Vertikal vindturbin

Vindturbinen forvandler vinden til energi

Un vertikal vindturbin u horisontal er som en elektrisk generator som fungerer konvertere vindens kinetiske energi i mekanisk energi og gjennom en vindturbin i elektrisk energi.

Det er to hovedtyper av vindturbin med vertikal og horisontal akse. De med en vertikal akse skiller seg ut for ikke å trenge orienteringsmekanismen, og hva som er den elektriske generatoren kan ordnes på bakken. På den annen side er de med en horisontal akse de mest brukte og tillater å dekke et bredt spekter av isolerte bruksområder med liten kraft opp til installasjoner i store vindparker.

Vi skal fordype oss i de to viktigste, som de nevnte vindturbinene med vertikal og horisontal akse, og hva de ville være nye forslag som prøver å få mest mulig ut av det til vinden for å produsere elektrisk energi. Vi er i noen år der teknologien utvikler seg, og vi ser nye forslag hver gang, for eksempel propellløse vindturbiner i Vortex-prosjektet eller Wind Tree, et slags mekanisk tre som genererer energi lydløst.

Hva er en vertikal vindturbin?

Det er mange typer vindturbiner

En vindturbin med vertikal akse er egentlig en vindturbin der rotorakselen er installert i vertikal stilling og kan generere elektrisitet uansett hvilken retning vinden kommer fra. Fordelen med denne typen vertikale vindturbiner er at kan generere strøm selv på steder med lite vind og urbane områder der byggeforskrifter generelt forbyr installasjon av horisontale vindturbiner.

Som nevnt, vindturbiner med vertikal eller vertikal akse ikke behov for orienteringsmekanisme og hva som ville være den elektriske generatoren, finner du på bakken. Hans energiproduksjonen er lavere og det har noen små handikap som det må motoriseres for å komme i gang.

Det tre typer vertikale vindturbiner det samme er Savonius, Giromill og Darrrieus.

Savonius-typen

Dette er preget av å være dannet av to halvsirkler forskjøvet horisontalt på en viss avstand, gjennom hvilken luften beveger seg, slik at den utvikler lite kraft.

Giromil

Det skiller seg ut for å ha en sett med påmonterte vertikale kniver med to stenger på den vertikale aksen og tilbyr et energiforsyningsområde fra 10 til 20 Kw.

Darrieus

Dannet av to eller tre bikonvekse kniver til den vertikale aksen nederst og øverst, gjør det mulig å utnytte vinden i et bredt hastighetsbånd. Ulempen er at de ikke slår på av seg selv og at de trenger en Savonius-rotor.

Hvordan fungerer en vindturbin med vertikal akse?

I vertikale vindturbiner roterer bladene med kraften som driver vinden. Vertikale vindturbiner, i motsetning til horisontale, er alltid på linje med vinden. Uansett hvilken retning det samme har, siden de kan fungere selv når vinden blåser lave hastigheter. Fordelen med disse vertikale vindturbinene er at de er mindre og lettere enn turbinene som har vannrett. Å være mindre, de genererer mindre energi. Imidlertid er de i stand til å varme opp et hjem, ha alle innvendige og utvendige lys på og lade batteriet til en elektrisk bil.

Vindturbiner med horisontal akse

De med horisontal akse er Den mest brukte og det er de vi kan finne i de store vindparkene der denne typen vindturbiner kan brukes over 1 Mw kraft.

Det er i utgangspunktet en rotasjonsmaskin der bevegelsen produseres av vindens kinetiske energi når den virker på en rotor som normalt har tre kniver. Den produserte rotasjonsbevegelsen overføres og multipliseres ved hjelp av en hastighetsmultiplikator til en generator som er ansvarlig for å produsere elektrisk energi.

Alle disse komponentene de står på en gondol Den er plassert på toppen av et støttårn. De er de konvensjonelle som finnes i visse regioner i landet vårt og tegner en annen horisont og landskap, men tilbyr ren og billig energi.

Hver vindturbin har en mikroprosessor som er ansvarlig for å kontrollere og regulere variabler for oppstart, drift og avslutning. Dette fører all denne informasjonen og dataene til installasjonens kontrollsenter. Hver av disse vindturbinene inneholder, ved tårnets bunn, et skap med alle elektriske komponenter (automatiske brytere, strømtransformatorer, overspenningsbeskyttere osv.) Som letter transporten av elektrisk energi som genereres frem til tilkobling av nettverk eller forbruk poeng.

Energien hentet fra en vindturbin avhenger av vindens kraft som går gjennom rotoren og er direkte proporsjonal med luftens tetthet, området feid av bladene og vindens hastighet.

Driften av en vindturbin er preget av sin kraftkurve som indikerer rekkevidden av vindhastigheter den kan brukes i og kraften som er nødvendig for hvert tilfelle.

Hvilken type vindturbin er mer effektiv?

Vindturbiner er fremtiden

Når det gjelder energieffektivitet, er det horisontale vindturbiner som vinner spillet. Og det er at de er i stand til å nå en høyere rotasjonshastighet, så de trenger en girkasse med lavere rotasjonsmultiplikasjonsforhold. I tillegg, fordi konstruksjonen av disse vindturbinene må gjøres ganske høyt økningen i vindhastighet brukes i større grad. I de øvre lagene i atmosfæren er vindhastigheten høyere siden den ikke har noen form for hindring.

Hva er ulempene med VAWT vindturbiner?

Ulempene med disse typer vindturbiner inkluderer følgende:

  • Den opprinnelige kostnaden for installasjonen er ganske høy.
  • Hvis du må i et område der det ikke er for mye vind hele tiden, er sjansen stor du kan ikke få energieffektivitet.
  • Du kan få problemer med naboene på grunn av støyproblemet.
  • Turbiner opererer vanligvis bare med en kapasitet på omtrent 30%.

Bruk av vindturbiner og historie

Bruken av elektrisk energi fra vinden har allerede blitt brukt med vindrotorer i isolerte hus som ligger i landlige områder på midten av XNUMX-tallet.

Men den som virkelig satset på denne teknologien på 70-tallet, var Danmark. Dette faktum tillot dette landet å være en av de ledende produsentene av denne typen vindturbiner som tilfellet er med Vestas og Siemens Wind Power.

Allerede i 2013, vindenergi produserte tilsvarende 33% av det totale strømforbruket, med 39% i 2014. Nå er Danmarks mål å nå 50% innen 2020 og innen 2035 84%.

Endringen som dette landet produserte var på grunn av høye CO2-utslipp på slutten av 70-tallet, så fornybar energi ble det viktigste valget for dette landet. Dette førte til en reduksjon i energiavhengighet fra andre land og en reduksjon i global forurensning.

Historisk var installasjonen i Danmark av første vindturbin som nådde 2 MW. Kraftverket hadde et rørformet tårn og tre kniver. Den ble bygget av lærere og studenter fra Tvind-skolen. Og det morsomme med denne historien er at disse "amatørene" ble latterliggjort på dagen før innvielsen. Den dag i dag fungerer turbinen fortsatt og har et design som ligner på de mest moderne vindturbinene.

Fremtiden for vindmøller

Den dag i dag fortsetter teknologiske innovasjoner å dukke opp forbedre applikasjoner av vindenergi. I 2015 var den største installerte turbinen Vestas V164 for bruk nær kysten.

I 2014 var det mer enn 240.000 XNUMX vindturbiner de var operative i verden og produserte 4% av verdens strøm. I 2014 passerte den totale kapasiteten 336 Gw med Kina, USA, Tyskland, Spania og Italia som ledende innen installasjoner.

Og det er ikke bare disse landene som øker befolkningen i vindturbiner med vertikal eller horisontal akse, men mange andre som de ser etter en måte å være mer bærekraftige på som det skjer i Frankrike med Eiffeltårnet som nå genererer sin egen energi takket være noen nye installerte vindturbiner, og som vil bli lagt til LED-lys, solcellepaneler og et regnvannssamlingssystem for å fremme på denne måten ren og billig energi.

Vi kan heller ikke glemme nye forsøk i form av 157 vindturbiner for 3 nye vindparker i Sør-Afrika som kommer fra hånden til en av de største produsentene av denne typen teknologi som Siemens. De vil legge til en kapasitet på 3 mW mellom de tre, og det forventes at de vil bli installert innen begynnelsen av 140 for å levere strøm til de nærliggende befolkningene i dette afrikanske landet.

Relatert artikkel:
Alt du trenger å vite om vindturbiner

Teknologien til flytende vindturbiner

Som vi kunne se i historie med vindenergi, havvind begynte å utvide i 2009 da Hywind flytende vindturbin ble installert i Norge til en kostnad på nærmere 62 millioner dollar.

Japan, etter Fukushima-atomkatastrofen, har utformet installasjonen av 80 marine vindturbiner på den nærliggende strandlinjen innen 2020.

Vortex Propellless Wind Turbines

Et spansk selskap kalt Deutecno har skapte en vindturbin uten bevegelige deler som vant førsteprisen i energikategorien på The South Summit 2014.

Disse propelløse vindturbinene er de ville ha ansvaret for å eliminere de enorme vindturbinene som endrer horisonten uansett hvor de er installert. Funksjonaliteten vil være lik, men med ganske betydelige kostnadsbesparelser, bortsett fra at vedlikeholdet og installasjonen er billigere.

Det må også være en reduksjon i miljøpåvirkning bortsett fra at det eliminerer støyen som tradisjonelle vindturbiner genererer.

Deres teknologi fungerer på en slik måte at bruker deformasjon forårsaket av vibrasjoner som er forårsaket av vinden når den inngår resonans i en halvstiv vertikal sylinder og forankret i bakken.

Hoveddelen av Vortex, som er sylinderen, har vært laget av piezoelektriske materialer og glassfiber eller karbon, og elektrisk energi genereres av deformasjonen av disse materialene.

2016 blir året der den første bladløse vindmølleenheten er klar.

Vindtreet

Et ganske innovativt prosjekt er Wind Tree som blir utviklet av NewWind og altså sammensatt av 72 kunstige blader. Hver av dem er en vertikal turbin med konisk form og har en liten masse som kan generere kraft med en lett bris på 2 meter per sekund.

Dette tillater deg generere kraft i 280 dager i året og den totale produksjonen er 3.1 kW med 72 turbiner i gang. 11 meter høyt og 8 meter i diameter, er Wind Tree nær størrelsen på et ekte tre, slik at det passer perfekt i det urbane rommet.

Un ganske spesielt prosjekt og det setter oss foran de teknologiske fremskrittene som søker veien til å være mer effektive og å kunne gi nok energi til det offentlige strømnettet eller som en ekstra for en bygning.

Deler av en vindturbin

Deler av en vindturbin

Bilde - Wikimedia / Enrique Dans

Vindturbiner som helhet de kan måle opptil 200 meter i høyden og 20 tonn av vekt. Dens struktur og komponenter er komplekse og er produsert for å optimalisere kraftproduksjonen fra hastigheten XNUMX til maksimum.

Mellom komponentene og deler av en vindturbinr vi har:

Utgangspunkt

Det grunnleggende for en vindturbin er å være godt festet til en sterk base. For dette er vindturbiner med horisontal akse bygget med et underjordisk armert betongfundament som tilpasser seg terrenget de ligger i og hjelper til å motstå vindbelastning.

Tårn

Tårnet er den delen av vindturbinen som støtter all vekten og er det som holder knivene fra bakken. Den er bygd av armert betong på bunnen og stål på toppen. Det er normalt hul for å gi tilgang til gondolen. Tårnet har ansvaret for å heve vindturbinen nok til at den kan dra nytte av maksimalt mulige vindhastigheter. En roterende stål- eller glassfibernacelle er festet til enden av tårnet.

Kniver og rotor

Dagens turbiner består av tre kniver da det gir større glatthet i svingen. Bladene er laget av polyesterkomposittmateriale med forsterkning av glass eller karbonfibre. Disse forbindelsene gir bladene større motstand. Knivene kan være opptil 100 meter lange og er koblet til rotoren. Takket være dette navet kan bladene endre innfallsvinkelen til bladene for å dra nytte av vinden.

Når det gjelder rotorene, for øyeblikket er vannrette og kan ha skjøter. Normalt er dette plassert til tårnet. Dette gjøres for å redusere de sykliske belastningene på bladene som vises hvis det er plassert til baksiden av det. Hvis et blad er plassert bak tårnets kjølvann, vil innfallshastigheten bli sterkt endret.

Gondolen

Det er et avlukke du kan si det Det er motorrommet til vindturbinen. Nacellen roterer rundt tårnet for å plassere turbinen mot vinden. Nacellen inneholder girkasse, hovedaksel, kontrollsystemer, generator, bremser og svingmekanismer.

Girkasse

Girkassens funksjon er å juster dreiehastigheten fra hovedakselen til den som generatoren trenger.

generator

I dagens vindturbiner det er tre typer turbiner som bare varierer etter oppførselen til generatoren når den er under for høy vindhastighet og det blir gjort forsøk på å unngå overbelastning.

Nesten alle turbiner bruker ett av disse 3 systemene:

  • Ekornburinduksjonsgenerator
  • Bifasisk induksjonsgenerator
  • Synkron generator

Break system

Bremsesystem det er et sikkerhetssystem Den har skiver som hjelper i nød- eller vedlikeholdssituasjoner med å stoppe møllen og forhindre skader på konstruksjonene.

Kontrollsystem

Vindmøllen er full kontrollert og automatisert av kontrollsystemet. Dette systemet består av datamaskiner som håndterer informasjonen gitt av vindfløyen og vindmåler plassert på toppen av nacellen. På denne måten kan du kjenne værforholdene bedre orientere møllen og bladene for å optimalisere kraftproduksjonen med blåservinden. All informasjon de får om status for turbinen kan sendes eksternt til en sentral server og ha alt under kontroll. I tilfelle vindhastigheter eller værforhold kan skade vindturbinens struktur, kan du med kontrollsystemet raskt kjenne situasjonen og aktivere bremsesystemet, og dermed unngå skader.

Takk til alle disse delene av vindturbinen du kan generere elektrisk energi fra vinden på en fornybar og ikke-forurensende måte for miljøet.


Innholdet i artikkelen følger våre prinsipper for redaksjonell etikk. Klikk på for å rapportere en feil her.

6 kommentarer, legg igjen dine

Legg igjen kommentaren

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.

*

*

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Kontroller SPAM, kommentaradministrasjon.
  3. Legitimering: Ditt samtykke
  4. Kommunikasjon av dataene: Dataene vil ikke bli kommunisert til tredjeparter bortsett fra ved juridisk forpliktelse.
  5. Datalagring: Database vert for Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheter: Når som helst kan du begrense, gjenopprette og slette informasjonen din.

  1.   Pablo Acevedo G. sa

    Vi har et prosjekt for produksjon av strøm. Jeg trenger kontakter for å starte opp. Telefon 57830415_7383284 Tusen takk

  2.   Javier Garcia sa

    Jeg vil finne en vindturbin til et hjem som kan produsere 24kwh per dag for et personlig prosjekt, og som kan indikere kostnader, takk

    1.    pablo sa

      Hei Javier .. fra spørsmålet ditt ser jeg at du trenger 1 kilowattime ... Jeg tilbyr deg den beste prisen og kvaliteten i markedet
      for dette trenger jeg bakgrunnen din som by, land osv.

  3.   Jorge Paucar sa

    Hallo, jeg er i begynnelsen av dette prosjektet allerede med veldig lovende resultater som allerede er testet og lave kostnader a_eletropaucar@hotmail.com peru

  4.   Francisco Villen. sa

    Disse områdene til generatorer har en veldig kort rute, fordi det er rett rundt hjørnet, generering av elektrisitet ved magnetiske magnetiske strømmer (magneter) og alle hjem vil kunne ha sin egen generator på 4 eller 5 kw i et lignende rom til en vaskemaskin.

  5.   Marlon escobar sa

    Hilsen, jeg vil ha mer informasjon for å implementere løsningen i et boligbygg, vi vil redusere og / eller eliminere forbruket; vi har elektrisk varmeapparat til bassenget og belysning av alle fellesarealer, vennligst send komplett teknisk informasjon om vertikale generatorer.