Turbină eoliană

îmbunătățirea parcurilor eoliene

Energia eoliană este una dintre cele mai importante din lumea energiei regenerabile. Prin urmare, trebuie să știm bine care este funcționarea sa. The turbină eoliană Este unul dintre elementele fundamentale ale acestui tip de energie. Are o funcționare destul de completă și există diferite tipuri de turbine în funcție de parcul eolian în care ne aflăm.

În acest articol vă vom spune tot ce trebuie să știți despre turbina eoliană, caracteristicile sale și modul în care funcționează.

Ce este o turbină eoliană

caracteristicile turbinei eoliene

O turbină eoliană este un dispozitiv mecanic care transformă energia eoliană în energie electrică. Turbinele eoliene sunt proiectate pentru a converti energia cinetică a vântului în energie mecanică, care este mișcarea axei. Apoi, în generatorul de turbină, această energie mecanică este transformată în energie electrică. Energia electrică generată poate fi stocată într-o baterie sau utilizată direct.

Există trei legi de bază ale fizicii care guvernează energia disponibilă a vântului. Prima lege prevede că energia produsă de turbină este proporțională cu pătratul vitezei vântului. A doua lege prevede că energia disponibilă este proporțională cu aria măturată a lamei. Energia este proporțională cu pătratul lungimii lamei. A treia lege stabilește că eficiența teoretică maximă a unei turbine eoliene este de 59%.

Spre deosebire de vechile mori de vânt din Castilla La Mancha sau Olanda, în aceste mori de vânt vântul împinge lamele să se rotească, iar turbinele eoliene moderne folosesc principii aerodinamice mai complexe pentru a capta energia eoliană mai eficient. De fapt, motivul pentru care o turbină eoliană își mișcă lamele este similar cu motivul pentru care un avion rămâne în aer și se datorează unui fenomen fizic.

În turbinele eoliene, în palele rotorului sunt generate două tipuri de forțe aerodinamice: una se numește tracțiune, care este perpendiculară pe direcția fluxului vântului, iar cealaltă se numește tracțiune, care este paralelă cu direcția fluxului vântului aer.

Designul palelor turbinei este foarte similar cu cel al unei aripi de avion și se comportă ca acesta din urmă în condiții de vânt. Pe o aripă de avion, o suprafață este foarte rotundă, în timp ce cealaltă este relativ plană. Când aerul circulă prin lamele morii de acest design, fluxul de aer prin suprafața netedă este mai lent decât fluxul de aer prin suprafața rotundă. La rândul său, această diferență de viteză va produce o diferență de presiune, care este mai bună pe o suprafață netedă decât pe o suprafață rotundă.

Rezultatul final este o forță care acționează pe suprafața netedă a aripii propulsorului. Acest fenomen se numește „efectul Venturi”, care face parte din motivul fenomenului „lift”, care la rândul său, explică de ce aeronava rămâne în aer.

Interiorul generatoarelor eoliene

turbină eoliană

Lamele unei turbine eoliene folosesc, de asemenea, aceste mecanisme pentru a provoca o mișcare de rotație în jurul axei lor. Proiectarea secțiunii lamei facilitează rotația în cel mai eficient mod. În interiorul generatorului are loc procesul de conversie a energiei de rotație a lamei în energie electrică după legea lui Faraday. Acesta trebuie să includă un rotor care se rotește sub influența vântului, cuplat la un alternator și transformă energia mecanică rotativă în energie electrică.

Elemente ale unei turbine eoliene

Putere eoliana

Funcțiile implementate de fiecare element sunt următoarele:

  • rotor: Colectează energia eoliană și o transformă în energie mecanică rotativă. Chiar și în condiții de viteză foarte mică a vântului, designul său este esențial pentru virare. Se poate vedea din punctul anterior că proiectarea secțiunii lamei este cheia asigurării rotației rotorului.
  • Sistem de cuplare sau suport de turbină: adaptați mișcarea de rotație a lamei la mișcarea de rotație a rotorului generatorului la care este cuplat.
  • Multiplicator sau cutie de viteze: La viteze normale ale vântului (între 20-100 km / h), viteza rotorului este mică, în jur de 10-40 rotații pe minut (rpm); Pentru a genera electricitate, rotorul generatorului trebuie să funcționeze la 1.500 rpm, astfel încât nacela trebuie să conțină un sistem care convertește viteza de la valoarea inițială la valoarea finală. Acest lucru se realizează printr-un mecanism similar cu cutia de viteze dintr-un motor de mașină, care folosește un set de trepte de viteze multiple pentru a roti partea în mișcare a generatorului la o viteză adecvată pentru a genera electricitate. De asemenea, conține o frână pentru a opri rotația rotorului atunci când vântul este foarte puternic (mai mult de 80-90 km / h), ceea ce poate deteriora orice componentă a generatorului.
  • Generator: Este un ansamblu rotor-stator care generează energie electrică, care este transmisă la stație prin cabluri instalate în turnul care susține nacela și apoi este alimentat în rețea. Puterea generatorului variază între 5 kW pentru turbina medie și 5 MW pentru cea mai mare turbină, deși există deja turbine de 10 MW.
  • Motor de orientare: Permite componentelor să se rotească pentru a poziționa nacela în direcția vântului predominant.
  • Catarg de sprijin: Este suportul structural al generatorului. Cu cât este mai mare puterea turbinei, cu atât este mai mare lungimea lamelor și, prin urmare, cu atât este mai mare înălțimea la care trebuie să fie amplasată nacela. Acest lucru adaugă o complexitate suplimentară proiectării turnului, care trebuie să susțină greutatea grupului generator. Lama trebuie să aibă, de asemenea, o rigiditate structurală ridicată pentru a rezista vânturilor puternice fără a se rupe.
  • Palete și anemometre: dispozitive situate în partea din spate a gondolelor care conțin generatoare; determină direcția și măsoară viteza vântului și acționează asupra palelor pentru a le frâna atunci când viteza vântului depășește un prag. Peste acest prag, există un risc structural al turbinei. Acesta este de obicei un design tip turbină Savonious.

Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre turbina eoliană și caracteristicile sale.


Conținutul articolului respectă principiile noastre de etică editorială. Pentru a raporta o eroare, faceți clic pe aici.

Fii primul care comenteaza

Lasă comentariul tău

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

*

*

  1. Responsabil pentru date: Miguel Ángel Gatón
  2. Scopul datelor: Control SPAM, gestionarea comentariilor.
  3. Legitimare: consimțământul dvs.
  4. Comunicarea datelor: datele nu vor fi comunicate terților decât prin obligație legală.
  5. Stocarea datelor: bază de date găzduită de Occentus Networks (UE)
  6. Drepturi: în orice moment vă puteți limita, recupera și șterge informațiile.