Tuabin gió thẳng đứng

Tua bin gió biến gió thành năng lượng

Un tuabin gió thẳng đứng u nằm ngang giống như một máy phát điện hoạt động chuyển đổi động năng của gió năng lượng cơ học và năng lượng điện thông qua tuabin gió.

Có hai loại chính tuabin gió trục dọc và trục ngang. Những cái có trục thẳng đứng nổi bật là không cần cơ cấu định hướng và máy phát điện là gì có thể bố trí trên mặt đất. Mặt khác, những thiết bị có trục nằm ngang được sử dụng nhiều nhất và cho phép bao gồm một loạt các ứng dụng biệt lập của công suất nhỏ cho đến việc lắp đặt trong các trang trại gió lớn.

Chúng tôi sẽ đi sâu vào hai loại chính, chẳng hạn như tuabin gió trục dọc và trục ngang đã nói ở trên, và chúng sẽ là gì những đề xuất mới cố gắng tận dụng tối đa nó với gió để tạo ra năng lượng điện. Chúng ta đang ở trong một vài năm, nơi công nghệ tiến bộ và chúng ta luôn thấy các đề xuất mới như tuabin gió không cánh quạt của dự án Vortex hoặc Cây gió, một loại cây cơ khí tạo ra năng lượng âm thầm.

Tua bin gió thẳng đứng là gì?

Có nhiều loại tuabin gió

Tua bin gió trục đứng về bản chất là một tuabin gió trong đó trục rôto được lắp đặt ở vị trí thẳng đứng và có thể tạo ra điện cho dù gió đang đến từ hướng nào. Ưu điểm của loại tuabin gió đứng là có thể tạo ra điện ngay cả ở những nơi ít gió và các khu vực đô thị nơi các quy định về xây dựng thường cấm lắp đặt các tuabin gió nằm ngang.

Như đã đề cập, tuabin gió trục đứng hoặc trục thẳng đứng không cần cơ chế định hướng và những gì sẽ là máy phát điện có thể được tìm thấy trên mặt đất. Của anh ấy sản xuất năng lượng thấp hơn và nó có một số khuyết tật nhỏ như nó cần phải có động cơ để đi được.

đó ba loại tuabin gió thẳng đứng Savonius, Giromill và Darrrieus cũng vậy.

Loại Savonius

Điều này được đặc trưng bởi hình thành bởi hai hình bán nguyệt bị dịch chuyển theo phương ngang ở một khoảng cách nhất định, qua đó không khí di chuyển, vì vậy nó phát huy ít công suất.

Giromil

Nó nổi bật vì có một bộ lưỡi dọc đính kèm với hai thanh trên trục thẳng đứng và cung cấp phạm vi cung cấp năng lượng từ 10 đến 20 Kw.

Darrieus

Hình thành bởi hai hoặc ba lưỡi hai mặt lồi được ghép lại theo trục thẳng đứng ở dưới cùng và trên cùng, nó cho phép tận dụng sức gió trong một dải tốc độ rộng. Điểm hạn chế là chúng không thể tự bật và yêu cầu một cánh quạt Savonius.

Tua bin gió trục đứng hoạt động như thế nào?

Trong các tuabin gió thẳng đứng, các cánh quay theo lực đẩy gió. Các tuabin gió thẳng đứng, không giống như các tuabin gió nằm ngang, luôn luôn thẳng hàng với gió. Không quan trọng hướng nào giống nhau vì chúng có thể hoạt động ngay cả khi gió thổi ở tốc độ thấp. Ưu điểm của các tuabin gió thẳng đứng này là chúng nhỏ hơn và nhẹ hơn các tuabin có phương nằm ngang. Nhỏ hơn, chúng tạo ra ít năng lượng hơn. Tuy nhiên, chúng có khả năng sưởi ấm một ngôi nhà, bật tất cả đèn bên trong và bên ngoài và sạc lại pin của ô tô điện.

Tua bin gió trục ngang

Những người có trục hoành là Sử dụng nhiều nhất và chúng là những thứ mà chúng ta có thể tìm thấy ở những trang trại gió lớn, nơi loại tuabin gió này có thể được sử dụng với công suất trên 1 Mw.

Về cơ bản nó là một cỗ máy quay trong đó chuyển động do động năng của gió sinh ra khi tác dụng vào rôto thường có ba cánh quạt. Chuyển động quay được tạo ra được truyền và nhân với một hệ số tốc độ đến một máy phát điện chịu trách nhiệm sản xuất năng lượng điện.

Tất cả các thành phần này họ đứng trên một chiếc thuyền gondola Nó được đặt trên đỉnh của một tháp hỗ trợ. Chúng là những thứ thông thường có thể được tìm thấy ở một số vùng nhất định của đất nước chúng ta, vẽ ra một đường chân trời và cảnh quan khác nhưng cung cấp năng lượng sạch và rẻ.

Mỗi tuabin gió có một bộ vi xử lý chịu trách nhiệm kiểm soát và điều chỉnh các biến số khởi động, vận hành và tắt máy của nó. Thao tác này đưa tất cả thông tin và dữ liệu này đến trung tâm điều khiển của cài đặt. Mỗi tuabin gió này kết hợp, ở chân tháp, một tủ chứa tất cả các thành phần điện (công tắc tự động, máy biến dòng, bộ bảo vệ quá áp, v.v.) tạo điều kiện vận chuyển năng lượng điện được tạo ra để kết nối mạng hoặc tiêu thụ điểm.

Năng lượng thu được từ tuabin gió phụ thuộc vào sức mạnh của gió đi qua cánh quạt và tỷ lệ thuận với mật độ của không khí, diện tích bị các cánh quạt quét qua và tốc độ của gió.

Hoạt động của tuabin gió được đặc trưng bởi đường cong sức mạnh của nó cho biết phạm vi tốc độ gió mà nó có thể hoạt động và công suất cần thiết cho từng trường hợp.

Loại tuabin gió nào hiệu quả hơn?

Tua bin gió là tương lai

Về hiệu quả sử dụng năng lượng, các tuabin gió nằm ngang là thứ giành chiến thắng trong trò chơi. Và đó là chúng có khả năng đạt tốc độ quay cao hơn nên chúng cần hộp số có tỷ số nhân vòng quay thấp hơn. Ngoài ra, do việc xây dựng các tuabin gió này phải được thực hiện khá cao tốc độ gió tăng được sử dụng ở mức độ lớn hơn. Ở các tầng trên của khí quyển, tốc độ gió cao hơn vì nó không có bất kỳ loại vật cản nào.

Nhược điểm của tuabin gió VAWT là gì?

Những nhược điểm của các loại tuabin gió này bao gồm:

  • Chi phí cài đặt ban đầu khá cao.
  • Nếu bạn phải ở trong một khu vực không có quá nhiều gió liên tục, rất có thể là hiệu quả năng lượng không thể được loại bỏ.
  • Bạn có thể gặp vấn đề với hàng xóm do tiếng ồn.
  • Các tuabin thường chỉ hoạt động với công suất xấp xỉ 30%.

Sử dụng tuabin gió và lịch sử

Việc sử dụng năng lượng điện từ gió đã được sử dụng với các cánh quạt gió trong các ngôi nhà biệt lập nằm ở các vùng nông thôn vào giữa thế kỷ XNUMX.

Nhưng người thực sự đặt cược vào công nghệ này vào những năm 70 là Đan Mạch. Thực tế này cho phép đất nước này một trong những nhà sản xuất hàng đầu của loại tuabin gió này, như trường hợp của Vestas và Siemens Wind Power.

Đã có từ năm 2013, năng lượng gió sản xuất tương đương 33% tổng tiêu thụ điện, với 39% vào năm 2014. Hiện nay, mục tiêu của Đan Mạch là đạt 50% vào năm 2020 và đến năm 2035 là 84%.

Sự thay đổi mà quốc gia này tạo ra là do lượng khí thải CO2 cao vào cuối những năm 70, vì vậy năng lượng tái tạo đã trở thành sự lựa chọn chính của đất nước này. Điều này dẫn đến giảm sự phụ thuộc năng lượng vào các quốc gia khác và giảm ô nhiễm toàn cầu.

Lịch sử là nơi lắp đặt ở Đan Mạch của tuabin gió đầu tiên đạt 2 Mw. Nhà máy điện có một tháp hình ống và ba cánh quạt. Nó được xây dựng bởi các giáo viên và học sinh từ trường Tvind. Và điều gây tò mò trong câu chuyện này là những "tài tử" đó đã bị chế giễu trong ngày của họ trước lễ nhậm chức. Cho đến ngày nay tuabin đó vẫn hoạt động và có thiết kế rất giống với những tuabin gió hiện đại nhất.

Tương lai của tuabin gió

Cho đến ngày nay, các đổi mới công nghệ tiếp tục xuất hiện để cải thiện các ứng dụng năng lượng gió. Năm 2015, tuabin được lắp đặt lớn nhất là Vestas V164 để sử dụng gần bờ biển.

Trong năm 2014, hơn 240.000 tuabin gió họ đã hoạt động trên thế giới, sản xuất 4% điện năng trên thế giới. Trong năm 2014, tổng công suất đã vượt qua 336 Gw với Trung Quốc, Hoa Kỳ, Đức, Tây Ban Nha và Ý là các nhà cung cấp dẫn đầu trong việc lắp đặt.

Và không chỉ các quốc gia này đang gia tăng dân số các tuabin gió trục đứng hoặc trục ngang, mà còn nhiều quốc gia khác họ tìm kiếm một cách để bền vững hơn như xảy ra ở Pháp với Tháp Eiffel hiện tự tạo ra năng lượng nhờ một số tuabin gió mới được lắp đặt và sẽ được bổ sung thêm đèn LED, tấm pin mặt trời và hệ thống thu gom nước mưa để thúc đẩy năng lượng sạch và rẻ theo cách này.

Chúng ta cũng không thể quên những nỗ lực mới dưới dạng 157 tuabin gió cho 3 trang trại gió mới ở Nam Phi sẽ đến từ bàn tay của một trong những nhà sản xuất lớn nhất về loại công nghệ này như Siemens. Họ sẽ bổ sung thêm giữa 3 công suất 140 mW và dự kiến ​​sẽ được lắp đặt vào đầu năm 2016 để cung cấp điện cho các dân cư lân cận của quốc gia châu Phi này.

Bài viết liên quan:
Mọi thứ bạn cần biết về tuabin gió

Công nghệ tuabin gió nổi

Như chúng ta có thể thấy trong lịch sử của năng lượng gió, gió biển bắt đầu mở rộng vào năm 2009 khi tuabin gió nổi Hywind được lắp đặt ở Na Uy với chi phí gần 62 triệu đô la.

Nhật Bản, sau thảm họa hạt nhân Fukushima, đã nghĩ ra cài đặt của 80 tuabin gió biển trên bờ biển gần đó vào năm 2020.

Tua bin gió không cánh quạt xoáy

Một công ty Tây Ban Nha tên là Deutecno đã tạo ra một tuabin gió không có bộ phận chuyển động đã giành giải nhất hạng mục Năng lượng tại The South Summit 2014.

Những tuabin gió không cánh quạt này là sẽ phụ trách loại bỏ những tuabin gió khổng lồ đó sửa đổi đường chân trời bất cứ nơi nào chúng được cài đặt. Chức năng của nó sẽ tương tự nhưng tiết kiệm chi phí khá đáng kể, ngoài thực tế là việc bảo trì và lắp đặt nó rẻ hơn.

Cũng phải có một giảm tác động môi trường ngoài ra nó còn loại bỏ tiếng ồn mà các tuabin gió truyền thống tạo ra.

Công nghệ của họ hoạt động theo cách sử dụng biến dạng do rung động là do gió gây ra khi đi vào cộng hưởng trong một hình trụ thẳng đứng bán cứng và được neo trong đất.

Phần chính của Vortex, là hình trụ, đã được làm bằng vật liệu áp điện và sợi thủy tinh hoặc carbon, và năng lượng điện được tạo ra bởi sự biến dạng của những vật liệu này.

2016 sẽ là năm trong đó đơn vị cối xay gió không cánh đầu tiên đã sẵn sàng.

Cây gió

Một dự án khá sáng tạo là Cây gió đang được phát triển bởi NewWind và đó là bao gồm 72 lá nhân tạo. Mỗi trong số chúng là một tuabin thẳng đứng có dạng hình nón và có khối lượng nhỏ có thể tạo ra năng lượng với tốc độ gió nhẹ 2 mét / giây.

Điều này cho phép bạn tạo ra năng lượng trong 280 ngày trong năm và tổng sản lượng của nó là 3.1 kW với 72 tuabin đang hoạt động. Cao 11 mét và đường kính 8 mét, Cây gió có kích thước gần bằng một cây thật nên nó có thể hoàn toàn phù hợp trong không gian đô thị đó.

Un dự án khá đặc biệt và điều đó đặt chúng ta trước những tiến bộ công nghệ đang tìm cách trở nên hiệu quả hơn và có thể cung cấp đủ năng lượng cho lưới điện công cộng hoặc phụ trợ cho một tòa nhà.

Các bộ phận của tuabin gió

Các bộ phận của tuabin gió

Hình ảnh - Wikimedia / Enrique Dans

Tuabin gió nói chung chúng có thể đo chiều cao lên đến 200 mét và 20 tấn trọng lượng. Cấu trúc và các thành phần của nó rất phức tạp và được sản xuất để tối ưu hóa việc phát điện từ tốc độ XNUMX đến mức tối đa.

Giữa các thành phần và các bộ phận của tuabin giór chúng tôi có:

Căn cứ

Những điều cơ bản đối với tuabin gió là gắn chặt với một cơ sở vững chắc. Vì vậy, các tuabin gió trục ngang được xây dựng với nền bê tông cốt thép ngầm thích ứng với địa hình mà nó được đặt và giúp chịu tải trọng gió.

Tòa tháp

Tháp là một phần của tuabin gió hỗ trợ tất cả trọng lượng và là những gì giữ cho các lưỡi dao khỏi mặt đất. Nó được xây dựng bằng bê tông cốt thép ở dưới cùng và thép ở trên cùng. Nó thường rỗng để cho phép tiếp cận với gondola. Tháp có nhiệm vụ nâng tuabin gió lên đủ để nó có thể tận dụng tốc độ gió tối đa có thể. Một nan xoay bằng thép hoặc sợi thủy tinh được gắn vào phần cuối của tháp.

Lưỡi dao và rôto

Các tuabin ngày nay được tạo thành từ ba lưỡi vì nó mang lại sự mượt mà hơn trong lượt. Các cánh quạt được làm bằng vật liệu tổng hợp polyester với sự gia cố của thủy tinh hoặc sợi carbon. Các hợp chất này cung cấp cho các lưỡi dao sức đề kháng cao hơn Các cánh có thể dài đến 100 mét và được kết nối với trung tâm rôto. Nhờ trung tâm này, các cánh quạt có thể thay đổi góc tới của các cánh để tận dụng sức gió.

Về cánh quạt, hiện tại nằm ngang và có thể có khớp. Thông thường, nó nằm ở phía hướng gió của tháp. Điều này được thực hiện để giảm tải theo chu kỳ lên các cánh xuất hiện nếu nó được đặt ở vị trí tiếp cận nó, vì nếu một lưỡi được đặt phía sau tháp, tốc độ tới sẽ bị thay đổi rất nhiều.

Thuyền gondola

Đó là một căn phòng mà bạn có thể nói rằng Đó là phòng máy của tuabin gió. Trụ quay xung quanh tháp để định vị tuabin đối mặt với gió. Hộp trục chứa hộp số, trục chính, hệ thống điều khiển, máy phát điện, phanh và cơ cấu quay.

Hộp số

Chức năng của hộp số là điều chỉnh tốc độ quay từ trục chính đến trục cần thiết của máy phát điện.

Máy phát điện

Trong các tuabin gió ngày nay có ba loại tuabin chỉ thay đổi theo hoạt động của máy phát điện khi nó ở trong điều kiện tốc độ gió quá cao và cố gắng tránh quá tải.

Hầu hết tất cả các tuabin đều sử dụng một trong 3 hệ thống sau:

  • Máy phát điện cảm ứng lồng sóc
  • Máy phát điện cảm ứng hai pha
  • Máy phát điện đồng bộ

Hệ thống nghỉ

Hệ thống phanh nó là một hệ thống an ninh Nó có các đĩa giúp trong các tình huống khẩn cấp hoặc bảo trì dừng máy nghiền và ngăn ngừa hư hỏng các cấu trúc.

Hệ thống điều khiển

Cối xay gió hoàn toàn được điều khiển và tự động hóa bởi hệ thống điều khiển. Hệ thống này được tạo thành từ các máy tính quản lý thông tin được cung cấp bởi cánh gió và máy đo gió được đặt trên đỉnh của nan hoa. Bằng cách này, biết được điều kiện thời tiết, cối xay và các cánh quạt có thể được định hướng tốt hơn để tối ưu hóa việc tạo ra năng lượng với gió thổi. Tất cả thông tin họ nhận được về trạng thái của tuabin có thể được gửi từ xa đến một máy chủ trung tâm và có mọi thứ trong tầm kiểm soát. Trong trường hợp tốc độ gió hoặc điều kiện thời tiết có thể làm hỏng cấu trúc của tuabin gió, với hệ thống điều khiển, bạn có thể nhanh chóng biết được tình hình và kích hoạt hệ thống phanh, do đó tránh được hư hỏng.

Nhờ tất cả các bộ phận này của tuabin gió, bạn có thể tạo ra năng lượng điện từ gió theo cách tái tạo và không gây ô nhiễm môi trường.


Nội dung bài viết tuân thủ các nguyên tắc của chúng tôi về đạo đức biên tập. Để báo lỗi, hãy nhấp vào đây.

6 bình luận, để lại của bạn

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố.

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.

  1.   pablo Acevedo g. dijo

    Chúng tôi có một dự án phát điện. Tôi cần liên hệ để khởi động Điện thoại 57830415_7383284 Xin chân thành cảm ơn

  2.   Javier Garcia dijo

    Tôi muốn tìm một tuabin gió cho gia đình có thể sản xuất 24kwh mỗi ngày cho một dự án cá nhân và có thể cho biết chi phí, cảm ơn bạn

    1.    pablo dijo

      Xin chào Javier .. từ câu hỏi của bạn, tôi thấy rằng bạn cần 1 kilowatt giờ… Tôi cung cấp cho bạn giá cả và chất lượng tốt nhất trên thị trường
      vì điều này, tôi cần thông tin cơ bản của bạn như thành phố, quốc gia, v.v.

  3.   Jorge Paucar dijo

    XIN VUI LÒNG TÔI ĐANG BẮT ĐẦU DỰ ÁN NÀY VỚI KẾT QUẢ RẤT HẤP DẪN ĐÃ ĐƯỢC KIỂM TRA VÀ CHI PHÍ THẤP a_eletropaucar@hotmail.com peru

  4.   Francisco Villen. dijo

    Những chiếc máy phát điện khổng lồ này có lộ trình rất ngắn, bởi vì nó chỉ ở gần góc, việc tạo ra điện bằng dòng điện từ trường (nam châm) và tất cả các nhà sẽ có thể có máy phát điện riêng của họ, công suất 4 hoặc 5 kw trong một không gian tương tự của máy giặt.

  5.   Marlon escobar dijo

    Xin chào, tôi muốn biết thêm thông tin để thực hiện giải pháp của bạn trong một tòa nhà dân cư, chúng tôi muốn giảm và / hoặc loại bỏ tiêu thụ; chúng tôi có máy sưởi điện cho hồ bơi và ánh sáng của tất cả các khu vực chung, vui lòng gửi thông tin kỹ thuật đầy đủ về máy phát điện đứng.