Вітрових турбін

вдосконалення вітрових електростанцій

Енергія вітру є однією з найважливіших у світі відновлюваної енергетики. Тому ми повинні добре знати, у чому полягає його дія. The вітрових турбін Це один з фундаментальних елементів цього виду енергії. Він має досить повну роботу, і існують різні типи турбін залежно від вітроелектростанції, де ми знаходимось.

У цій статті ми розповімо вам все, що вам потрібно знати про вітрогенератор, його характеристики та принцип роботи.

Що таке вітрогенератор

характеристики вітрогенератора

Вітрогенератор - це механічний пристрій, який перетворює енергію вітру в електричну. Вітрові турбіни розроблені перетворювати кінетичну енергію вітру в механічну, що є переміщенням осі. Потім у турбогенераторі ця механічна енергія перетворюється в електричну. Вироблену електроенергію можна зберігати в акумуляторі або використовувати безпосередньо.

Існують три основні закони фізики, які регулюють доступну енергію вітру. Перший закон стверджує, що енергія, вироблена турбіною, пропорційна квадрату швидкості вітру. Другий закон стверджує, що доступна енергія пропорційна площі зміта леза. Енергія пропорційна квадрату довжини леза. Третій закон встановлює, що максимальний теоретичний ККД вітрогенератора становить 59%.

На відміну від старих вітряків у Кастилії Ла -Манча або Нідерландів, у цих вітряках вітер штовхає лопаті на обертання, а сучасні вітрогенератори використовують більш складні аеродинамічні принципи для більш ефективного захоплення енергії вітру. Фактично, причина, чому вітряна турбіна рухає лопаті, подібна до тієї, чому літак залишається в повітрі, і це через фізичне явище.

У вітрових турбінах в лопатях ротора створюються два види аеродинамічних сил: один називається тягою, яка перпендикулярна до напрямку вітрового потоку, а інша називається опором, який паралельний напрямку потоку вітру повітря.

Конструкція лопаток турбіни дуже схожа на конструкцію крила літака і поводиться так само, як і у вітряних умовах. На крилі літака одна поверхня дуже кругла, а інша відносно плоска. Коли повітря циркулює через лопаті млина цієї конструкції, потік повітря через гладку поверхню повільніше, ніж потік повітря через круглу поверхню. Ця різниця швидкості, у свою чергу, призведе до різниці тисків, яка краще на гладкій поверхні, ніж на круглої поверхні.

Кінцевий результат - це сила, що діє на гладку поверхню крила двигуна. Це явище називається "ефектом Вентурі", що є частиною причини феномену "підйому", який у свою чергу, це пояснює, чому літак залишається в повітрі.

Інтер'єр вітрогенераторів

вітрових турбін

Лопаті вітрогенератора також використовують ці механізми, щоб викликати обертальний рух навколо своєї осі. Конструкція секції леза максимально ефективно обертає обертання. Усередині генератора відбувається процес перетворення обертальної енергії леза в електричну за законом Фарадея. Він повинен включати ротор, який обертається під впливом вітру, з'єднаний з генератором і перетворює обертову механічну енергію в електричну.

Елементи вітрогенератора

енергія вітру

Кожен елемент реалізує такі функції:

  • Ротор: Він збирає енергію вітру і перетворює її в обертову механічну енергію. Навіть при дуже низькій швидкості вітру його конструкція має вирішальне значення для повороту. З попереднього пункту видно, що конструкція секції лопаті є ключем до забезпечення обертання ротора.
  • Муфта або система підтримки турбіни: адаптувати обертальний рух лопаті до обертального руху ротора генератора, до якого він приєднаний.
  • Множник або коробка передач: При нормальній швидкості вітру (між 20-100 км / год) швидкість ротора низька, близько 10-40 оборотів на хвилину (об / хв); Для вироблення електроенергії ротор генератора повинен працювати при 1.500 об / хв, тому гондола повинна містити систему, яка перетворює швидкість від початкового значення до кінцевого значення. Це досягається механізмом, подібним до коробки передач в двигуні автомобіля, який використовує набір кількох передач для обертання рухомої частини генератора зі швидкістю, придатною для вироблення електроенергії. Він також містить гальмо для зупинки обертання ротора при дуже сильному вітрі (більше 80-90 км / год), який може пошкодити будь-який компонент генератора.
  • Генератор: Це роторно-статорний вузол, який генерує електричну енергію, яка передається до підстанції за допомогою кабелів, встановлених у башті, що підтримує гондолу, а потім подається у мережу. Потужність генератора коливається від 5 кВт для середньої турбіни до 5 МВт для найбільшої турбіни, хоча турбін вже є 10 МВт.
  • Орієнтаційний двигун: Дозволяє компонентам обертатися, щоб розташувати гондолу у напрямку вітру.
  • Підтримка щогли: Це структурна опора генератора. Чим більша потужність турбіни, тим більша довжина лопатей і, отже, більша висота, на якій повинна розташовуватися монжель. Це додає додаткову складність конструкції вежі, яка повинна витримувати вагу генераторної установки. Лезо також повинно мати високу структурну жорсткість, щоб витримувати сильні вітри без зламу.
  • Весла та анемометри: пристрої, розташовані в задній частині гондол, які містять генератори; вони визначають напрямок і вимірюють швидкість вітру і діють на лопаті, щоб гальмувати їх, коли швидкість вітру перевищує поріг. Вище цього порогу існує структурний ризик турбіни. Зазвичай це конструкція турбінного типу Savonious.

Сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатися більше про вітрогенератор та його характеристики.


Зміст статті відповідає нашим принципам редакційна етика. Щоб повідомити про помилку, натисніть тут.

Будьте першим, щоб коментувати

Залиште свій коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований. Обов'язкові для заповнення поля позначені *

*

*

  1. Відповідальний за дані: Мігель Анхель Гатон
  2. Призначення даних: Контроль спаму, управління коментарями.
  3. Легітимація: Ваша згода
  4. Передача даних: Дані не передаватимуться третім особам, за винятком юридичних зобов’язань.
  5. Зберігання даних: База даних, розміщена в мережі Occentus Networks (ЄС)
  6. Права: Ви можете будь-коли обмежити, відновити та видалити свою інформацію.