Turbina tar-riħ vertikali

Un turbina tar-riħ vertikali u orizzontali huwa bħal ġeneratur elettriku li jaħdem tikkonverti l-enerġija kinetika tar-riħ fl-enerġija mekkanika u permezz ta 'turbina tar-riħ fl-enerġija elettrika.

Hemm żewġ tipi ewlenin ta ' turbina tar-riħ vertikali u orizzontali. Dawk b'assi vertikali jispikkaw minħabba li m'għandhomx bżonn il-mekkaniżmu ta 'orjentazzjoni u x'inhu l-ġeneratur elettriku jista' jiġi rranġat fuq l-art. Min-naħa l-oħra, dawk b'assi orizzontali huma l-aktar użati u jippermettu li jkopru firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet iżolati ta' enerġija żgħira sa installazzjonijiet f'parkkijiet tar-riħ kbar.

Se nidħlu fiż-żewġ ewlenin, bħat-turbini tar-riħ tal-assi vertikali u orizzontali msemmija hawn fuq, u x'jistgħu jkunu proposti ġodda li jippruvaw jieħdu l-aħjar użu minnha għar-riħ biex tipproduċi enerġija elettrika. Qegħdin fi ftit snin fejn it-teknoloġija tavvanza u naraw proposti ġodda kull darba bħat-turbini tar-riħ mingħajr skrun tal-proġett Vortex jew dik is-Siġra tar-Riħ, tip ta ’siġra mekkanika li tiġġenera enerġija skiet.

X'inhu turbina tar-riħ vertikali?

Turbina tar-riħ ta 'assi vertikali hija essenzjalment turbina tar-riħ li fiha x-xaft tar-rotor huwa installat f'pożizzjoni vertikali u jista' jiġġenera elettriku irrispettivament minn liema direzzjoni jkun ġej ir-riħ. Il-vantaġġ ta 'dan it-tip ta' turbina tar-riħ vertikali huwa dak jista 'jiġġenera elettriku anke f'postijiet bi ftit riħ u żoni urbani fejn ir-regolamenti tal-bini ġeneralment jipprojbixxu l-installazzjoni ta 'turbini tar-riħ orizzontali.

Kif imsemmi, turbini tar-riħ b'assi vertikali jew vertikali l-ebda ħtieġa għal mekkaniżmu ta 'orjentazzjoni u dak li jkun il-ġeneratur elettriku jista 'jinstab fuq l-art. Tiegħu il-produzzjoni tal-enerġija hija aktar baxxa u għandu xi żvantaġġi żgħar bħal li jeħtieġ li jkun immotorizzat biex jibda.

Hemm tliet tipi ta 'turbini tar-riħ vertikali bħalma huma Savonius, Giromill u Darrrieus.

Tip Savonius

Dan huwa kkaratterizzat minn iffurmat minn żewġ semiċirkli imċaqlaq orizzontalment f'ċerta distanza, li minnha tivvjaġġa l-arja, u għalhekk tiżviluppa ftit enerġija.

gyromil

Jispikka talli għandu sett ta 'xfafar vertikali mwaħħla b'żewġ vireg fuq l-assi vertikali u joffri firxa ta 'provvista ta' enerġija minn 10 sa 20 Kw.

darrieus

Iffurmat minn żewġ jew tliet xfafar konvessi flimkien għall-assi vertikali fil-qiegħ u fuq, jippermetti li tieħu vantaġġ mir-riħ f'medda wiesgħa ta 'veloċità. L-iżvantaġġ huwa li ma jixgħelux waħedhom u għandhom bżonn rotor Savonius.

Kif taħdem turbina tar-riħ ta 'assi vertikali?

F'turbini tar-riħ vertikali, ix-xfafar iduru bil-forza li tmexxi r-riħ. Turbini tar-riħ vertikali, kuntrarjament għal dawk orizzontali, huma dejjem allinjati mar-riħ. Ma jimpurtax liema hija d-direzzjoni tal-istess peress li jistgħu jaħdmu anke meta r-riħ jonfoħ veloċitajiet baxxi. Il-vantaġġ ta 'dawn it-turbini tar-riħ vertikali huwa li huma iżgħar u eħfef mit-turbini li għandhom l-orizzontali. Billi huma iżgħar, jiġġeneraw inqas enerġija. Madankollu, huma kapaċi jsaħħnu dar, ikollhom id-dwal interni u esterni kollha mixgħula u jerġgħu jiċċarġjaw il-batterija ta 'karozza elettrika.

Turbini tar-riħ tal-assi orizzontali

Dawk bl-assi orizzontali huma L-iktar użat u huma dawk li nistgħu nsibu f'dawk wind farms kbar fejn dan it-tip ta 'turbini tar-riħ jistgħu jintużaw' il fuq minn 1 Mw ta 'enerġija.

Bażikament hija magna rotazzjonali li fih il-moviment huwa prodott mill-enerġija kinetika tar-riħ meta taġixxi fuq rotor li normalment ikollu tliet xfafar. Il-moviment ta 'rotazzjoni prodott huwa trasmess u mmultiplikat permezz ta' multiplikatur tal-veloċità għal ġeneratur li huwa responsabbli għall-produzzjoni ta 'enerġija elettrika.

Dawn il-komponenti kollha joqgħodu fuq gondola Huwa mqiegħed fuq quċċata ta 'torri ta' appoġġ. Huma dawk konvenzjonali li jistgħu jinstabu f'ċerti reġjuni ta 'pajjiżna li jiġbdu orizzont u pajsaġġ differenti iżda joffru enerġija nadifa u rħisa.

Kull turbina tar-riħ għandha mikroproċessur li huwa responsabbli għall-kontroll u tirregola l-varjabbli tal-bidu, l-operazzjoni u l-għeluq tagħha. Dan jieħu din l-informazzjoni u d-dejta kollha fiċ-ċentru tal-kontroll tal-installazzjoni. Kull waħda minn dawn it-turbini tar-riħ tinkorpora, fil-bażi tat-torri, kabinett bil-komponenti elettriċi kollha (swiċċijiet awtomatiċi, transformers tal-kurrent, protetturi tal-vultaġġ żejjed, eċċ.) Li jiffaċilitaw it-trasport tal-enerġija elettrika ġġenerata għall-konnessjoni tan-netwerk jew konsum punti.

L-enerġija miksuba minn turbina tar-riħ jiddependi fuq il-qawwa tar-riħ li jgħaddi mir-rotor u huwa direttament proporzjonali għad-densità ta 'l-arja, iż-żona miknusa mix-xfafar tagħha u l-veloċità tar-riħ.

It-tħaddim ta 'turbina tar-riħ hija kkaratterizzata mill-kurva tal-qawwa tagħha li tindika l-firxa tal-veloċitajiet tar-riħ li fihom tista 'titħaddem u l-qawwa li hija meħtieġa għal kull każ.

X'tip ta 'turbina tar-riħ hija aktar effiċjenti?

F'termini ta 'effiċjenza fl-enerġija, turbini tar-riħ orizzontali huma dawk li jirbħu l-logħba. U huwa li huma kapaċi jilħqu veloċità ta 'rotazzjoni ogħla u għalhekk jeħtieġu gearbox bi proporzjon ta' multiplikazzjoni ta 'rotazzjoni aktar baxx. Barra minn hekk, minħabba li l-kostruzzjoni ta 'dawn it-turbini tar-riħ trid issir pjuttost għolja iż-żieda fil-veloċità tar-riħ tintuża aktar. Fis-saffi ta 'fuq tal-atmosfera, il-veloċità tar-riħ hija ogħla peress li m'għandha l-ebda tip ta' ostaklu.

X'inhuma l-iżvantaġġi tat-turbini tar-riħ VAWT?

L-iżvantaġġi ta 'dawn it-tipi ta' turbini tar-riħ jinkludu dan li ġej:

• L-ispiża inizjali tal-installazzjoni hija pjuttost għolja.
• Jekk trid f'żona fejn ma jkunx hemm wisq riħ kontinwament, hemm ċans li l-effiċjenza fl-enerġija ma tistax titneħħa.
• Inti jista 'jkollok problemi mal-ġirien minħabba l-istorbju.
• It-turbini normalment joperaw biss b'kapaċità ta 'madwar 30%.

Użu ta 'turbini tar-riħ u storja

L-użu tal-enerġija elettrika mir-riħ diġà ntuża mar-rotors tar-riħ fi djar iżolati li jinsabu f'żoni rurali f'nofs is-seklu XNUMX.

Imma dik li verament imħatri fuq din it-teknoloġija fis-snin 70 kienet id-Danimarka. Dan il-fatt ippermetta lil dan il-pajjiż ikun wieħed mill-manifatturi ewlenin ta 'dan it-tip ta' turbina tar-riħ bħalma huwa l-każ ta 'Vestas u Siemens Wind Power.

Sa mill-2013, l-enerġija mir-riħ ipproduċa l-ekwivalenti ta '33% tal-konsum totali tal-elettriku, b'39% fl-2014. Issa l-għan tad-Danimarka huwa li tilħaq 50% sal-2020 u sal-2035 84%.

Il-bidla li pproduċa dan il-pajjiż kienet minħabba emissjonijiet għoljin ta ’CO2 fl-aħħar tas-snin 70, allura l-enerġija rinnovabbli saret l-għażla ewlenija għal dan il-pajjiż. Dan wassal għal tnaqqis fid-dipendenza tal-enerġija fuq pajjiżi oħra u tnaqqis fit-tniġġis globali.

Storiku kien l - istallazzjoni fid - Danimarka tal - l-ewwel turbina tar-riħ li laħqet 2 MW. L-impjant tal-enerġija kellu torri tubulari u tliet xfafar. Inbena minn għalliema u studenti mill-iskola Tvind. U l-ħaġa kurjuża dwar din l-istorja hija li dawk id- "dilettanti" kienu redikolati fil-ġurnata tagħhom qabel l-inawgurazzjoni. Sal-lum dik it-turbina għadha taħdem u għandha disinn simili ħafna għall-aktar turbini tar-riħ moderni.

Il-futur tat-turbini tar-riħ

Sal-lum, innovazzjonijiet teknoloġiċi għadhom qed jitfaċċaw ittejjeb l-applikazzjonijiet ta 'enerġija mir-riħ. Fl-2015, l-akbar turbina installata kienet il-Vestas V164 għall-użu ħdejn il-kosta.

Fl-2014, iktar minn 240.000 turbina tar-riħ kienu operattivi fid-dinja, u pproduċew 4% tal-elettriku tad-dinja. Fl-2014, il-kapaċità totali għaddiet minn 336 Gw biċ-Ċina, l-Istati Uniti, il-Ġermanja, Spanja u l-Italja bħala l-mexxejja fl-installazzjonijiet.

U mhumiex biss dawn il-pajjiżi li qed ikabbru l-popolazzjoni tagħhom ta 'turbini tar-riħ ta' assi vertikali jew orizzontali, iżda ħafna oħrajn li huma jfittxu mod biex ikunu aktar sostenibbli kif jiġri fi Franza bit-Torri Eiffel li issa jiġġenera l-enerġija tiegħu stess grazzi għal xi turbini tar-riħ installati ġodda u li magħhom se jiżdiedu dwal LED, pannelli solari u sistema ta ’ġbir ta’ ilma tax-xita biex b’hekk jippromwovu enerġija nadifa u rħisa.

Lanqas ma nistgħu ninsew attentati ġodda fil-forma ta ' 157 turbini tar-riħ għal 3 wind farms ġodda fl-Afrika t’Isfel li se jiġi minn naħa ta ’wieħed mill-akbar manifatturi ta’ dan it-tip ta ’teknoloġija bħal Siemens. Se jżidu bejn it-3 kapaċità ta ’140 mW u huwa mistenni li jiġu installati sal-bidu tal-2016 biex jipprovdu elettriku lill-popolazzjonijiet fil-viċin ta’ dan il-pajjiż Afrikan.

Artiklu relatat:

Dak kollu li għandek bżonn tkun taf dwar it-turbini tar-riħ

It-teknoloġija tat-turbini tar-riħ li jżommu f'wiċċ l-ilma

Kif stajna naraw fil - storja ta 'enerġija mir-riħ, riħ lil hinn mix-xtut beda jespandi fl-2009 meta t-turbina tar-riħ li tgħum f'wiċċ l-ilma kienet installata fin-Norveġja bi spiża ta 'kważi 62 miljun dollaru.

Il-Ġappun, wara d-diżastru nukleari ta 'Fukushima, għandu fasslet l-installazzjoni ta ’80 turbini tar-riħ tal-baħar fuq ix-xatt fil-qrib sal-2020.

Turbini tar-Riħ mingħajr Skrun Vortex

Kumpanija Spanjola msejħa Deutecno għandha ħolqot turbina tar-riħ mingħajr partijiet li jiċċaqalqu li rebaħ l-ewwel premju fil-kategorija tal-Enerġija fis-Summit tan-Nofsinhar 2014.

Dawn it-turbini tar-riħ mingħajr skrun huma huma jkunu responsabbli biex jeliminaw dawk it-turbini tar-riħ enormi li jimmodifikaw l-orizzont kull fejn ikunu installati. Il-funzjonalità tagħha se tkun simili iżda bi ffrankar sinifikanti fl-ispejjeż, apparti mill-fatt li l-manutenzjoni u l-installazzjoni tagħha huma orħos.

Għandu jkun hemm ukoll tnaqqis fl-impatt ambjentali barra minn hekk jelimina l-istorbju li jiġġeneraw turbini tar-riħ tradizzjonali.

It-teknoloġija tagħhom taħdem b'tali mod li juża deformazzjoni kkawżata mill-vibrazzjoni li huwa kkawżat mir-riħ meta jidħol f'reżonanza f'ċilindru vertikali semi-riġidu u ankrat fl-art.

Il-parti ewlenija tal-Vortex, li hija ċ-ċilindru, kienet magħmula minn materjali pjeżoelettriċi u fibra tal-ħġieġ jew karbonju, u l-enerġija elettrika hija ġġenerata mid-deformazzjoni ta 'dawn il-materjali.

L-2016 se tkun is-sena fejn l-ewwel unità tal-mitħna tar-riħ bla blad hija lesta.

Siġra tar-riħ

Proġett pjuttost innovattiv huwa s-Siġra tar-Riħ li qed tiġi żviluppata minn NewWind u jiġifieri magħmul minn 72 weraq artifiċjali. Kull waħda minnhom hija turbina vertikali b'forma konika u għandha massa żgħira li tista 'tiġġenera enerġija b'riħ ħafif ta' 2 metri kull sekonda.

Dan jippermettilek jiġġeneraw enerġija għal 280 jum fis-sena u l-produzzjoni totali tagħha hija 3.1 kW bi 72 turbina taħdem. 11-il metru għoli u 8 metri fid-dijametru, is-Siġra tar-Riħ hija viċin id-daqs ta 'siġra vera u għalhekk tista' toqgħod perfettament f'dak l-ispazju urban.

Un proġett pjuttost partikolari u li tpoġġina quddiem dawk l-avvanzi teknoloġiċi li jfittxu t-triq biex inkunu aktar effiċjenti u biex inkunu nistgħu nipprovdu biżżejjed enerġija għan-netwerk tal-elettriku pubbliku jew bħala extra għal bini.

Partijiet minn turbina tar-riħ

Turbini tar-riħ inġenerali jistgħu jkejlu sa 200 metru għoli u 20 tunnellata tal-piż. L-istruttura u l-komponenti tiegħu huma kumplessi u huma manifatturati biex itejbu l-ġenerazzjoni tal-enerġija mill-veloċità ta 'XNUMX sal-massimu.

Bejn il - komponenti u partijiet ta 'turbina tar-riħr għandna:

Bażi

Il-punti bażiċi għal turbina tar-riħ għandhom ikunu imwaħħal sew ma 'bażi ​​b'saħħitha. Għal dan, turbini tar-riħ ta 'assi orizzontali huma mibnija b'fond ta' konkrit rinfurzat taħt l-art li jadatta għat-terren li fih jinsab u jgħin biex jiflaħ tagħbijiet tar-riħ.

Torri

It-torri huwa l-parti tat-turbina tar-riħ li jappoġġja l-piż kollu u huwa dak li jżomm ix-xfafar mill-art. Huwa mibni minn konkrit rinfurzat fil-qiegħ u azzar fin-naħa ta ’fuq. Normalment huwa vojt biex jippermetti aċċess għall-gondola. It-torri huwa responsabbli biex jgħolli t-turbina tar-riħ biżżejjed biex ikun jista 'jieħu vantaġġ mill-veloċitajiet massimi possibbli tar-riħ. Nawtla li ddur tal-azzar jew tal-fibreglass hija mwaħħla mat-tarf tat-torri.

Xfafar u rotor

It-turbini tal-lum huma magħmula minn tliet xfafar għax tipprovdi intoppi akbar fid-dawran. Ix-xfafar huma magħmula minn materjal kompost tal-poliester b'tisħiħ tal-fibri tal-ħġieġ jew tal-karbonju. Dawn il-komposti jagħtu lill-xfafar reżistenza akbar. Ix-xfafar jistgħu jkunu twal sa 100 metru u huma konnessi mal-buttun tar-rotor. Grazzi għal dan il-hub, ix-xfafar jistgħu jibdlu l-angolu ta 'inċidenza tax-xfafar biex jieħdu vantaġġ mir-riħ.

Rigward ir-rotors, fil-preżent huma orizzontali u jista 'jkollhom ġonot. Normalment, din tinsab fin-naħa tar-riħ tat-torri. Dan isir sabiex jitnaqqsu t-tagħbijiet ċikliċi fuq ix-xfafar li jidhru jekk tinsab fil-leward tagħha, billi jekk xafra titqiegħed wara l-qawmien tat-torri, il-veloċità tal-inċident tinbidel ħafna.

Il-gondola

Huwa diviżorja li tista 'tgħid hekk Hija l-kamra tal-magni tat-turbina tar-riħ. Il-nacelle iddur madwar it-torri biex tqiegħed it-turbina li tħares lejn ir-riħ. In-nacelle fiha l-gearbox, ix-xaft prinċipali, is-sistemi ta 'kontroll, il-ġeneratur, il-brejkijiet, u l-mekkaniżmi tat-tidwir.

Gearbox

Il-funzjoni tal-gearbox hija li aġġusta l-veloċità tat-tidwir mix-xaft ewlieni għal dak meħtieġ mill-ġeneratur.

Ġeneratur

Fit-turbini tar-riħ tal-lum hemm tliet tipi ta 'turbini li jvarjaw biss bl-imġieba tal-ġeneratur meta jkun f'kundizzjonijiet ta 'veloċità eċċessiva tar-riħ u jsiru tentattivi biex jiġu evitati tagħbijiet żejda.

Kważi t-turbini kollha jużaw waħda minn dawn it-3 sistemi:

• Ġeneratur tal-Induzzjoni tal-Gaġġa tal-Isquirrel
• Ġeneratur ta 'induzzjoni bifażika
• Ġeneratur sinkroniku

Sistema ta 'waqfa

Sistema tal-ibbrejkjar hija sistema ta 'sigurtà Għandu diski li jgħinu f'sitwazzjonijiet ta 'emerġenza jew manutenzjoni biex iwaqqfu l-mitħna u jipprevjenu ħsara lill-istrutturi.

Sistema ta 'kontroll

Il-mitħna tar-riħ hija kompletament ikkontrollat ​​u awtomatizzat mis-sistema ta ’kontroll. Din is-sistema hija magħmula minn kompjuters li jimmaniġġjaw l-informazzjoni pprovduta mill-wind vane u l-anemometer imqiegħed fuq in-nacella. B'dan il-mod, billi tkun taf il-kundizzjonijiet tat-temp, il-mitħna u x-xfafar jistgħu jkunu orjentati aħjar biex itejbu l-ġenerazzjoni tal-enerġija bir-riħ li jonfoħ. L-informazzjoni kollha li jirċievu dwar l-istatus tat-turbina tista 'tintbagħat mill-bogħod lil server ċentrali u jkollhom kollox taħt kontroll. Fil-każ li l-veloċitajiet tar-riħ jew il-kundizzjonijiet tat-temp jistgħu jagħmlu ħsara lill-istruttura tat-turbina tar-riħ, bis-sistema ta 'kontroll tista' tkun taf malajr is-sitwazzjoni u tattiva s-sistema tal-ibbrejkjar, u b'hekk tevita l-ħsara.

Grazzi għal dawn il-partijiet kollha tat-turbina tar-riħ tista ' jiġġeneraw enerġija elettrika mir-riħ b'mod li jiġġedded u li ma jniġġesx għall-ambjent.