W świecie energii odnawialnej niewątpliwie wyróżnia się energia słoneczna i wiatrowa. Pierwsza składa się z elementów zwanych panelami słonecznymi, które są zdolne do wychwytywania promieniowania słonecznego i przekształcania go w energię elektryczną. Drugi wykorzystuje tak zwane turbiny wiatrowe do przekształcania energii wiatru w energię elektryczną.
Turbiny wiatrowe to bardzo złożone urządzenia, które wymagają wcześniejszego badania, aby były opłacalne i wydajne. Ponadto istnieje kilka rodzajów turbin wiatrowych i energii wiatrowej. Chcesz wiedzieć wszystko, co dotyczy turbin wiatrowych?
Charakterystyka turbiny wiatrowej
Jak wspomniano wcześniej, turbina wiatrowa jest urządzeniem zdolnym do przetwarzania energii kinetycznej wiatru na energię elektryczną. Odbywa się to za pomocą obracających się ostrzy od 13 do 20 obrotów na minutę. Obroty, z którymi mogą się obracać łopaty, w dużej mierze zależą od rodzaju technologii zastosowanej w ich konstrukcji oraz siły, jaką wiatr w tym momencie przenosi. Zazwyczaj ostrza zbudowane z lżejszych materiałów mogą obracać się więcej razy na minutę.
Gdy ostrza nabierają większej prędkości, większa ilość energii elektrycznej jest w stanie wytworzyć i dlatego jego wydajność jest wyższa. Do uruchomienia turbiny wiatrowej potrzebna jest energia pomocnicza, która jest dostarczana, aby rozpocząć jej ruch. Następnie, raz uruchomiony, to wiatr jest odpowiedzialny za poruszanie łopatkami.
Turbiny wiatrowe mają okres półtrwania dłuższy niż 25 lat. Chociaż koszty jego instalacji i wcześniejszych inwestycji są wysokie, ponieważ ma dość długi okres użytkowania, można go doskonale zamortyzować i uzyskać korzyści ekonomiczne, jednocześnie zmniejszając wpływ na środowisko i emisję gazów cieplarnianych wytwarzanych przez paliwa kopalne.
Wraz ze wzrostem technologii ewolucja turbiny wiatrowej pozwala jej na dłuższą żywotność, a także na wytwarzanie większej ilości energii elektrycznej i możliwość lokalizowania się w bardziej optymalnych miejscach.
operacja
Mówi się, że turbina wiatrowa jest w stanie przekształcić energię kinetyczną wiatru w energię elektryczną. Jak jednak jest w stanie wytworzyć tę energię? Turbina wiatrowa może wytwarzać energię elektryczną w różnych fazach.
- Automatyczna orientacja. To pierwsza faza, w której turbina wiatrowa zaczyna działać. Jest w stanie ustawić się automatycznie, aby w pełni wykorzystać energię dostarczaną przez wiatr. Jest to znane dzięki danym, które są rejestrowane przez wiatrowskaz i anemometr, który umieścił w swojej górnej części. Mają również platformę, która obraca się na koronie na końcu wieży.
- Obrót ostrza. Wiatr zaczyna kręcić ostrzami. Aby tak się stało, jego prędkość musi wynosić około 3,5 m / s. Maksymalna moc niezbędna do optymalizacji wytwarzania energii elektrycznej występuje, gdy wiatr ma prędkość 11 m / s. Jeśli porywy wiatru są większe niż 25 m / s, łopatki są umieszczane w kształcie flagi, aby turbina wiatrowa hamowała, unikając w ten sposób nadmiernych naprężeń.
- Mnożenie. Jest to wirnik, który obraca powolny wał, który jest w stanie zwiększyć prędkość obrotową z około 13 obrotów na minutę do 1.500.
- Generacja. Dzięki temu mnożnikowi, który zwiększa obroty na minutę, jego energia może zostać przekazana do sprzężonego przez siebie generatora, wytwarzając w ten sposób energię elektryczną.
- Ewakuacja. Wytworzona energia elektryczna jest kierowana wewnątrz wieży do podstawy. Po wjechaniu tam trafia do linii metra do podstacji, gdzie jego napięcie wzrasta na tyle, aby wprowadzić je do sieci elektrycznej i rozprowadzić do pozostałych punktów poboru.
- monitorowanie. Aby pozostałe etapy produkcji energii przebiegały prawidłowo, konieczny jest ciągły proces monitorowania i nadzoru. Krytyczne funkcje turbiny wiatrowej są monitorowane i nadzorowane z podstacji i centrum sterowania. Dzięki temu każde zdarzenie w pracy farmy wiatrowej może zostać wykryte i rozwiązane.
Rodzaje turbin wiatrowych
Istnieją dwa rodzaje turbin wiatrowych w zależności od ich wykorzystania i wytwarzania energii. Te pierwsze zależą od osi wirnika (pionowej lub poziomej), a drugie od dostarczanej mocy.
Zgodnie z osią wirnika
Oś pionowa
Głównymi zaletami tego typu turbiny wiatrowej jest to nie potrzebują fazy automatycznej orientacji jest wielokierunkowy. Dodatkowo jego komponenty takie jak generator i powielacz są montowane w jednej płaszczyźnie z gruntem, co prowadzi do znacznej poprawy warunków serwisowych i obniżenia kosztów montażu.
Wady stwierdzamy, że mają niższe wydajności w porównaniu z innymi typami i zapotrzebowanie na zewnętrzne systemy, które działają jako rozrusznik dla łopatek. Ponadto, gdy trzeba zdemontować wirnik w celu konserwacji, należy zdemontować wszystkie maszyny wiatrowe.
Pozioma oś
Większość turbin wiatrowych, które są budowane w celu podłączenia ich do sieci elektrycznej, jest trójłopatkowa i ma poziomą oś. Te turbiny wiatrowe mają większą wydajność i osiągaj wyższe prędkości obrotowe na minutę. Oznacza to, że potrzebujesz mniej mnożenia. Dodatkowo dzięki swojej wysokiej konstrukcji jest w stanie lepiej wykorzystać siłę wiatru na wysokości.
W zależności od dostarczonej mocy
W zależności od dostarczanej mocy istnieje kilka typów turbin wiatrowych. Pierwszy to sprzęt o małej mocy. Są one związane z wykorzystaniem energii mechanicznej, np. Do pompowania wody i są w stanie zapewnić moc około 50 kW. W celu zwiększenia całkowitej dostarczanej mocy można również użyć niektórych typów sprzętu. Dziś są używane jako źródło zasilania układów mechanicznych lub izolowanych zasilaczy.
Sprzęt średniej mocy. To są sekundy i są w zakres produkcji około 150 kW. Zwykle nie są podłączone do akumulatorów, ale znajdują się w sieci elektrycznej.
Wreszcie, urządzenia dużej mocy są wykorzystywane do komercyjnej produkcji energii elektrycznej i są podłączane do sieci oraz w grupach. Jego produkcja sięga gigawatów.
Dzięki tym informacjom możesz dowiedzieć się znacznie więcej o turbinach wiatrowych i ich eksploatacji.