Как работает ветряк или мельница?

Но как ветер становится электричество? Прямой предшественник нынешнего Ветряные турбины старые мельницы, которые до сих пор используются для различных задач, таких как извлечение воды или измельчение зерна. А ветряная мельница Это машина, у которой лопасти или лопасти прикреплены к общему валу, который начинает вращаться, когда дует ветер.

Этот вращающийся вал соединен с различными типами оборудования, например, с оборудованием для измельчения зерна, перекачивания воды или генерировать электричество.

Чтобы получить электричество, движение лопастей приводит в действие электрический генератор (генератор переменного тока или динамо-машину), который преобразует механическая энергия вращения в электрическая мощность. Электричество можно хранить в батареях или отправлять прямо в сеть. Операция довольно проста, усложняется исследование и построение Ветряные турбины становится все более эффективным.

Типы ветряных турбин

Ветряная мельница может быть из Горизонтальная ось, которые сегодня наиболее распространены, или есть также вертикальная ось.

Из Википедии определение вертикальные ветряные турбины или горизонтально, как работающий электрогенератор преобразование кинетической энергии ветра в механической энергии и через ветряную турбину в электроэнергии.

Те, у кого вертикальная ось, выделяются тем, что не нуждаются в механизме ориентации, а электрический генератор может быть установлен на земле. С другой стороны, те, у кого горизонтальная ось, позволяют охватить широкий спектр от изолированных приложений малой мощности до установок в крупных ветряных электростанциях.

Вертикальные ветряные турбины

Как уже упоминалось, ветряные турбины с вертикальной или вертикальной осью не нужен механизм ориентации, а какой бы электрогенератор можно найти на земле.

Su производство энергии ниже и у него есть некоторые небольшие недостатки, например, его нужно моторизовать, чтобы двигаться.

Там три типа вертикальных ветряных турбин как и Савониус, Гиромилль и Дарриус.

недостатки

Одна из самых частых проблем Ветряные турбины его огромные размеры, помимо вызываемых ими вибраций и шума. По этой причине они обычно располагаются вдали от домов. Однако компании и ученые по всему миру продолжают работать над тем, чтобы строить турбины меньшего размера (Вы можете ознакомиться со статьей, посвященной мини-ветроэнергетике ранее), o бесшумный которые могут быть расположены в городских районах.

Но одна из проблем, которая больше всего беспокоит в области генерации энергия ветра Это изменчивость источника, то есть ветра. В турбины в общем, они готовы к оптимальному функционированию, когда ветер дует в определенном диапазон скоростей. С одной стороны, для перемещения лопастей требуется определенная минимальная скорость, с другой стороны также есть максимальный предел.

Например, наиболее распространенным является то, что эти ограничения с Скорость ветра от 3 до 24 метров в секунду.. Минимум называется скоростью соединения, то есть минимумом для выработки некоторого количества электроэнергии, а максимум называется скоростью отключения, то есть когда он уже контрпродуктивен, поскольку может сломать механизм.

Un ветряная мельница может быть один или в ветряные электростанции, на суше, образующей береговые ветряные электростанции, на берегу моря или их даже можно установить на воде на определенном расстоянии от берега в том, что называется оффшорная или оффшорная ветряная электростанция.

Строение ветряной турбины или ветряной турбины

Тысячи ветряных электростанций полны моделей TEEH (ветряные турбины с горизонтальной осью). Эти машины состоят из следующих сегментов.

Башня и фундамент: Фундаменты башни могут быть плоскими или глубокими, что гарантирует в обоих случаях устойчивость ветряной турбины, крепление гондолы и лопастей двигателя. Фундамент также должен поглощать толчки, вызванные изменением силы ветра.

В зависимости от характеристик башни могут быть разных типов:

• Стальная трубчатая: Большинство ветряных турбин построено с трубчатыми стальными опорами.
• Бетонные башни: Они построены в одном месте, что позволяет рассчитать необходимую высоту.
• Сборные железобетонные башни: Они собираются из готовых частей, и их сегменты размещаются в одном месте.
• Решетчатые конструкции: Изготовлены из стальных профилей.
• гибрид: Они могут иметь характеристики и материалы различных типов башни.
• Натянутые мачтовые башни с ветрами: Для них характерно то, что они являются ветряными турбинами меньших размеров.

Ротор: Ротор - это «сердце» каждой ветряной мельницы, поскольку он поддерживает лопасти турбины, перемещая их механически и вращательно, чтобы преобразовать тягу ветра в энергию.

гондола: Это наиболее заметная головка ветряной турбины, шлем, который скрывает и поддерживает все механизмы турбины. Гондола присоединяется к башне по подшипникам чтобы иметь возможность следить за направлением ветра.

Коробка множителя: Помимо способности противостоять колебаниям ветра, редуктор выполняет задачу сочетания низких скоростей вращения ротора и высоких скоростей генератора. Как говорит его собственное слово; умножает 18-50 об / мин, генерируемых естественным движением ротора, примерно на 1.750 об / мин, когда он выходит из генератора.

Generador: Он отвечает за преобразование механической энергии в электрическую. Для турбин большой мощности используются асинхронные генераторы с двойным питанием, хотя обычные синхронные и асинхронные генераторы также широко распространены.

Тормоза: В силовой передаче используются механические тормоза, для которых необходим высокий коэффициент трения в статике и большое сопротивление сжатию.

Электрооборудование ветряка или ветряка

Сегодняшние ветряные турбины состоят не только из лопастей и генератора, которые обеспечивают дома дешевой энергией. Ветровые турбины также должны иметь индивидуальная система питания и многочисленные датчики. Последним удается отслеживать и измерять температуру, направление ветра, его скорость и другие параметры, которые могут появиться внутри гондолы или в окрестностях.

Преимущества быстрых ветряных турбин перед медленными

Самым большим преимуществом так называемых «медленных ветряных турбин» является то, что они имеют больше лезвий что пороги и их материалы обычно более дешевый. Но в чем ваши проблемы? Несмотря на большой диаметр (от 40 до 90 м в высоту) и наличие роторов с головкой до 100 м, ветряные турбины быстрые легче чем медленные.

Это достигается благодаря генераторам большой мощности (от 0,5 до 3 МВт), в которых еще больше используется соотношение высоты и мощности ветра.

Будучи легче, лезвия двигаются быстрее, поэтому размер и стоимость коробки множителя что приводит в движение электрогенератор уменьшается.

Благодаря меньшему количеству лопастей их можно легче регулировать, чтобы адаптировать их мощность в соответствии с характеристиками ветра. Ветряные турбины на быстрых нейтронах лучше устойчивы к напряжения, вызванные порывами ветра. Осевое усилие из-за воздействия ветра на неподвижный ротор меньше в турбинах быстрого ветра, чем при его вращении; противоположное происходит в медленные ветряки.

Самая мощная ветряная мельница в мире

Vestas представила обновление самой большой ветряной турбины в мире. У меня нет прилагательных, чтобы описать, насколько огромна эта турбина. V164, 220-метровая ветряная мельница с 38-тонные, 80-метровые лопасти, только что привлекла все внимание тех, кто интересуется возобновляемыми источниками энергии в Дании.

Предыдущая турбина могла выдавать мощность 8 МВт, а благодаря обновлениям теперь она может достигать мощности до XNUMX МВт. 9 MW вывод при определенных условиях. В своем первом тесте V164 был способен производить 216.000 24 кВтч всего за XNUMX часа.

Это не только абсолютный рекорд по выработке энергии ветра одной ветряной мельницей, но и самая яркая демонстрация того, что океанские ветры будут иметь ключевая роль в уже начавшемся энергетическом переходе.

Достаточно, чтобы обеспечить дом на 66 лет

По словам Торбена Хвид Ларсен, Технический директор Вестас:

"Наши прототип установил очередной рекорд поколения, с выработкой 216.000 24 кВтч за 9 часа. Мы уверены, что эта ветряная турбина мощностью XNUMX МВт зарекомендовала себя как рыночная, и полагаем, что она сыграет ключевую роль в снижении цен на морскую ветроэнергетику ».

Обычно говорить о киловаттах немного сложно и абстрактно. Но по данным официальных органов, среднее потребление электроэнергии в испанском доме составляет 3.250 кВтч в год.. Количество немного выше, чем среднегодовое потребление городского жилья в основных городах Южной Америки. Принимая это во внимание, за день производства он мог подавать электричество в средний дом. более 66 лет.

Они больше, чем Torres Kio в Мадриде, и похожи на Torre Mayor в Мексике, их окружность больше, чем металлическое колесо Лондонского глаза в Лондоне. Эта турбина это эволюция ветряной турбины V164-8.0 МВт, которая уже побил рекорды в 2014 году и может обеспечить электроэнергией 16.000 XNUMX британских семей.