풍력 터빈 또는 풍차는 어떻게 작동합니까?

풍차 설치 하지만 바람이되면서 전기? 현재의 직접적인 선행 풍력 발전 용 터빈 늙었다 몰리 노스, 물 추출, 곡물 분쇄 등 다양한 작업에 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다. ㅏ 풍차 바람이 불면 회전하기 시작하는 공통 축에 블레이드 또는 블레이드가 부착 된 기계입니다.

이 회전 샤프트는 곡물 분쇄, 물 펌핑 또는 전기를 생성합니다.

얻기 위해 전기, 블레이드의 움직임은 발전기 (발전기 또는 발전기)를 구동하여 기계적 에너지 회전 수 전력. 전기는 배터리에 저장하거나 그리드로 직접 보낼 수 있습니다. 작업은 매우 간단합니다. 복잡한 것은 조사 및 구축입니다. 풍력 발전 용 터빈 점점 더 효율적입니다.

풍력 터빈의 유형

풍차 ~ 일 수있다 수평축, 오늘날 가장 일반적이거나 수직축.

Wikipedia에서 정의 수직 풍력 터빈 또는 발전기가 작동하는 것처럼 수평으로 바람의 운동 에너지를 변환 기계 에너지에서 그리고 풍력 터빈을 통해 전기 에너지에서.

수직축이있는 것은 오리엔테이션 메커니즘이 필요하지 않다는 점에서 두드러지며, 발전기는 무엇인지지면에 배치 할 수 있습니다. 반면에 수평축이있는 사람들은 넓은 범위를 커버 할 수 있습니다 소규모 전력의 고립 된 응용에서 대규모 풍력 발전 단지의 설치에 이르기까지.

수직 풍력 터빈

수직 풍력 터빈

언급했듯이 수직 또는 수직 축 풍력 터빈 방향 메커니즘이 필요하지 않습니다. 전기 발전기가 무엇인지는 지상에서 찾을 수 있습니다.

Su 에너지 생산은 더 낮습니다 움직이기 위해 동력이 필요한 것처럼 약간의 핸디캡이 있습니다.

그곳에 세 가지 유형의 수직 풍력 터빈 Savonius, Giromill 및 Darrrieus도 마찬가지입니다.

단점

가장 일반적인 문제 중 하나 풍력 발전 용 터빈 그것이 야기하는 진동과 소음에 더하여 거대한 크기입니다. 이러한 이유로 그들은 일반적으로 집에서 멀리 떨어진 곳에 위치합니다. 그러나 전 세계의 기업과 과학자들은 계속해서 더 작은 터빈을 만들다 (이전에 미니 풍력에 관한 기사를 참고할 수 있습니다), o 조용한 도시 지역에있을 수 있습니다.

미니 풍력 발전 단지

그러나 세대의 ​​분야에서 가장 걱정되는 문제 중 하나는 풍력 에너지 그것은 근원, 즉 바람의 가변성입니다. 그만큼 터빈 일반적으로 특정 범위 내에서 바람이 불 때 최적으로 작동하도록 준비되어 있습니다. 속도 범위. 한편으로 블레이드를 이동하려면 특정 최소 속도가 필요하고 다른 한편으로는 최대 한도.

예를 들어, 가장 일반적인 것은 이러한 제한이 초당 3 ~ 24 미터의 풍속. 최소값은 연결 속도, 즉 일부 전기를 생성하기위한 최소값이고 최대 값은 차단 속도, 즉 메커니즘을 깨뜨릴 수 있기 때문에 이미 역 생산적 일 때입니다.

풍력 터빈 부품

 

Un 풍차 혼자 일 수도 있고 풍력 발전 단지, 형성하는 땅에 육상 풍력 발전 단지, 바다의 해안에 또는 그들은 심지어 해안에서 일정한 거리에있는 물에 설치할 수 있습니다. 해상 또는 해상 풍력 단지.

풍력 터빈

풍력 터빈 또는 풍력 터빈의 구성

수천 개의 풍력 발전소가 모델로 가득 차 있습니다. (수평축 풍력 터빈). 이러한 기계는 다음과 같은 세그먼트로 구성됩니다.

탑과 기초: 타워 기초는 평평하거나 깊을 수 있으며, 두 경우 모두 풍력 터빈의 안정성, 나셀 및 모터 블레이드의 고정을 보장합니다. 파운데이션은 바람의 변화와 힘으로 인한 추력도 흡수해야합니다.

 

타워는 특성에 따라 다른 유형이 될 수 있습니다.

  • 강철 관: 대부분의 풍력 터빈은 관형 철탑으로 제작됩니다.
  • 콘크리트 탑: 같은 장소에 지어져 필요한 높이를 계산할 수 있습니다.
  • 프리 캐스트 콘크리트 타워: 기성품으로 조립되며 세그먼트가 같은 위치에 배치됩니다.
  • 격자 구조: 스틸 프로파일을 사용하여 제조됩니다.
  • 하이브리드: 다양한 타워의 특성과 재질을 가질 수 있습니다.
  • 바람과 함께 긴장된 마스트 타워: 작은 크기의 풍력 터빈이 특징입니다.

미니에 올리 카 하우스

축차: 로터는 모든 풍차의 "심장"입니다. 터빈 블레이드를지지하여 바람의 추력을 에너지로 변환하기 위해 기계적으로 회 전적으로 움직입니다.

풍차 부품

곤돌라: 풍력 발전기의 가장 눈에 띄는 헤드로 모든 터빈 기계를 숨기고 유지하는 헬멧입니다. 곤돌라는 타워에 합류 베어링 사용 바람의 방향을 따라갈 수 있습니다.

승수 상자: 바람의 변화를 견딜 수있을뿐만 아니라, 기어 박스는 로터의 낮은 회전 속도와 발전기의 높은 속도를 결합하는 역할을합니다. 그 자신의 말대로; 로터가 발전기를 떠날 때 약 18rpm에서 회 전자의 자연스러운 움직임에 의해 생성 된 50-1.750rpm을 증가시킵니다.

회 전자

발전기: 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 역할을합니다. 고출력 터빈의 경우 이중 공급 비동기식 발전기가 사용되지만 기존의 동기식 및 비동기식 발전기도 풍부합니다.

브레이크: 동력 전달 장치에 기계식 브레이크를 사용하여 정적 마찰 계수가 높고 내 압축성이 우수합니다.

풍력 터빈 또는 풍차의 전기 장비

오늘날의 풍력 터빈은 가정에 저렴한 에너지를 공급하기 위해 블레이드와 발전기로만 구성된 것이 아닙니다. 풍력 터빈에는 또한 개별 전원 공급 시스템 및 수많은 센서. 후자는 곤돌라 내부 또는 주변에 나타날 수있는 온도, 바람의 방향, 속도 및 기타 매개 변수를 모니터링하고 측정합니다.

풍력 발전

느린 풍력 터빈에 비해 빠른 풍력 터빈의 장점

소위 "저속 풍력 터빈"의 가장 큰 장점은 더 많은 블레이드 급류와 그 재료는 일반적으로 더 싼. 하지만 당신의 문제는 무엇입니까? 큰 직경 (높이 40 ~ 90m)과 헤드가 100m에 이르는 로터가 있음에도 불구하고 풍력 터빈 빠르고 가볍다 느린 것보다.

이는 풍력의 높이-전력 비율을 훨씬 더 많이 활용하는 고출력 발전기 (0,5 ~ 3MW) 덕분에 달성됩니다.

가볍기 때문에 블레이드가 더 빨리 움직이므로 크기와 승수 상자 비용 발전기를 구동하는 줄어들었다.

블레이드 수가 적어 바람의 특성에 따라 더 쉽게 힘을 조정할 수 있습니다. 빠른 풍력 터빈은 돌풍으로 인한 스트레스. 고정 로터에 대한 바람의 작용으로 인한 축 추력은 회전 할 때보 다 고속 풍력 터빈에서 적습니다. 그 반대는 느린 풍력 터빈.

세계에서 가장 강력한 풍차

Vestas는 세계에서 가장 큰 풍력 터빈의 업데이트를 발표했습니다. 이 터빈이 얼마나 큰지 설명 할 형용사가 없습니다. V164, 220 미터 풍차 38 톤, 80 미터 길이 블레이드, 덴마크의 재생 에너지에 관심이있는 사람들의 모든 관심을 집중 시켰습니다.

이전 터빈은 8MW의 전력을 제공 할 수 있었으며 업데이트 덕분에 이제 최대 9 MW 특정 조건에서 출력. 첫 번째 테스트에서 V164는 216.000 시간 만에 24kWh 생성 가능.

풍력 터빈

하나의 풍차에 의한 풍력 발전에 대한 절대적인 기록 일뿐만 아니라 바다 바람이 가질 것이라는 가장 분명한 시연입니다. 이미 진행중인 에너지 전환의 핵심 역할입니다.

66 년 동안 가정에 전력을 공급하기에 충분 함

Torben에 따르면 흐비드 라센, Vestas CTO :

"우리의 프로토 타입은 또 다른 세대 기록을 세웠습니다. 216.000 시간 동안 24kWh가 생산됩니다. 우리는이 9MW 풍력 터빈이 시장에서 준비된 것으로 입증되었으며 해상 풍력 에너지 가격을 낮추는 데 핵심적인 역할을 할 것이라고 확신합니다. "

 

일반적으로 킬로와트에 대해 이야기하는 것은 약간 어렵고 추상적입니다. 그러나 공식 기관에 따르면 스페인 가정의 평균 전력 소비량은 연간 3.250kWh입니다.. 남아메리카의 주요 도시에서 도시 주거의 평균 연간 소비량보다 약간 높은 수량입니다. 이를 고려하면 생산 일에 일반 가정에 전기를 공급할 수 있습니다. 66 년 이상.

크기는 마드리드의 토레스 키오보다 크고 멕시코의 토레 시장과 비슷하기 때문에 그들이 교차하는 둘레는 런던의 런던 아이의 금속 바퀴보다 큽니다. 이 터빈 그것은 진화이다 V164-8.0 MW의 풍력 터빈은 이미 기록을 깼다 2014 년에 영국 16.000 가구에 전력을 공급할 수 있습니다.

풍력 터빈


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