Вітрові турбіни: які вони бувають, види та принцип роботи

Як вітер перетворюється на електрику? Прямий антецедент поточного вітрові турбіни є старими вітряки, які досі використовуються для різних завдань, таких як помел зерна чи перекачування води. А вітряк Це машина з лопатями або лопатями, з’єднаними із загальним валом, який обертається під час вітру.

Цей механічний рух можна використовувати різними способами. Зараз найпоширенішим є використання його для виробництва електроенергії. Обертання лез активує електричний генератор, який перетворює Кінетична енергія надходить від вітру електроенергії.

Типи вітрогенераторів

Є два основних типи вітрові турбіни за розташуванням його осі: горизонтальна вісь і вертикальна вісь.

Вітряні турбіни з горизонтальною віссю

Вони є найпоширенішими на сьогоднішній день і характеризуються тим, що вісь обертання паралельна землі. Це дозволяє охопити широкий діапазон застосувань, від невеликих систем генерації до великих вітрових електростанцій. Вони використовуються в установках обох земля (на березі) як марини (офшор), пристосовуючись до різних енергетичних потреб.

Вітрові турбіни з вертикальною віссю

На відміну від тих, що мають горизонтальну вісь, вітрові турбіни з вертикальною віссю Їм не потрібен рульовий механізм, оскільки вони вловлюють вітер з будь-якого напрямку. Це зменшує механічну складність і дозволяє розташувати генератор близько до землі, полегшуючи доступ для обслуговування. Важливо відзначити, що існує три типи вертикальних вітрових турбін: Савоній, Гіромил y Дарріє, кожен з яких має особливості в дизайні та застосуванні.

Недоліки вітрових турбін

Хоча вітрові турбіни є дуже ефективним рішенням для виробництво відновлюваної енергії, мають деякі недоліки. Серед найпомітніших його значні розміри у-ель- шум що вони виробляють. Ці характеристики змушують встановлювати вітрові турбіни в районах, віддалених від міських районів.

Ще однією ключовою проблемою є мінливість вітру. Турбіни розроблені для ефективної роботи, коли вітер дме в межах певного діапазону швидкостей, який зазвичай коливається між 3 і 24 метрів за секунду. Якщо вітер слабший, турбіна не може генерувати достатньо електроенергії, а якщо він занадто сильний, він може пошкодити механізм.

Склад вітрової турбіни або вітрогенератора

Вітрові турбіни складаються з різних компонентів, які працюють разом, щоб ефективно перетворювати вітер в електроенергію. Нижче ми описуємо найважливіші частини:

• Вежа і фундаменти: Башта містить лопаті та генератор. Він виготовлений із різних матеріалів, таких як сталь або бетон, залежно від розміру турбіни. Фундаменти гарантують стабільність конструкції і можуть бути мілкого або глибокого заглиблення.
• ротор: це компонент, який найбільше взаємодіє з вітром. Його лопаті перетворюють енергію вітру в обертовий рух.
• Гондола: в гондолі розміщено генератор і блок помножувача. Ця деталь відповідає за орієнтацію лопатей за напрямком вітру.
• Множник: збільшує швидкість обертання ротора для досягнення необхідних обертів у генераторі, зазвичай від 1.500 до 2.000 за хвилину.
• Генератор: перетворює механічну енергію в електричну, як правило, за допомогою магнітних полів.

Переваги швидких вітрогенераторів порівняно з повільними

Існує дві основні категорії вітрових турбін: швидкі та повільні. The швидкі вітрові турбіни Вони легші та ефективніші завдяки меншій кількості лез. Завдяки меншій кількості рухомих компонентів їх легше обслуговувати та вони можуть краще регулювати потужність, отриману від вітру. Крім того, його більш легка структура зменшує навантаження на коробку передач і механічні компоненти, в результаті чого a менша вартість обслуговування а більший термін зберігання.

Найпотужніший вітряк у світі

Нещодавно компанія Вестас представила оновлення вітрової турбіни V164, наймогутніший у світі. Ця величезна турбіна має висоту 220 метрів і має лопаті довжиною 80 метрів. Попередня модель пропонувала потужність 8 МВт, але після внесених удосконалень нова вітрогенератор може досягти 9 МВт потужності за оптимальних умов.

Під час першого випробування цій вітряній турбіні вдалося згенерувати 216.000 24 кВт/год за XNUMX години, встановивши рекорд з виробництва енергії. Щоб подати ці дані в перспективу, така кількість енергії могла б забезпечити споживання електроенергії в середньому будинку 66 років.

Успіх цієї гігантської вітрової турбіни показав це океанські вітри може зіграти вирішальну роль у переході до відновлюваних джерел енергії у великому масштабі. Його здатність використовувати потужні повітряні течії в морі та ефективно перетворювати їх на електрику є важливим кроком до скорочення викидів вуглецю.

Вітроенергетика продовжує розвиватися, вітрові турбіни стають все потужнішими та ефективнішими. Такі інновації, як V164, не тільки встановлюють нові рекорди, але й демонструють потенціал офшорної вітрової енергії для виробництва чистої, доступної та сталої електроенергії.