Dalam dunia tenaga boleh diperbaharui, dua bentuk penjanaan utama menonjol: tenaga solar dan tenaga angin. Walaupun tenaga suria mengubah sinaran suria kepada tenaga elektrik melalui panel suria, tenaga angin memberi tumpuan kepada memanfaatkan kuasa angin melalui turbin angin. Peranti ini penting untuk menukar tenaga kinetik angin kepada tenaga elektrik yang boleh digunakan.
The turbin angin Reka bentuknya rumit dan memerlukan kajian terdahulu untuk memastikan pemasangannya menguntungkan dan cekap. Terdapat pelbagai jenis dan teknologi yang dikaitkan dengan turbin angin, yang berbeza mengikut penggunaannya dan kapasiti penjanaan elektrik. Dalam artikel ini anda akan mempelajari secara terperinci segala-galanya yang berkaitan dengan turbin angin.
Ciri-ciri turbin angin
Turbin angin menukar tenaga kinetik angin menjadi tenaga elektrik melalui bilah yang berputar berkat daya angin. Bilah ini boleh berputar antara 13 dan 20 pusingan seminit (rpm), bergantung kepada teknologi turbin angin dan kelajuan angin pada setiap masa. Bahan-bahan bilah juga mempengaruhi kelajuan putaran; Bilah yang lebih ringan cenderung berputar lebih cepat.
Semakin kelajuan bilah diperoleh, semakin besar jumlah tenaga yang dihasilkan oleh turbin angin, yang meningkatkannya kecekapan. Walau bagaimanapun, untuk memulakan peranti di tempat pertama, kuasa tambahan diperlukan. Sebaik sahaja ia digunakan, angin menjadi pemacu tunggal putaran bilah.
Salah satu aspek yang paling ketara dalam turbin angin ialah mereka Kehidupan berguna yang panjang, yang melebihi 25 tahun. Walaupun kos pemasangan dan perbelanjaan awal mungkin tinggi, masa operasi yang panjang membolehkan pelaburan dilunaskan dan menjana faedah ekonomi. Tambahan pula, kerana ia adalah tenaga bersih, ia menyumbang kepada pengurangan pelepasan pencemaran dan kepada pengurangan penggunaan bahan api fosil.
Kemajuan dalam teknologi bukan sahaja telah meningkatkan hayat berguna turbin angin, tetapi juga menjadikannya lebih cekap, memudahkan pemasangannya di lokasi yang lebih optimum untuk memaksimumkan penangkapan tenaga angin.
operasi
Proses transformasi tenaga dalam turbin angin dijalankan dalam beberapa fasa, setiap satu daripadanya adalah kunci untuk menukar tenaga angin kepada elektrik:
- Orientasi automatik: Turbin angin mengorientasikan dirinya secara automatik untuk memanfaatkan tenaga angin sepenuhnya. Ini mungkin kerana data yang direkodkan oleh ram dan anemometer, yang membolehkan nacelle berputar ke arah yang betul.
- Putaran bilah: Apabila angin mencapai kelajuan kira-kira 3,5 m/s, ia mula memutarkan bilah. Untuk mengoptimumkan penjanaan tenaga, kelajuan angin yang ideal ialah 11 m/s. Jika kelajuan ini melebihi 25 m/s, bilah diletakkan pada kedudukan bendera untuk mengelakkan ketegangan yang berlebihan dan brek sistem.
- Pendaraban: Putaran rotor memacu aci perlahan yang meningkatkan kelajuannya daripada 13 rpm kepada kira-kira 1.500 rpm menggunakan pengganda.
- Generasi: Tenaga putaran dipindahkan ke penjana, di mana ia diubah menjadi elektrik.
- Pemindahan: Elektrik yang dijana diangkut melalui menara ke pencawang, di mana voltannya dinaikkan sebelum disuntik ke dalam grid elektrik untuk diagihkan ke titik penggunaan.
- Pemantauan: Proses ini memastikan turbin angin beroperasi dengan betul. Sistem kritikal dipantau secara kekal dari pencawang dan pusat kawalan, yang membolehkan kemungkinan kejadian dikesan dan diselesaikan dengan cepat.
Jenis turbin angin
Terdapat dua kategori utama turbin angin, yang dikelaskan mengikut paksi pemutar atau kuasa yang boleh dibekalkan.
Mengikut paksi pemutar
Paksi menegak
Turbin angin jenis ini ialah omni-directional dan tidak memerlukan sistem orientasi, yang menjadikan pemasangan dan penyelenggaraan lebih mudah. Di samping itu, komponennya seperti penjana dan pengganda adalah siram dengan tanah, yang memudahkan pembinaannya dan mengurangkan kos. Walau bagaimanapun, kelemahan utamanya ialah itu Mereka mempunyai kecekapan yang lebih rendah daripada yang mempunyai paksi mendatar dan memerlukan sistem luaran untuk memulakan putaran bilah.
Paksi mendatar
Turbin angin paksi mendatar Mereka adalah yang paling biasa dan cekap. Reka bentuknya membolehkan kelajuan putaran yang lebih tinggi dicapai dan, oleh itu, memerlukan kurang pendaraban revolusi. Tambahan pula, dengan menjadi lebih tinggi, mereka dapat memanfaatkan tenaga angin dengan lebih baik di altitud tinggi.
Mengikut kuasa yang dibekalkan
Berfungsi dari kuasa yang dibekalkan, turbin angin dibahagikan kepada tiga kelas:
- Kuasa rendah: Mereka menawarkan kuasa sehingga 50 kW dan digunakan dalam aplikasi seperti mengepam air atau bekalan kuasa di kawasan terpencil.
- Separuh kuasa: Mereka berada dalam julat 150 kW dan digunakan untuk membekalkan tenaga kepada grid di luar bandar atau tempat terpencil.
- Kuasa tinggi: Mereka menyediakan tenaga pada skala komersial dan pengeluaran mereka boleh mencapai sehingga beberapa gigawatt.
Hari ini, peralatan berkuasa tinggi adalah yang paling banyak digunakan di ladang angin untuk menghasilkan tenaga elektrik dengan cekap dan menjimatkan, menyumbang kepada usaha memerangi perubahan iklim.
Sektor tenaga boleh diperbaharui terus berkembang, didorong oleh keperluan untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau dan mengurangkan kesan perubahan iklim. Turbin angin, khususnya, telah menyaksikan kemajuan teknologi yang ketara, membolehkannya menjana lebih banyak elektrik dan mempunyai jangka hayat yang lebih lama. Dengan maklumat ini, anda akan lebih memahami cara turbin angin berfungsi dan peranan utamanya dalam tenaga bersih masa depan.