立式風力發電機

Un 立式風力發電機 u 水平就像一個工作的發電機 轉換風的動能 機械能中的能量，並通過風力渦輪機中的電能。

有兩種主要類型 垂直軸和水平軸風力發電機。 那些具有垂直軸的軸承不需要定向機構就可以脫穎而出，並且什麼是發電機都可以佈置在地面上。 另一方面，具有水平軸的那些是最常用的，並允許覆蓋小功率的各種隔離應用，直至大型風力發電場的安裝。

我們將研究兩個主要的方面，例如上述的垂直軸和水平軸風力渦輪機，以及它們將是什麼。 試圖從中獲得最大收益的新建議 向風中產生電能。 我們處在技術不斷發展的幾年中，我們每次都會看到新的建議，例如Vortex項目的無螺旋槳風力渦輪機或那棵無聲的風樹，即一種無聲地產生能量的機械樹。

什麼是立式風力發電機？

垂直軸風力發電機本質上是轉子軸安裝在垂直位置的風力發電機，無論風來自哪個方向，都可以發電。 這種立式風力發電機的優點是 即使在風小的地方也能發電 建築法規通常禁止安裝水平風力渦輪機的城市地區。

如前所述，垂直或垂直軸風力發電機 無需定向機制 可以在地面上找到發電機是什麼。 他的 能源生產較低 而且它有一些小障礙，例如需要機動化才能運行。

那裡 三種類型的立式風力發電機 Savonius，Giromill和Darrrieus也是如此。

薩沃紐斯型

其特點是 由兩個半圓組成 在一定距離內水平移動，空氣通過該距離移動，因此產生的動力很小。

吉羅米爾

它因具有 一套垂直刀片 在垂直軸上有兩個橫桿，並且提供的能量範圍為10到20 Kw。

達里厄斯

形成的 由兩個或三個雙凸葉片連接 垂直於底部和頂部的垂直軸，它可以在較寬的速度帶內利用風。 缺點是它們不能自行打開，需要一個Savonius轉子。

垂直軸風力發電機是如何工作的？

在垂直風力渦輪機中，葉片隨著驅動風的力旋轉。 與水平風力渦輪機不同，垂直風力渦輪機始終與風對齊。 哪個方向相同並不重要，因為它們即使在風速較低的情況下也能工作。 這些垂直風力渦輪機的優點是 它們比水平的渦輪機更小更輕. 它們越小，產生的能量就越少。 然而，它們能夠為家庭供暖、打開所有內部和外部燈並為電動汽車電池充電。

水平軸風力發電機

那些有水平軸的是 最常用的 在大型風力發電場中，我們可以找到這類風力渦輪機，這些風力渦輪機可以在1 Mw以上的功率下使用。

它基本上是一台旋轉機器 其中運動是由風的動能產生的，當風作用在通常具有三個葉片的轉子上時。 產生的旋轉運動通過速度倍增器傳遞並倍增到負責產生電能的發電機。

所有這些組成部分 他們站在纜車上 它放置在支撐塔的頂部。 它們是在我國某些地區可以看到的傳統景觀，它們具有不同的視野和景觀，但提供清潔和廉價的能源。

每個風力渦輪機都有 負責控制的微處理器 並調整其啟動，操作和關閉變量。 這會將所有這些信息和數據帶到安裝的控制中心。 這些風輪機中的每一個都在塔架的底部裝有一個機櫃，該機櫃包含所有電氣組件（自動開關，電流互感器，過壓保護器等），這些電氣組件有助於將產生的電能傳輸到連接網絡或消耗電能點。

風力發電機獲得的能量 取決於風的力量 它穿過轉子，並與空氣密度，葉片掃過的面積和風速成正比。

風力渦輪機的運行 以功率曲線為特徵 表示可以運行的風速範圍以及每種情況所需的功率。

什麼類型的風力渦輪機效率更高？

在能源效率方面，水平風力渦輪機是贏家。 並且它們能夠達到更高的旋轉速度，因此它們需要具有更低旋轉倍增比的齒輪箱。 此外，因為這些風力渦輪機的建造必須做得相當高 更大程度地利用增加的風速。 在大氣層的上層，風速較高，因為它沒有任何類型的障礙物。

VAWT風力渦輪機的缺點是什麼？

這些類型的風力渦輪機的缺點包括：

• 安裝的初始成本相當高。
• 如果你必須在一個沒有太多風的地區，很可能 你無法獲得能源效率.
• 由於噪音問題，您可能會與鄰居發生問題。
• 渦輪機通常僅以大約 30% 的容量運行。

風力發電機的使用和歷史

來自風中的電能已經與風電一起用於位於偏僻的房屋中 在XNUMX世紀中葉的農村地區.

但是在70年代真正押注這項技術的國家是丹麥。 這個事實使這個國家成為 領先的製造商之一 維斯塔斯和西門子風力發電公司就是這種類型的風力渦輪機。

風能已經在2013年 產生了相當於33％ 佔39年總用電量的2014％。現在，丹麥的目標是到50年達到2020％，到2035年達到84％。

這個國家產生的變化是 由於二氧化碳排放量高 在70年代後期，可再生能源成為該國的主要選擇。 這導致減少了對其他國家的能源依賴，並減少了全球污染。

具有歷史意義的是丹麥的裝置 第一台達到2兆瓦的風力渦輪機。 該電廠有一個管狀塔和三個葉片。 它是由Tvind學校的師生建造的。 這個故事的有趣之處在於，那些“業餘愛好者”在就職典禮的前一天就被嘲笑了。 時至今日，該渦輪機仍然可以使用，並且其設計與大多數現代風力渦輪機非常相似。

風力渦輪機的未來

時至今日，技術創新不斷湧現， 改善應用 風能。 2015年，已安裝的最大渦輪機是Vestas V164，可在海岸附近使用。

2014年， 240.000颱風力渦輪機 它們在世界範圍內可運行，發電量佔世界的4％。 2014年，總裝機容量超過336吉瓦，中國，美國，德國，西班牙和意大利是裝機容量的領先者。

不僅這些國家的垂直或水平軸風力渦輪機的人口在增加，而且許多其他國家 他們正在尋找一種可持續發展的方法 就像法國的埃菲爾鐵塔一樣，由於新安裝的風力渦輪機，該塔現在可以產生自己的能量，並且將增加LED燈，太陽能電池板和雨水收集系統，以促進清潔和廉價的能源。

我們也不能忘記以 用於157個新風電場的3颱風力渦輪機 在南非，這將來自此類技術的最大製造商之一，例如西門子。 它們將在3個之間增加140 mW的容量，預計將在2016年初安裝它們，以向該非洲國家附近的居民供電。

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浮式風力發電機技術

正如我們在 風能的歷史，海上風能 在2009年開始擴展 當Hywind浮動風力渦輪機安裝在挪威時，造價接近62萬美元。

在福島核災難之後，日本 設計了80的安裝 到2020年在附近海岸線上安裝船用風力渦輪機。

渦旋無槳風力發電機

一家名為Deutecno的西班牙公司擁有 創建了沒有移動部件的風力渦輪機 在2014年南方峰會上獲得了能源類一等獎。

這些無螺旋槳風力渦輪機是 他們將負責消除那些巨大的風力渦輪機 修改地平線，無論它們安裝在哪裡。 它的功能將相似，但可節省大量成本，此外它的維護和安裝成本更低。

還必須有一個 減少環境影響 除此之外，它還消除了傳統風力渦輪機產生的噪音。

他們的技術以這種方式運作 使用振動引起的變形 這是由風在半剛性垂直圓柱體中共振並錨固在地面時引起的。

Vortex的主要部分是圓柱體， 由壓電材料製成 玻璃纖維或碳，這些材料的變形會產生電能。

2016年將是一年 其中第一台無葉風車裝置已準備就緒。

風樹

一個相當創新的項目是由NewWind開發的風樹，即 由72片人造樹葉組成。 它們中的每一個都是圓錐形的立式渦輪機，其質量很小，可以每秒2米的微風產生能量。

這可以讓你 發電280天 在一年中，其總產量為3.1 kW，運行72台渦輪機。 風樹高11米，直徑8米，接近真實樹木的大小，因此可以完美地適合那種城市空間。

Un 相當特殊的項目 這使我們處於那些尋求提高效率並能夠為公共電網或建築物的額外能源提供足夠能量的技術進步之前。

風力發電機的零件

整體風力渦輪機 他們可以測量高達200米的高度和20噸的重量 的重量。 它的結構和組件很複雜，並且經過製造可優化從XNUMX到最大速度的發電。

組件之間和 風力發電機的零件我們有：

基地

風力發電機的基本原理是 穩固的基礎。 為此，水平軸風力發電機採用地下鋼筋混凝土基礎建造，該基礎可適應其所在的地形並有助於承受風荷載。

塔樓

塔是風力渦輪機的一部分， 支撐所有重量，是使刀片脫離地面的工具。 它的底部是鋼筋混凝土，頂部是鋼。 它通常是中空的，以允許進入吊船。 塔負責充分提高風力渦輪機的高度，以便可以利用最大可能的風速。 旋轉的鋼或玻璃纖維機艙連接到塔架的末端。

葉片和轉子

今天的渦輪機是由 三個刀片，因為它在轉彎時提供更大的平滑度。 葉片由聚酯複合材料製成，並帶有玻璃或碳纖維增強材料。 這些化合物賦予刀片更大的抵抗力。 葉片最長可達100米，並連接到轉子輪轂。 由於有了該輪轂，葉片可以改變葉片的入射角以利用風。

關於轉子，目前 是水平的，可能有關節。 通常，它位於塔的迎風側。 這樣做是為了減少葉片上的周期性負載（如果葉片位於其背風處），因為如果將葉片放置在塔的尾流之後，則入射速度將大大改變。

吊船

您可以說這是一個小隔間 它是風力渦輪機的機艙。 機艙圍繞塔架旋轉，以使渦輪面向風。 機艙包含變速箱，主軸，控制系統，發電機，制動器和轉向機構。

變速箱

變速箱的功能是 調整轉彎速度 從主軸到發電機所需的那一軸。

發電機

在當今的風力渦輪機中 有三種類型的渦輪機 當發電機處於過高的風速時，其變化僅取決於發電機的性能，並嘗試避免過載。

幾乎所有的渦輪機都使用以下三種系統之一：

• 鼠籠感應發電機
• 雙相感應發電機
• 同步發電機

休息系統

制動系統 這是一個安全系統 它具有可在緊急情況或維護情況下停止磨機並防止損壞結構的光盤。

控制系統

風車已滿 由控制系統控制和自動化。 該系統由管理風向標和置於機艙頂部的風速計提供的信息的計算機組成。 這樣，在了解天氣情況的情況下，您可以更好地調整磨機和葉片的方向，以優化吹風發電。 他們收到的有關渦輪機狀態的所有信息都可以遠程發送到中央服務器，並控制一切。 如果風速或天氣條件可能損壞風力渦輪機的結構，則通過控制系統，您可以快速了解情況並激活制動系統，從而避免損壞。

多虧了風力渦輪機的所有這些部件，您可以 從風中產生電能 以一種可再生且無污染的方式保護環境。