Vēja turbīnas: kas tās ir, veidi un darbība

Kā vējš tiek pārvērsts elektrībā? Strāvas tiešais priekštecis vēja turbīnas ir veci vējdzirnavas, ko joprojām izmanto dažādos darbos, piemēram, graudu malšanā vai ūdens sūknēšanai. A vējdzirnavas Tā ir mašīna ar asmeņiem vai asmeņiem, kas savienoti ar kopēju vārpstu, kas griežas, kad pūš vējš.

Šo mehānisko kustību var izmantot dažādos veidos. Šobrīd visizplatītākais ir to izmantot elektroenerģijas ražošanai. Asmeņu rotācija aktivizē elektrisko ģeneratoru, kas pārveido Kinētiskā enerģija nāk no vēja elektroenerģija.

Vēja turbīnu veidi

Ir divi galvenie veidi vēja turbīnas atbilstoši tās ass izvietojumam: horizontālā ass un vertikālā ass.

Horizontālās ass vēja turbīnas

Mūsdienās tie ir visizplatītākie, un to rotācijas ass ir paralēla zemei. Tie ļauj aptvert plašu pielietojumu klāstu, sākot no mazām ražošanas sistēmām līdz lieliem vēja parkiem. Tos izmanto gan instalācijās zeme (krastā) kā jahtu piestātnes (ārzonā), pielāgojoties dažādām enerģijas vajadzībām.

Vertikālās ass vēja turbīnas

Atšķirībā no tiem, kuriem ir horizontāla ass, vertikālās ass vēja turbīnas Viņiem nav nepieciešams stūres mehānisms, jo tie uztver vēju no jebkura virziena. Tas samazina mehānisko sarežģītību un ļauj ģeneratoru novietot tuvu zemei, atvieglojot piekļuvi apkopei. Ir svarīgi atzīmēt, ka pastāv trīs veidu vertikālās vēja turbīnas: Savonijs, Giromill y Darrijs, katrs ar tā dizaina un pielietojuma īpatnībām.

Vēja turbīnu trūkumi

Lai gan vēja turbīnas ir ļoti efektīvs risinājums atjaunojamās enerģijas ražošana, ir daži trūkumi. Starp ievērojamākajiem ir viņa ievērojams izmērs un troksnis ko viņi ražo. Šīs īpašības liek vēja turbīnas uzstādīt vietās, kas atrodas tālu no pilsētu teritorijām.

Vēl viena būtiska problēma ir vēja mainīgums. Turbīnas ir paredzētas efektīvai darbībai, kad vējš pūš noteiktā ātruma diapazonā, kas parasti svārstās no 3 un 24 metri sekundē. Ja vējš ir vājāks, turbīna nevar saražot pietiekami daudz elektroenerģijas, un, ja tas ir pārāk spēcīgs, tas var sabojāt mehānismu.

Vēja turbīnas vai vēja turbīnas uzbūve

Vēja turbīnas sastāv no dažādām sastāvdaļām, kas darbojas kopā, lai efektīvi pārvērstu vēju elektroenerģijā. Tālāk mēs aprakstām vissvarīgākās daļas:

• Tornis un pamati: Tornis satur asmeņus un ģeneratoru. Tas ir izgatavots no dažādiem materiāliem, piemēram, tērauda vai betona, atkarībā no turbīnas izmēra. Pamati garantē struktūras stabilitāti un var būt sekli vai dziļi.
• rotors: Tā ir sastāvdaļa, kurai ir vislielākā mijiedarbība ar vēju. Tās asmeņi pārvērš vēja enerģiju rotācijas kustībā.
• Gondola: gondolā atrodas ģenerators un reizinātāja kaste. Šis gabals ir atbildīgs par lāpstiņu orientāciju vēja virzienā.
• Reizinātāja lodziņš: palielina rotora griešanās ātrumu, lai sasniegtu nepieciešamos apgriezienus ģeneratorā, parasti no 1.500 līdz 2.000 minūtē.
• Ģenerators: pārveido mehānisko enerģiju elektroenerģijā, parasti izmantojot magnētiskos laukus.

Ātro vēja turbīnu priekšrocības salīdzinājumā ar lēnām

Ir divas galvenās vēja turbīnu kategorijas: ātras un lēnas. The ātras vēja turbīnas Tie ir vieglāki un efektīvāki, jo tiem ir mazāks asmeņu skaits. Tā kā kustīgo komponentu skaits ir mazāks, tos ir vieglāk uzturēt un tie var labāk regulēt vēja uztverto jaudu. Turklāt tā vieglākā struktūra samazina pārnesumkārbas un mehānisko komponentu slodzi, kā rezultātā a zemākas uzturēšanas izmaksas un ilgāks glabāšanas laiks.

Visspēcīgākās vējdzirnavas pasaulē

Nesen uzņēmums Vestes ir prezentējis vēja turbīnas atjauninājumu V164, visspēcīgākais pasaulē. Šīs milzīgās turbīnas augstums ir 220 metri, un tās lāpstiņas ir 80 metrus garas. Iepriekšējais modelis piedāvāja 8 MW jaudu, bet pēc veiktajiem uzlabojumiem jaunā vēja turbīna var sasniegt 9 MW jauda optimālos apstākļos.

Pirmā testa laikā šai vēja turbīnai izdevās ģenerēt 216.000 24 kWh XNUMX stundās, uzstādot enerģijas ražošanas rekordu. Lai aplūkotu šos datus perspektīvā, šāds enerģijas daudzums varētu nodrošināt vidējas mājas elektroenerģijas patēriņu 66 gadi.

To ir pierādījuši šīs gigantiskās vēja turbīnas panākumi okeāna vēji var būt izšķiroša loma pārejā uz atjaunojamās enerģijas plašā mērogā. Tā spēja izmantot spēcīgas gaisa straumes jūrā un efektīvi pārvērst tās elektroenerģijā ir nozīmīgs solis ceļā uz oglekļa emisiju samazināšanu.

Vēja enerģija turpina attīstīties, vēja turbīnām kļūstot jaudīgākām un efektīvākām. Tādas inovācijas kā V164 ne tikai uzstāda jaunus rekordus, bet arī parāda jūras vēja enerģijas potenciālu, lai radītu tīru, pieejamu un ilgtspējīgu elektroenerģiju.