Ветровые турбины: какие они бывают, виды и эксплуатация

Как ветер преобразуется в электричество? Прямой предшественник нынешнего Ветряные турбины старые ветряными мельницами, которые до сих пор используются в различных задачах, таких как измельчение зерна или перекачивание воды. А ветряная мельница Это машина с лопастями или лопастями, соединенными на общий вал, вращающийся при дуновении ветра.

Это механическое движение можно использовать по-разному. В настоящее время наиболее распространенным является его использование для производства электроэнергии. Вращение лопастей активирует электрический генератор, который преобразует Кинетическая энергия исходящий от ветра электрическая мощность.

Типы ветряных турбин

Существует два основных типа Ветряные турбины по расположению его оси: Горизонтальная ось и вертикальная ось.

Горизонтально-осевые ветряные турбины

Они наиболее распространены сегодня и характеризуются тем, что ось вращения параллельна земле. Они позволяют охватить широкий спектр применений: от небольших генерирующих систем до крупных ветряных электростанций. Они используются в установках как земля (на суше) как причалы (оффшорные), адаптируясь к различным энергетическим потребностям.

Ветряные турбины с вертикальной осью

В отличие от моделей с горизонтальной осью, ветряные турбины с вертикальной осью Им не нужен рулевой механизм, так как они улавливают ветер с любого направления. Это снижает механическую сложность и позволяет располагать генератор близко к земле, облегчая доступ для обслуживания. Важно отметить, что существует три типа вертикальных ветряных турбин: Савониус, Гиромилл y Дарье, каждый из которых имеет особенности конструкции и применения.

Недостатки ветряных турбин

Хотя ветряные турбины являются очень эффективным решением для производство возобновляемой энергии, имеют некоторые недостатки. Среди наиболее примечательных — его значительный размер y el шум что они производят. Эти характеристики вынуждают устанавливать ветряные турбины в районах, удаленных от городских территорий.

Еще одной ключевой проблемой является изменчивость ветра. Турбины предназначены для эффективной работы, когда ветер дует в определенном диапазоне скоростей, который обычно составляет от 3 и 24 метров в секунду. Если ветер слабее, турбина не сможет вырабатывать достаточно электроэнергии, а если слишком сильный, это может повредить механизм.

Строение ветряной турбины или ветряной турбины

Ветровые турбины состоят из различных компонентов, которые работают вместе, чтобы эффективно преобразовывать ветер в электричество. Ниже мы опишем наиболее важные части:

• Башня и фундамент: Башня удерживает лопасти и генератор. Он изготавливается из различных материалов, таких как сталь или бетон, в зависимости от размера турбины. Фундаменты гарантируют структурную устойчивость и могут быть неглубокими или глубокими.
• Ротор: это компонент, который больше всего взаимодействует с ветром. Его лопасти преобразуют энергию ветра во вращательное движение.
• гондола: в гондоле расположены генератор и коробка умножителя. Эта деталь отвечает за ориентацию лопастей по направлению ветра.
• Коробка множителя: увеличивает скорость вращения ротора для достижения необходимых оборотов генератора, обычно от 1.500 до 2.000 в минуту.
• Generador: преобразует механическую энергию в электрическую, как правило, с помощью магнитных полей.

Преимущества быстрых ветряных турбин перед медленными

Существует две основные категории ветряных турбин: быстрые и медленные. быстрые ветряные турбины Они легче и эффективнее из-за меньшего количества лопастей. Имея меньшее количество движущихся компонентов, их легче обслуживать, и они могут лучше регулировать мощность, получаемую от ветра. Кроме того, его более легкая конструкция снижает нагрузку на коробку передач и механические компоненты, что приводит к снижению нагрузки на коробку передач и механические компоненты. более низкая стоимость обслуживания y una более длительный срок хранения.

Самая мощная ветряная мельница в мире

Недавно компания Vestas представил обновление ветряной турбины V164, самый мощный в мире. Эта огромная турбина имеет высоту 220 метров и длину лопастей 80 метров. Предыдущая модель предлагала мощность 8 МВт, но после внесенных усовершенствований новая ветряная турбина может достичь Мощность 9 МВт в оптимальных условиях.

Во время первого испытания этой ветряной турбине удалось выработать 216.000 24 кВтч за XNUMX часа, установив рекорд по производству энергии. Если представить эти данные в перспективе, то такое количество энергии может обеспечить электропотребление среднего дома в течение 66 лет.

Успех этой гигантской ветряной турбины показал, что океанские ветры может сыграть решающую роль в переходе к возобновляемые источники энергии в больших масштабах. Его способность использовать сильные воздушные потоки в море и эффективно преобразовывать их в электричество является важным шагом на пути к сокращению выбросов углекислого газа.

Ветроэнергетика продолжает развиваться, ветряные турбины становятся все более мощными и эффективными. Такие инновации, как V164, не только устанавливают новые рекорды, но и демонстрируют потенциал морской ветровой энергии в производстве чистой, доступной и устойчивой электроэнергии.