กังหันลมหรือกังหันลมทำงานอย่างไร?

แต่เมื่อลมกลายเป็น ไฟฟ้าเหรอ? ก่อนหน้าโดยตรงของปัจจุบัน กังหันลม มันเก่า โรงสีซึ่งปัจจุบันยังคงใช้สำหรับงานต่างๆเช่นการสกัดน้ำหรือการบดเมล็ดพืช ก สีลม เป็นเครื่องจักรที่มีใบพัดหรือใบพัดติดอยู่กับเพลาทั่วไปซึ่งจะเริ่มหมุนเมื่อลมพัด

เพลาหมุนนี้เชื่อมโยงกับเครื่องจักรประเภทต่างๆเช่นเครื่องจักรสำหรับบดเมล็ดพืชสูบน้ำหรือ ผลิตกระแสไฟฟ้า

ที่จะได้รับ ไฟฟ้าการเคลื่อนที่ของใบมีดขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (อัลเทอร์เนเตอร์หรือไดนาโม) ที่แปลงไฟล์ พลังงานกล ของการหมุนใน พลังงานไฟฟ้า. ไฟฟ้าสามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่หรือส่งโดยตรงไปยังกริด การดำเนินการค่อนข้างง่ายสิ่งที่ซับซ้อนขึ้นคือการตรวจสอบและสร้าง กังหันลม มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ประเภทของกังหันลม

กังหันลม สามารถเป็นของ แกนนอนซึ่งพบมากที่สุดในปัจจุบันหรือยังมี แกนแนวตั้ง.

จาก Wikipedia คำจำกัดความของ กังหันลมแนวตั้ง หรือแนวนอนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังทำงาน การแปลงพลังงานจลน์ของลม ในพลังงานกลและผ่านกังหันลมในพลังงานไฟฟ้า

ผู้ที่มีแกนแนวตั้งโดดเด่นเนื่องจากไม่ต้องการกลไกการวางแนวและสามารถจัดวางเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนพื้นดินได้อย่างไร ในทางกลับกันผู้ที่มีแกนนอน อนุญาตให้ครอบคลุมหลากหลาย ตั้งแต่การใช้พลังงานขนาดเล็กแบบแยกส่วนไปจนถึงการติดตั้งในฟาร์มกังหันลมขนาดใหญ่

กังหันลมแนวตั้ง

ดังกล่าวแล้วกังหันลมแกนแนวตั้งหรือแนวตั้ง ไม่จำเป็นต้องมีกลไกการวางแนว และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่อยู่บนพื้นดินจะเป็นอย่างไร

Su การผลิตพลังงานต่ำลง และมีแต้มต่อเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่นจำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์เพื่อไปต่อ

ที่นั่น กังหันลมแนวตั้งสามประเภท เช่นเดียวกับ Savonius, Giromill และ Darrrieus

ข้อเสีย

หนึ่งในปัญหาที่พบบ่อย กังหันลม มีขนาดใหญ่มากนอกเหนือจากการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนที่ทำให้เกิด ด้วยเหตุนี้จึงมักตั้งอยู่ในบริเวณที่ห่างไกลจากบ้าน อย่างไรก็ตาม บริษัท และนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกยังคงดำเนินการต่อไป สร้างกังหันขนาดเล็ก (คุณสามารถอ่านบทความเกี่ยวกับพลังงานลมขนาดเล็กก่อนหน้านี้) o เงียบ ที่สามารถตั้งอยู่ในเขตเมือง

แต่หนึ่งในปัญหาที่น่ากังวลที่สุดในแวดวงคนรุ่นใหม่ พลังงานลม มันคือความแปรปรวนของแหล่งที่มานั่นคือลม กังหัน โดยทั่วไปแล้วพวกมันพร้อมที่จะทำงานอย่างเหมาะสมที่สุดเมื่อมีลมพัดเข้ามา ช่วงความเร็ว. ในอีกด้านหนึ่งต้องใช้ความเร็วขั้นต่ำในการเคลื่อนใบมีดในทางกลับกันก็มี ขีด จำกัด สูงสุด

ตัวอย่างเช่นที่พบบ่อยที่สุดคือขีด จำกัด เหล่านี้อยู่กับ ความเร็วลมระหว่าง 3 ถึง 24 เมตรต่อวินาที. ค่าต่ำสุดเรียกว่าความเร็วในการเชื่อมต่อนั่นคือค่าต่ำสุดในการผลิตกระแสไฟฟ้าและค่าสูงสุดเรียกว่าความเร็วในการตัดกล่าวคือเมื่อมีการต่อต้านอยู่แล้วเนื่องจากอาจทำให้กลไกเสียหายได้

Un สีลม สามารถอยู่คนเดียวหรือใน ฟาร์มกังหันลมบนบกขึ้นรูป ฟาร์มกังหันลมบนบกบนชายฝั่งทะเลหรือแม้กระทั่งสามารถติดตั้งบนน่านน้ำในระยะทางหนึ่งจากชายฝั่งในสิ่งที่เรียกว่า ฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งหรือนอกชายฝั่ง.

รัฐธรรมนูญของกังหันลมหรือกังหันลม

มีฟาร์มกังหันลมหลายพันแห่งเต็มไปด้วยแบบจำลอง ทีเอช (กังหันลมแกนนอน) เครื่องเหล่านี้ประกอบด้วยส่วนต่างๆดังต่อไปนี้

หอคอยและฐานราก: ฐานรากของหอคอยสามารถแบนหรือลึกเพื่อรับประกันความเสถียรของกังหันลมการยึดของ nacelle และใบพัดของมอเตอร์ในทั้งสองกรณี ฐานรากยังต้องดูดซับแรงผลักที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงและพลังของลม

อาคารอาจมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับลักษณะ:

• ท่อเหล็ก: กังหันลมส่วนใหญ่สร้างด้วยเสาเหล็กแบบท่อ
• อาคารคอนกรีต: สร้างขึ้นในที่เดียวกันทำให้สามารถคำนวณความสูงที่จำเป็นได้
• อาคารคอนกรีตสำเร็จรูป: ประกอบโดยชิ้นส่วนสำเร็จรูปและส่วนของพวกเขาจะถูกวางไว้ในที่เดียวกัน
• โครงสร้างตาข่าย: ผลิตโดยใช้เหล็กรูปพรรณ
• ผสมผสาน: พวกมันสามารถมีลักษณะและวัสดุของหอคอยประเภทต่างๆ
• เสาโทงเทงที่มีลมพัดแรง: มีลักษณะเด่นคือเป็นกังหันลมที่มีขนาดเล็กกว่า

ปีกหมุนของเฮลิคอปเตอร์: โรเตอร์เป็น "หัวใจ" ของกังหันลมทุกตัวเนื่องจากมันรองรับใบพัดของกังหันทำให้เคลื่อนที่โดยกลไกและหมุนเพื่อเปลี่ยนแรงขับของลมให้เป็นพลังงาน

กอนโดลา: เป็นส่วนหัวของกังหันลมที่มองเห็นได้ชัดเจนที่สุดซึ่งเป็นหมวกที่ซ่อนและดูแลเครื่องจักรกังหันทั้งหมด เรือแจวร่วมหอคอย ใช้แบริ่ง เพื่อให้สามารถติดตามทิศทางของลมได้

กล่องตัวคูณ: นอกเหนือจากความสามารถในการทนต่อการเปลี่ยนแปลงของลมกระปุกเกียร์ยังมีหน้าที่ในการเชื่อมต่อความเร็วในการหมุนต่ำของโรเตอร์และความเร็วสูงของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังคำพูดของเขาเอง; จัดการเพื่อคูณ 18-50 รอบต่อนาทีที่เกิดจากการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติของโรเตอร์ในเวลาประมาณ 1.750 รอบต่อนาทีเมื่อออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า: มีหน้าที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า สำหรับกังหันกำลังสูงจะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสแบบป้อนคู่แม้ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและอะซิงโครนัสแบบเดิมก็มีอยู่มากมายเช่นกัน

เบรค: เบรกเชิงกลถูกใช้ในรถไฟกำลังซึ่งจำเป็นในตัวพวกเขาจึงมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสูงในการคงที่และทนต่อแรงอัดได้ดี

อุปกรณ์ไฟฟ้าของกังหันลมหรือกังหันลม

กังหันลมในปัจจุบันไม่เพียง แต่ประกอบด้วยใบพัดและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อนำพลังงานราคาถูกมาสู่บ้านเท่านั้น กังหันลมก็ต้องมี ระบบจ่ายไฟส่วนบุคคลและเซ็นเซอร์จำนวนมาก. ฝ่ายหลังจัดการตรวจสอบและวัดอุณหภูมิทิศทางของลมความเร็วและพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่อาจปรากฏภายในเรือกอนโดลาหรือในบริเวณโดยรอบ

ข้อดีของกังหันลมที่หมุนเร็วเมื่อเทียบกับกังหันลมที่หมุนช้า

ข้อดีที่สุดของสิ่งที่เรียกว่า "กังหันลมหมุนช้า" ก็คือมันมี ใบมีดมากขึ้น ที่แก่งและวัสดุมักจะ ราคาถูกกว่า. แต่ปัญหาของคุณคืออะไร? แม้จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (สูง 40 ถึง 90 ม.) และมีใบพัดที่มีหัวถึง 100 ม เร็วจะเบากว่า มากกว่าคนที่ช้า

สิ่งนี้ทำได้ด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังสูง (0,5 ถึง 3 เมกะวัตต์) ที่ใช้ประโยชน์จากอัตราส่วนความสูง - กำลังของลมได้มากขึ้น

ด้วยน้ำหนักที่เบากว่าใบมีดจึงเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้นดังนั้นขนาดและ ราคากล่องตัวคูณ ที่ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะลดลง.

ด้วยจำนวนใบมีดที่น้อยลงจะสามารถปรับเปลี่ยนได้ง่ายขึ้นเพื่อปรับกำลังตามลักษณะของลม กังหันลมที่หมุนเร็วจะทนได้ดีกว่า ความเครียดที่เกิดจากลมกระโชก. แรงขับตามแนวแกนเนื่องจากการกระทำของลมบนโรเตอร์ที่อยู่กับที่จะน้อยกว่าในกังหันลมที่หมุนเร็วกว่าเมื่อหมุน สิ่งที่ตรงกันข้ามเกิดขึ้นในไฟล์ กังหันลมช้า

กังหันลมที่ทรงพลังที่สุดในโลก

Vestas ได้นำเสนอการอัปเดตกังหันลมที่ใหญ่ที่สุดในโลก ฉันไม่มีคำคุณศัพท์ที่จะอธิบายว่ากังหันนี้มีขนาดใหญ่เพียงใด V164 กังหันลม 220 เมตรพร้อม ใบมีด 38 ตันยาว 80 เมตรได้มุ่งเน้นความสนใจทั้งหมดของผู้ที่สนใจพลังงานหมุนเวียนในเดนมาร์ก

กังหันรุ่นก่อนหน้านี้สามารถส่งกำลังได้ 8 เมกะวัตต์และด้วยการอัปเดตที่ทำให้สามารถเข้าถึงได้ในขณะนี้ 9 MW เอาต์พุตภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ ในการทดสอบครั้งแรก V164 คือ สามารถสร้าง 216.000 กิโลวัตต์ชั่วโมงในเวลาเพียง 24 ชั่วโมง.

ไม่เพียง แต่เป็นการบันทึกการผลิตพลังงานลมโดยกังหันลมเพียงเครื่องเดียวเท่านั้น แต่ยังเป็นการสาธิตที่ชัดเจนที่สุดที่ลมในมหาสมุทรกำลังจะมี บทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่กำลังดำเนินอยู่

เพียงพอที่จะสร้างพลังให้กับบ้านมาตลอด 66 ปี

ตาม Torben Hvid larsen, เวสตัส CTO:

"ของเรา ต้นแบบได้สร้างบันทึกรุ่นอื่น ด้วยกำลังการผลิต 216.000 กิโลวัตต์ชั่วโมงในระยะเวลา 24 ชั่วโมง เรามั่นใจว่ากังหันลมขนาด 9 เมกะวัตต์นี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความพร้อมทางการตลาดและเราเชื่อว่าจะมีส่วนสำคัญในการลดราคาพลังงานลมนอกชายฝั่ง "

โดยปกติแล้วการพูดถึงกิโลวัตต์เป็นเรื่องยากและเป็นนามธรรมเล็กน้อย แต่ตามหน่วยงานของทางการระบุว่า การใช้ไฟฟ้าโดยเฉลี่ยของบ้านในสเปนคือ 3.250 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี. ปริมาณที่สูงกว่าการบริโภคเฉลี่ยต่อปีของที่อยู่อาศัยในเมืองในเมืองหลักของอเมริกาใต้เล็กน้อย เมื่อพิจารณาถึงสิ่งนี้ในหนึ่งวันของการผลิตมันสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านโดยเฉลี่ยได้ มานานกว่า 66 ปี.

มีขนาดใหญ่กว่า Torres Kio ในมาดริดและคล้ายกับ Torre Mayor ในเม็กซิโกเส้นรอบวงของพวกมันใหญ่กว่าวงล้อโลหะของ London Eye ในลอนดอน กังหันนี้ มันคือวิวัฒนาการ ของ V164-8.0 MW ซึ่งเป็นกังหันลมที่ ทำลายสถิติแล้ว ในปี 2014 และสามารถให้พลังงานแก่ครัวเรือนชาวอังกฤษได้ 16.000 ครัวเรือน