Clasele, caracteristicile de construcție și schema de funcționare a turbinelor eoliene

Resursele naturale de energie ale Pământului sunt în continuă scădere, ceea ce duce la căutarea constantă a umanității pentru surse de energie mereu noi, alternative și regenerabile care să îi asigure viața, atât acum, cât și în viitor. O astfel de sursă alternativă și regenerabilă de energie este energia conținută în energia eoliană.

Prima turbină eoliană, care folosea energia eoliană pentru a produce electricitate, a fost construită în Danemarca la sfârșitul secolului al XIX-lea. De atunci, omenirea a folosit constant energia eoliană, mai ales în zonele greu accesibile unde este imposibil să se folosească alte surse de energie. Desigur, utilizarea energiei eoliene nu este la scara pe care ne-am dori să fie.

Care este principiul generatorului eolian pentru a genera energie electrică?

Aici totul se întâmplă destul de simplu.Vântul cu presiunea lui învârte o roată cu pale, care printr-o cutie de viteze transferă cuplul rezultat arborelui generatorului eolian... Arborele cu rotorul generatorului eolian care se rotește în statorul său generează un curent electric continuu pentru noi .

Un pachet de baterii constând din una sau mai multe baterii și inclus în design WPP (centrala eoliana) — acționează ca un dispozitiv de stocare a „excesului”, energie electrică neutilizată în prezent, care este oferită consumatorilor dacă este necesar, de exemplu în absența vântului. Dispozitivul de conversie a tensiunii (invertorul), cu functia sa, are conversia curentului electric continuu in curent alternativ, cu o tensiune de retea de 220V si o frecventa de 50Hz.

Industria modernă produce turbine eoliene (WPP) de la cele mai mici, de exemplu G-60 cu cinci pale cu un diametru de doar 0,75 m și o greutate de doar 9 kg cu o putere de aproximativ 60 W, până la turbine eoliene industriale mari cu o diametrul roții de aproximativ 60 m.

Acum să trecem la principiile de bază folosite în clasificarea turbinelor eoliene.

Clasificarea turbinelor eoliene în funcție de axa de rotație.

În ceea ce privește locația axei de rotație a rotorului său - generatoarele eoliene sunt disponibile cu o axă de rotație orizontală și verticală.

• Cele mai populare generatoare eoliene din lume cu axa orizontala de rotatie a rotorului, cand aceasta axa este paralela cu suprafata pamantului. Acest tip de turbină eoliană este numită popular „mori de vânt”. Axa unor astfel de generatoare eoliene se întoarce automat către vânt, chiar și cu forța sa mică.

• Palele unei turbine eoliene cu axa de rotatie verticala se rotesc intr-un plan perpendicular pe planul suprafetei terestre.Aici, nu este necesară rotirea turbinei în sine în direcția vântului, deoarece vântul din toate direcțiile posibile va întoarce în orice caz turbina. În orice direcție a vântului, o turbină cu o axă verticală de rotație are doar jumătate din palele sale îndreptate spre vânt, prin urmare, în astfel de generatoare, jumătate din puterea lor este de fapt irosită.

Turbinele eoliene cu axă verticală de rotație sunt destul de ușor de instalat și întreținut, deoarece generatorul și cutia de viteze ale acestora sunt situate pe suprafața pământului.Dezavantajele generatoarelor cu axă verticală de rotație includ instalarea lor costisitoare și o suprafață destul de mare ocupată. de un astfel de generator, în comparație cu un generator cu o axă orizontală de rotație.

În ceea ce privește domeniile de aplicare a generatoarelor cu axe diferite de rotație ale palelor, trebuie spus că generatoarele eoliene cu axă orizontală de rotație sunt mai des folosite pentru producerea de energie industrială, deși există multe în sectorul privat, printre populatia. Turbinele eoliene cu axă verticală sunt utilizate în principal pentru a genera energie electrică în satele de cabane și micile ferme private.

Clasificarea turbinelor eoliene în funcție de numărul de pale.

În funcție de numărul de pale, generatoarele eoliene sunt cu două pale, cu trei pale și cu mai multe pale, unde numărul de pale ale turbinei este de aproximativ 50 de bucăți și mai mult.

Turbinele eoliene cu palete multiple sunt utilizate atunci când însuși faptul unui număr mare de rotații în turbina sa este necesar, de exemplu, pentru a antrena o pompă pentru pomparea apei etc. În scopul generării de energie electrică, astfel de turbine eoliene nu sunt utilizate efectiv. .

Clasificare în funcție de materialul utilizat la realizarea lamelor.

Aici se disting următoarele clase de turbine eoliene:

• Generatoare plutitoare sau „curmatori”.

• Grupuri electrogene cu lame solide.

Rețineți că lamele de navigație sunt mult mai ușor și mai ieftin de fabricat decât lamele rigide din metal sau fibră de sticlă.

Lamele de tip vele nu sunt aproape niciodată folosite de către populație, deoarece materialul de acoperire al acestor lame necesită înlocuirea acestuia aproape după fiecare vânt „serios”.

Clasificarea turbinelor eoliene în funcție de pasul elicei.

În ceea ce privește această metrică, toate turbinele eoliene au elice cu pas fix și variabil. Este clar că pasul variabil al elicei turbinei eoliene duce la o creștere semnificativă a intervalului de viteze optime de rotație a palelor sale. Dar, în același timp, mecanismul care oferă aceste funcții generatoarelor eoliene este destul de complex și ia metal - ceea ce duce în mare parte la o creștere a costului de proiectare a generatorului eolian în sine, precum și la o scădere a fiabilității sale în funcționare. .

Turbine eoliene moderne în sectorul privat

Concluzie.

În final, făcând un mic rezumat al materialului prezentat de noi, vom spune că există multe proiecte și clasificări ale centralelor eoliene în lume. Prin urmare, fiecare dintre noi, pentru alegerea sa optimă în ferma sa, are nevoie de cunoștințe adecvate, pe care încercăm să vi le oferim în articolele noastre.