Turbin angin: apakah ia, jenis dan operasi

Bagaimanakah angin ditukar kepada elektrik? Anteseden langsung arus turbin angin adalah yang lama kincir angin, yang masih digunakan hari ini dalam pelbagai tugas, seperti mengisar bijirin atau mengepam air. A kincir angin Ia adalah mesin dengan bilah atau bilah yang disambungkan ke aci biasa yang berputar apabila angin bertiup.

Pergerakan mekanikal ini boleh digunakan dalam pelbagai cara. Pada masa ini, perkara yang paling biasa adalah menggunakannya untuk menghasilkan elektrik. Putaran bilah mengaktifkan penjana elektrik yang menukarkan Tenaga kinetik datang dari angin kuasa elektrik.

Jenis-jenis Turbin Angin

Terdapat dua jenis utama turbin angin mengikut susunan paksinya: paksi mendatar dan paksi menegak.

Turbin angin paksi mendatar

Mereka adalah yang paling biasa hari ini dan dicirikan dengan mempunyai paksi putaran selari dengan tanah. Ini membolehkan pelbagai aplikasi diliputi, daripada sistem generasi kecil kepada ladang angin yang besar. Mereka digunakan dalam pemasangan kedua-duanya daratan (onshore) sebagai marin (luar pesisir), menyesuaikan diri dengan keperluan tenaga yang berbeza.

Turbin angin paksi menegak

Tidak seperti yang mempunyai paksi mendatar, yang turbin angin paksi menegak Mereka tidak memerlukan mekanisme stereng, kerana mereka menangkap angin dari mana-mana arah. Ini mengurangkan kerumitan mekanikal dan membolehkan penjana terletak berhampiran dengan tanah, memudahkan akses untuk penyelenggaraan. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa terdapat tiga jenis turbin angin menegak: Savonius, Giromill y darrieus, setiap satu dengan kekhususan dalam reka bentuk dan aplikasinya.

Kelemahan turbin angin

Walaupun turbin angin adalah penyelesaian yang sangat cekap untuk pengeluaran tenaga boleh diperbaharui, mempunyai beberapa kelemahan. Antara yang paling ketara ialah beliau saiz yang cukup besar dan bunyi bising yang mereka hasilkan. Ciri-ciri ini memaksa turbin angin dipasang di kawasan yang jauh dari kawasan bandar.

Satu lagi masalah utama ialah kebolehubahan angin. Turbin direka bentuk untuk beroperasi dengan cekap apabila angin bertiup dalam julat kelajuan tertentu, yang biasanya berkisar antara 3 dan 24 meter sesaat. Jika angin lebih lemah, turbin tidak dapat menjana tenaga elektrik yang mencukupi, dan jika terlalu kuat, ia boleh merosakkan mekanisme.

Perlembagaan turbin angin atau turbin angin

Turbin angin terdiri daripada komponen berbeza yang berfungsi bersama untuk menukar angin menjadi elektrik dengan cekap. Di bawah ini kami menerangkan bahagian yang paling penting:

• Menara dan asas: Menara memegang bilah dan penjana. Ia dibina dalam pelbagai bahan, seperti keluli atau konkrit, bergantung kepada saiz turbin. Asas menjamin kestabilan struktur dan boleh cetek atau dalam.
• Rotor: Ia adalah komponen yang mempunyai interaksi paling banyak dengan angin. Bilahnya menukar tenaga angin kepada pergerakan putaran.
• Gondola: nacelle menempatkan penjana dan kotak pengganda. Sekeping ini bertanggungjawab untuk mengarahkan bilah ke arah arah angin.
• Kotak pengganda: meningkatkan kelajuan putaran rotor untuk mencapai pusingan yang diperlukan dalam penjana, secara amnya 1.500 hingga 2.000 seminit.
• Penjana: mengubah tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik, secara amnya melalui penggunaan medan magnet.

Kelebihan turbin angin cepat berbanding yang perlahan

Terdapat dua kategori utama turbin angin: cepat dan perlahan. The turbin angin pantas Ia lebih ringan dan lebih cekap kerana bilangan bilahnya yang lebih kecil. Dengan mempunyai lebih sedikit komponen bergerak, ia lebih mudah diselenggara dan boleh mengawal kuasa yang ditangkap daripada angin dengan lebih baik. Selain itu, strukturnya yang lebih ringan mengurangkan tekanan pada kotak gear dan komponen mekanikal, mengakibatkan a kos penyelenggaraan yang lebih rendah dan a jangka hayat yang lebih lama.

Kincir angin paling berkuasa di dunia

Baru-baru ini, syarikat itu Vestas telah membentangkan kemas kini turbin angin V164, yang paling berkuasa di dunia. Turbin besar ini setinggi 220 meter dan mempunyai bilah sepanjang 80 meter. Model sebelumnya menawarkan kuasa 8 MW, tetapi selepas penambahbaikan dibuat, turbin angin baharu boleh mencapai 9 MW kuasa dalam keadaan optimum.

Semasa ujian pertamanya, turbin angin ini berjaya menjana 216.000 kWj dalam 24 jam, menetapkan rekod untuk pengeluaran tenaga. Untuk meletakkan data ini dalam perspektif, jumlah tenaga itu boleh membekalkan penggunaan elektrik purata rumah 66 tahun.

Kejayaan turbin angin gergasi ini telah menunjukkan bahawa angin lautan boleh memainkan peranan penting dalam peralihan kepada tenaga boleh diperbaharui secara besar-besaran. Keupayaannya untuk memanfaatkan arus udara yang kuat di laut dan menukarnya dengan cekap kepada elektrik merupakan langkah utama ke arah mengurangkan pelepasan karbon.

Tenaga angin terus berkembang, dengan turbin angin menjadi lebih berkuasa dan cekap. Inovasi seperti V164 bukan sahaja mencatat rekod baharu, tetapi juga menunjukkan potensi tenaga angin luar pesisir untuk menerajui pengeluaran elektrik yang bersih, mampu milik dan mampan.