Bet kai vėjas tampa elektra? Tiesioginis srovės pirmtakas vėjo turbinos yra seni malūnai, kurios ir šiandien vis dar naudojamos įvairioms užduotims atlikti, pavyzdžiui, vandens gavybai ar grūdų malimui. A vėjo malūnas Tai mašina, turinti ašmenis arba peilius, pritvirtintus prie bendro veleno, kuris pradeda suktis pučiant vėjui.
Šis sukamasis velenas yra sujungtas su įvairių tipų mašinomis, pavyzdžiui, mašinomis grūdams malti, vandeniui pumpuoti ar kt gaminti elektrą.
Norėdami gauti elektra, mentių judėjimas varo elektros generatorių (generatorių arba dinamą), kuris paverčia mechaninė energija sukimosi elektros energija. Elektra gali būti kaupiama baterijose arba siunčiama tiesiai į tinklą. Operacija yra gana paprasta, darosi sudėtingiau tai ištirti ir sukonstruoti vėjo turbinos vis efektyvesnė.
Vėjo turbinų tipai
Vėjo malūnas gali būti horizontali ašis, kurios šiandien yra labiausiai paplitusios, arba yra vertikali ašis.
Iš Vikipedijos apibrėžimas vertikalios vėjo jėgainės arba horizontaliai kaip veikiantis elektros generatorius paverčiant kinetinę vėjo energiją mechaninėje energijoje ir per vėjo turbiną elektros energijoje.
Tie, kurie turi vertikalią ašį, išsiskiria tuo, kad jiems nereikia orientavimo mechanizmo, o kas yra elektros generatorius, galima išdėstyti ant žemės. Kita vertus, tie, kurie turi horizontalią ašį, leisti aprėpti platų asortimentą nuo pavienių mažos galios pritaikymo iki įrenginių dideliuose vėjo jėgainėse.
Vertikalios vėjo jėgainės
Kaip minėta, vertikalios arba vertikalios ašies vėjo turbinos nereikia orientacijos mechanizmo, ir koks būtų elektros generatorius, galima rasti ant žemės.
Su energijos gamyba yra mažesnė ir jis turi keletą mažų kliūčių, pavyzdžiui, kad jį būtų galima motyvuoti, kad važiuotum.
ten trijų tipų vertikalios vėjo jėgainės kaip ir Savonius, Giromillas ir Darrrieusas.
Trūkumai
Viena iš dažniausiai pasitaikančių problemų vėjo turbinos yra jo didžiulis dydis, be jų sukeliamų vibracijų ir triukšmo. Dėl šios priežasties jie dažniausiai būna toli nuo namų. Tačiau kompanijos ir mokslininkai visame pasaulyje toliau dirba statyti mažesnes turbinas (Galite perskaityti straipsnį apie anksčiau parengtą mini vėjo energiją), o tyli kad gali būti miesto vietovėse.
Tačiau viena iš problemų, kuri labiausiai kelia nerimą Europos kartos srityje vėjo energija Tai šaltinio, ty vėjo, kintamumas. The turbinos apskritai jie yra pasirengę optimaliai veikti, kai vėjas pučia per tam tikrą ribą greičio diapazonas. Viena vertus, peiliams judėti reikalingas tam tikras minimalus greitis, kita vertus, taip pat yra didžiausia riba.
Pavyzdžiui, dažniausiai tai, kad šios ribos yra Vėjo greitis nuo 3 iki 24 metrų per sekundę. Minimalus yra vadinamas ryšio greičiu, tai yra, minimaliu, kad būtų sukurta tam tikra elektros energija, o didžiausiu - ribiniu greičiu, tai yra, kai jis jau yra neproduktyvus, nes jis gali sugadinti mechanizmą.
Un vėjo malūnas gali būti vienas arba būti vėjo jėgainės, sausumoje, formuojančioje sausumos vėjo jėgainės, jūros pakrantėje arba jie netgi gali būti įrengti vandenyse tam tikru atstumu nuo pakrantės vadinamojoje vėjo jėgainių jūroje ar jūroje.
Vėjo turbinos arba vėjo turbinos konstrukcija
Yra tūkstančiai vėjo jėgainių, pilnų modelių TEEH (horizontalios ašies vėjo turbinos). Šias mašinas sudaro šie segmentai.
Bokštas ir pamatai: Bokšto pamatai gali būti plokšti arba gilūs, abiem atvejais užtikrinantys vėjo jėgainės stabilumą, tvirtinimo įtaisą ir variklio mentes. Pamatai taip pat turi sugerti jėgas, kurias sukelia vėjo kitimas ir jėga.
Bokštai gali būti skirtingų tipų, atsižvelgiant į jų savybes:
- Plieninis vamzdinis: Dauguma vėjo jėgainių yra pastatytos su vamzdiniais plieniniais bokštais.
- Betoniniai bokštai: Jie pastatyti toje pačioje vietoje, leidžiant apskaičiuoti reikiamą aukštį.
- Surenkami betoniniai bokštai: Jie surenkami paruoštais gabalais, o jų segmentai dedami į tą pačią vietą.
- Tinklinės struktūros: Jie gaminami iš plieninių profilių.
- Hibridai: Jie gali turėti įvairių tipų bokštų savybes ir medžiagas.
- Įtempti stiebo bokštai su vėjais: Jiems būdinga mažesnių matmenų vėjo turbinos.
rotorius: Rotorius yra kiekvieno vėjo malūno „širdis“, nes jis palaiko turbinos mentes, mechaniškai ir sukdamas jas judėdamas, kad vėjo trauka virstų energija.
Gondola: Tai labiausiai matoma vėjo jėgainės galva - šalmas, kuris slepia ir prižiūri visą turbinos techniką. Gondola prisijungia prie bokšto naudojant guolius kad galėčiau sekti vėjo kryptį.
Daugiklio langelis: Be to, kad pavarų dėžė gali atlaikyti vėjo pokyčius, ji turi susieti mažus rotoriaus sukimosi greičius ir didelius generatoriaus greičius. Kaip sako jo paties žodis; sugeba padauginti 18-50 aps./min., susidariusį dėl natūralaus rotoriaus judėjimo, maždaug 1.750 aps./min., kai jis išeina iš generatoriaus.
Generatorius: Jis atsakingas už mechaninės energijos pavertimą elektros energija. Didelės galios turbinoms naudojami dvigubo maitinimo asinchroniniai generatoriai, nors gausu ir įprastų sinchroninių ir asinchroninių generatorių.
Stabdžiai: Mechaniniai stabdžiai naudojami jėgainėje, todėl juose reikalingas didelis statinio trinties koeficientas ir didelis atsparumas gniuždymui.
Elektrinė vėjo turbinos ar vėjo malūno įranga
Šiandienos vėjo jėgainės yra sudarytos ne tik iš peilių ir generatoriaus, kad į namus atneštų pigios energijos. Vėjo turbinos taip pat privalo turėti a individuali maitinimo sistema ir daugybė jutiklių. Pastarieji sugeba stebėti ir išmatuoti temperatūrą, vėjo kryptį, jo greitį ir kitus parametrus, kurie gali pasirodyti gondolos viduje ar aplinkoje.
Greitų vėjo jėgainių privalumai, palyginti su lėtomis
Didžiausias vadinamųjų „lėtųjų vėjo jėgainių“ privalumas yra tas, kad jos yra daugiau ašmenų kad slenksčiai ir jų medžiagos dažniausiai yra pigiau. Bet kokios tavo problemos? Nepaisant didelio skersmens (nuo 40 iki 90 m aukščio) ir rotorių, kurių galvutės siekia 100 m, vėjo turbinos greitai yra lengvesni nei lėtieji.
Tai pasiekiama dėka didelės galios generatorių (nuo 0,5 iki 3 MW), kurie dar labiau naudojasi vėjo aukščio ir galios santykiu.
Būdami lengvesni, peiliai juda greičiau, todėl dydis ir daugiklio langelio kaina kad varo elektros generatorių yra sumažintas.
Turint mažiau ašmenų, jas galima lengviau sureguliuoti, kad jų galia atitiktų vėjo charakteristikas. Greitos vėjo turbinos yra geriau atsparios įtempimai, kuriuos sukelia vėjo gūsiai. Ašinė trauka dėl vėjo poveikio nejudančiam rotoriui yra mažesnė greitose vėjo turbinose, nei kai ji sukasi; priešingai vyksta lėtos vėjo turbinos.
Galingiausias vėjo malūnas pasaulyje
„Vestas“ pristatė didžiausios pasaulyje vėjo jėgainės atnaujinimą. Neturiu būdvardžių apibūdinti, kokia didžiulė yra ši turbina. V164, 220 metrų vėjo malūnas su 38 tonų 80 metrų ilgio peiliai, ką tik sutelkė visą besidominčių atsinaujinančiais energijos šaltiniais Danijoje dėmesį.
Ankstesnė turbina sugebėjo atiduoti 8 MW galią, o atnaujinimų dėka ji dabar gali pasiekti iki 9 MW produkcija tam tikromis sąlygomis. Pirmojo bandymo metu V164 buvo per 216.000 valandas sugeba pagaminti 24 XNUMX kWh.
Tai ne tik absoliutus vėjo energijos gamybos vienas vėjo malūnas rekordas, bet ir aiškiausias įrodymas, kad vandenynų vėjai turės pagrindinis vaidmuo pereinant energiją, kuri jau vyksta.
Užtenka namų valdai 66 metus
Pasak Torbeno Hvidas Larsenas, Vestas CTO:
„Mūsų prototipas pasiekė kitą kartos rekordą, per parą pagaminta 216.000 24 kWh. Esame įsitikinę, kad ši 9 MW turbina pasirodė esanti tinkama rinkai, ir manome, kad ji atliks pagrindinį vaidmenį mažinant vėjo energijos kainas jūroje “.
Paprastai kalbėti apie kilovatus yra šiek tiek sunku ir abstrakti. Tačiau, oficialių institucijų duomenimis, Ispanijos namų vidutinės elektros energijos sąnaudos yra 3.250 XNUMX kWh per metus. Kiek didesnė nei vidutinis metinis miesto būstų suvartojimas pagrindiniuose Pietų Amerikos miestuose. Atsižvelgiant į tai, per gamybos dieną jis galėtų tiekti elektrą vidutiniam namui daugiau nei 66 metus.
Dydis didesnis už „Torres Kio“ Madride ir panašus į „Torre Mayor“ Meksikoje, o jų perimetras yra didesnis nei metalinis „London Eye“ ratas Londone. Ši turbina tai evoliucija V164–8.0 MW galios vėjo turbina jau sumušė rekordus 2014 m. ir tai gali valdyti 16.000 XNUMX Didžiosios Britanijos namų ūkių.
Man rūpi 50 km nuo Edilberto