Atjaunojamās enerģijas pasaulē izceļas divi galvenie ražošanas veidi: saules enerģija un vēja enerģija. Kamēr saules enerģija pārveido saules starojumu elektroenerģijā, izmantojot saules paneļus, vēja enerģija koncentrējas uz vēja enerģijas izmantošanu vēja turbīnās. Šīs ierīces ir būtiskas, lai vēja kinētisko enerģiju pārvērstu izmantojamā elektroenerģijā.
L vēja turbīnas To dizains ir sarežģīts, un tiem ir nepieciešama iepriekšēja izpēte, lai nodrošinātu, ka to uzstādīšana ir rentabla un efektīva. Ar vēja turbīnām ir saistīti dažādi veidi un tehnoloģijas, kas atšķiras atkarībā no to izmantošanas un elektroenerģijas ražošanas jaudas. Šajā rakstā jūs detalizēti uzzināsiet visu, kas saistīts ar vēja turbīnām.
Vēja turbīnas raksturojums
Vēja turbīnas pārvērš vēja kinētiskā enerģija elektriskajā enerģijā caur lāpstiņām, kas griežas, pateicoties vēja spēkam. Šie asmeņi var griezties starp 13 un 20 apgriezieni minūtē (apgr./min.), atkarībā no vēja turbīnas tehnoloģijas un vēja ātruma visu laiku. Asmeņu materiāli ietekmē arī griešanās ātrumu; Vieglāki asmeņi mēdz griezties ātrāk.
Jo lielāku ātrumu lāpstiņas iegūst, jo lielāku enerģijas daudzumu ģenerē vēja turbīna, kas palielina tās efektivitāte. Tomēr, lai sāktu ierīci, vispirms ir nepieciešama papildu jauda. Kad tas ir nodots ekspluatācijā, vējš kļūst par vienīgo lāpstiņu rotācijas virzītāju.
Viens no ievērojamākajiem vēja turbīnu aspektiem ir to Ilgs kalpošanas laiks, kas pārsniedz 25 gadi. Lai gan uzstādīšanas izmaksas un sākotnējie izdevumi var būt lieli, ilgstošais darbības laiks ļauj amortizēt ieguldījumu un radīt ekonomiskus ieguvumus. Turklāt, tā kā tā ir tīra enerģija, tā veicina piesārņojošo emisiju samazināšana un fosilā kurināmā izmantošanas samazināšanu.
Tehnoloģiju attīstība ir ne tikai palielinājusi vēja turbīnu lietderīgās lietošanas laiku, bet arī padarījusi tās efektīvākas, atvieglojot to uzstādīšanu optimālākās vietās, lai maksimāli palielinātu vēja enerģijas uztveršanu.
darbība
Enerģijas pārveidošanas process vēja turbīnā tiek veikts vairākās fāzēs, un katra no tām ir būtiska, lai vēja enerģiju pārvērstu elektroenerģijā:
- Automātiskā orientācija: Vēja turbīna automātiski orientējas, lai maksimāli izmantotu vēja enerģiju. Tas ir iespējams, pateicoties lāpstiņas un anemometra reģistrētajiem datiem, kas ļauj gondolai griezties pareizajā virzienā.
- Lāpstiņas rotācija: Kad vējš sasniedz ātrumu aptuveni 3,5 m/s, tas sāk griezt asmeņus. Lai optimizētu enerģijas ražošanu, ideālais vēja ātrums ir 11 m/s. Ja šis ātrums pārsniedz 25 m/s, lāpstiņas tiek novietotas karoga pozīcijā, lai izvairītos no pārmērīgas spriedzes un bremzētu sistēmu.
- Reizināšana: Rotora rotācija virza lēnu vārpstu, kas, izmantojot reizinātāju, palielina tā ātrumu no 13 apgr./min līdz aptuveni 1.500 apgr./min.
- Paaudze: Rotācijas enerģija tiek pārnesta uz ģeneratoru, kur tā tiek pārveidota par elektroenerģiju.
- Evakuācija: Saražotā elektroenerģija caur torni tiek transportēta uz apakšstaciju, kur tās spriegums tiek paaugstināts pirms ievadīšanas elektrotīklā sadalei patēriņa vietās.
- Uzraudzība: Šis process nodrošina pareizu vēja turbīnas darbību. Kritiskās sistēmas tiek pastāvīgi uzraudzītas no apakšstacijas un vadības centra, kas ļauj ātri atklāt un novērst iespējamos incidentus.
Vēja turbīnu veidi
Ir divas galvenās vēja turbīnu kategorijas, kuras klasificē pēc rotora ass vai jaudas, ko tās var piegādāt.
Saskaņā ar rotora asi
Vertikālā ass
Šāda veida vēja turbīnas ir visvirziena un nav nepieciešamas orientācijas sistēmas, kas atvieglo uzstādīšanu un apkopi. Turklāt tā sastāvdaļas, piemēram, ģenerators un reizinātājs, ir vienā līmenī ar zemi, kas vienkāršo tā konstrukciju un samazina izmaksas. Tomēr tā galvenais trūkums ir tas Viņiem ir zemāka efektivitāte nekā tiem, kuriem ir horizontāla asi, un ir nepieciešamas ārējās sistēmas, lai sāktu lāpstiņu griešanos.
Horizontālā ass
Vēja turbīnas horizontālā ass Tie ir visizplatītākie un efektīvākie. Tā konstrukcija ļauj sasniegt lielākus griešanās ātrumus, un tāpēc ir nepieciešams mazāks apgriezienu reizinājums. Turklāt, jo tie ir garāki, viņi spēj labāk izmantot vēja enerģijas priekšrocības lielā augstumā.
Saskaņā ar piegādāto jaudu
Funkcijas piegādāta jauda, vēja turbīnas iedala trīs klasēs:
- Maza jauda: Tie piedāvā pilnvaras līdz 50 kW un tiek izmantoti tādos lietojumos kā ūdens sūknēšana vai strāvas padeve izolētās vietās.
- Pusjauda: Tie ir diapazonā no 150 kW un tiek izmantoti enerģijas piegādei tīklam lauku vai izolētās vietās.
- Liela jauda: Tie nodrošina enerģiju komerciālā mērogā, un to ražošana var sasniegt līdz vairāki gigavati.
Mūsdienās vēja parkos visvairāk izmanto lieljaudas iekārtas, lai efektīvi un ekonomiski ražotu elektroenerģiju, tādējādi veicinot cīņu pret klimata pārmaiņām.
Atjaunojamās enerģijas nozare turpina attīstīties, ko veicina vajadzība samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas un mazināt klimata pārmaiņu ietekmi. Jo īpaši vēja turbīnas ir piedzīvojušas ievērojamus tehnoloģiskos sasniegumus, ļaujot tām saražot vairāk elektroenerģijas un ilgāku kalpošanas laiku. Izmantojot šo informāciju, jūs labāk sapratīsit vēja turbīnu darbību un to galveno lomu tīras enerģijas nākotnē.