキャストコンクリートタワー：それらは既製の部品で組み立てられ、それらのセグメントは同じ場所に配置されます。
• 格子構造：スチールプロファイルを使用して製造されています。
• ハイブリッド：さまざまな種類の塔の特性と材質を持つことができます。
• 風のある緊張したマストタワー：それらは、より小さな寸法の風力タービンであることを特徴としています。

ローター：ローターは、タービンブレードを支え、機械的および回転的に動かして風の推力をエネルギーに変換するため、すべての風車の「心臓部」です。

ゴンドラ：それは風力タービンの最も目に見える頭であり、すべてのタービン機械を隠して維持するヘルメットです。 ゴンドラが塔に合流 ベアリングの使用 風の方向を追うことができるように。

乗数ボックスギアボックスは、風の変化に耐えることができることに加えて、ローターの低回転速度と発電機の高速を結合する役割を果たします。 彼自身の言葉が言うように; ローターが発電機を離れるときに、ローターの自然な動きによって生成される18〜50rpmを約1.750rpmで何とか乗算します。

発電機：機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換することを担当しています。 高出力タービンには、従来の同期および非同期発電機も豊富にありますが、二重給電非同期発電機が使用されます。

ブレーキ：パワートレインには機械式ブレーキが使用されており、静的での高い摩擦係数と大きな圧縮抵抗が必要です。

風力タービンまたは風車の電気機器

今日の風力タービンは、安価なエネルギーを家庭にもたらすためのブレードと発電機だけで構成されているわけではありません。 風力タービンには、 個別の電源システムと多数のセンサー。 後者は、ゴンドラの内部または周囲に現れる可能性のある温度、風向、速度、およびその他のパラメータを監視および測定することができます。

低速風力タービンと比較した高速風力タービンの利点

いわゆる「低速風力タービン」の最大の利点は、 より多くのブレード その急流とその材料は通常です 安い。 しかし、あなたの問題は何ですか？ 直径が大きく（高さ40〜90 m）、ヘッドが100 mに達するローターを備えているにもかかわらず、風力タービン 速いのは軽い 遅いものより。

これは、風の高さと電力の比率をさらに活用する高出力の発電機（0,5〜3 MW）のおかげで達成されます。

軽量であるため、ブレードの動きが速くなるため、サイズと 乗数ボックスのコスト 発電機を駆動する 削減されます.

ブレードの数を減らすことで、風の特性に応じてパワーを調整するために、これらをより簡単に調整できます。 高速風力タービンは、より優れた耐性を備えています 突風によるストレス。 静止ローターへの風の作用による軸方向の推力は、高速風力タービンでは回転しているときよりも小さくなります。 逆のことが起こります 低速風力タービン。

世界で最も強力な風車

ヴェスタスは、世界最大の風力タービンの最新情報を発表しました。 このタービンの大きさを表す形容詞はありません。 V164、220メートルの風車 38トン、80メートルの長さのブレード、デンマークの再生可能エネルギーに関心のある人々のすべての注目を集めました。

以前のタービンは8MWの電力を供給することができましたが、更新のおかげで、現在は 9 MW 特定の条件下で出力します。 最初のテストでは、V164は わずか216.000時間で24kWhを生成できます.

これは、単一の風車による風力発電の絶対的な記録であるだけでなく、海の風がもたらすであろう最も明確なデモンストレーションです。 すでに進行中のエネルギー転換における重要な役割。

66年間家に電力を供給するのに十分

トーベンによると Hvid ラーセン、Vestas CTO：

「私たちの プロトタイプは別の世代の記録を打ち立てました、 216.000時間で24kWhが生産されます。 この9MWの風力タービンは市場に対応していることが証明されていると確信しており、洋上風力エネルギーの価格を下げる上で重要な役割を果たすと確信しています。」

通常、キロワットについて話すのは少し難しく抽象的なものです。 しかし、公式機関によると、 スペインの家庭の平均電力消費量は年間3.250kWhです。 南米の主要都市の都市住宅の平均年間消費量よりもわずかに多い量。 これを考慮に入れると、生産の日にそれは平均的な家に電力を供給することができます 66年以上.

マドリッドのトーレスキオよりも大きく、メキシコのトーレマヨールと同様に、その円周はロンドンのロンドンアイの金属製の車輪よりも大きくなっています。 このタービン それは進化です V164-8.0 MW、風力タービンの すでに記録を破った 2014年には、16.000の英国の家庭に電力を供給できます。