Phân loại, đặc điểm cấu tạo và sơ đồ vận hành tuabin gió

Các nguồn năng lượng tự nhiên của Trái đất không ngừng giảm đi, dẫn đến việc loài người không ngừng tìm kiếm các nguồn năng lượng mới, thay thế và tái tạo để đảm bảo sự sống của mình, cả hiện tại và tương lai. Một nguồn năng lượng thay thế và tái tạo như vậy là năng lượng có trong năng lượng gió.

Tua bin gió đầu tiên, sử dụng năng lượng gió để sản xuất điện, được xây dựng ở Đan Mạch vào cuối thế kỷ XIX. Kể từ đó, nhân loại không ngừng sử dụng năng lượng gió, đặc biệt là ở những khu vực khó tiếp cận, nơi không thể sử dụng các nguồn năng lượng khác. Tất nhiên, việc sử dụng năng lượng gió không ở quy mô như chúng ta mong muốn.

Nguyên tắc của máy phát điện gió để tạo ra điện là gì?

Ở đây mọi thứ diễn ra khá đơn giản.Gió với áp suất của nó làm quay một bánh xe có cánh, thông qua hộp số truyền mô-men xoắn thu được tới trục của máy phát tua-bin gió... Trục có rô-to của máy phát điện gió quay trong stato của nó tạo ra dòng điện trực tiếp cho chúng ta .

Bộ pin bao gồm một hoặc nhiều pin và được bao gồm trong thiết kế WPP (Nhà máy điện gió) — hoạt động như một thiết bị lưu trữ điện "dư thừa", hiện chưa được sử dụng, được cung cấp cho người tiêu dùng nếu cần, ví dụ như khi không có gió. Thiết bị biến đổi điện áp (biến tần) với chức năng của nó là biến đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều, với điện áp nguồn là 220V và tần số 50Hz.

Công nghiệp hiện đại sản xuất tua-bin gió (WPP) từ loại nhỏ nhất, ví dụ như G-60 với năm cánh quạt có đường kính chỉ 0,75 m và trọng lượng chỉ 9 kg với công suất khoảng 60 W, đến các tua-bin gió công nghiệp lớn có công suất lớn. đường kính bánh xe khoảng 60 m.

Bây giờ hãy chuyển sang các nguyên tắc cơ bản được sử dụng trong phân loại tuabin gió.

Phân loại tuabin gió theo trục quay.

Về vị trí trục quay của rôto - máy phát điện gió có trục quay ngang và dọc.

• Các máy phát điện gió phổ biến nhất trên thế giới với trục quay của rôto nằm ngang, khi trục này song song với bề mặt trái đất. Loại tuabin gió này thường được gọi là «cối xay gió». Trục của các máy phát điện gió như vậy sẽ tự động quay theo gió, ngay cả với lực nhỏ của nó.

• Các cánh quạt của tuabin gió có trục quay thẳng đứng quay trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng của bề mặt trái đất.Ở đây, không cần phải tự quay tuabin theo hướng gió, vì gió từ mọi hướng có thể trong mọi trường hợp sẽ làm quay tuabin. Ở bất kỳ hướng gió nào, một tuabin có trục quay thẳng đứng chỉ có một nửa số cánh hướng vào gió, do đó, trong những máy phát điện như vậy, một nửa công suất của chúng thực sự bị lãng phí.

Tua bin gió có trục quay thẳng đứng khá dễ lắp đặt và bảo trì, vì máy phát và hộp số của chúng được đặt trên bề mặt trái đất, nhược điểm của máy phát điện có trục quay thẳng đứng bao gồm lắp đặt đắt tiền và chiếm diện tích khá lớn bởi một máy phát điện như vậy, so với máy phát điện có trục quay nằm ngang.

Đối với các lĩnh vực ứng dụng của máy phát điện có các trục quay khác nhau của cánh quạt, cần phải nói rằng máy phát điện gió có trục quay nằm ngang thường được sử dụng nhiều hơn để sản xuất năng lượng công nghiệp, mặc dù có rất nhiều trong số đó thuộc khu vực tư nhân. dân số. Tua bin gió trục dọc chủ yếu được sử dụng để tạo ra điện ở các làng nhỏ và trang trại tư nhân nhỏ.

Phân loại tuabin gió theo số lượng cánh quạt.

Theo số lượng cánh quạt, máy phát điện gió có hai cánh, ba cánh và nhiều cánh, trong đó số lượng cánh tuabin là khoảng 50 chiếc trở lên.

Tua-bin gió nhiều cánh được sử dụng khi thực tế cần có một số lượng lớn vòng quay trong tua-bin của nó, ví dụ, để chạy máy bơm để bơm nước, v.v. Với mục đích tạo ra điện, những tua-bin gió như vậy không thực sự được sử dụng .

Phân loại theo vật liệu làm lưỡi dao.

Các loại tuabin gió sau đây được phân biệt ở đây:

• Máy phát điện nổi hay còn gọi là "máy chạy buồm".

• Bộ máy phát điện có cánh cứng.

Lưu ý rằng các lưỡi chèo dễ sản xuất và rẻ hơn nhiều so với các lưỡi cứng làm bằng kim loại hoặc sợi thủy tinh.

Những cánh buồm kiểu cánh buồm hầu như không bao giờ được người dân sử dụng, vì vật liệu bao phủ của những cánh quạt như vậy cần phải thay thế nó hầu như sau mỗi cơn gió "nghiêm trọng".

Phân loại tuabin gió theo bước của cánh quạt.

Về mặt số liệu này, tất cả các tuabin gió đều có cánh quạt cố định và thay đổi bước. Rõ ràng là bước thay đổi của cánh quạt tuabin gió dẫn đến sự gia tăng đáng kể phạm vi tốc độ quay tối ưu của các cánh của nó. Nhưng đồng thời, cơ chế cung cấp các chức năng này cho máy phát điện gió khá phức tạp và sử dụng kim loại — điều này phần lớn dẫn đến việc tăng chi phí thiết kế của chính máy phát điện gió, cũng như giảm độ tin cậy khi vận hành .

Tua bin gió hiện đại trong khu vực tư nhân

Phần kết luận.

Cuối cùng, thực hiện một bản tóm tắt nhỏ về tài liệu do chúng tôi trình bày, chúng tôi sẽ nói rằng có rất nhiều dự án và phân loại các nhà máy điện gió trên thế giới. Do đó, mỗi chúng ta, để có sự lựa chọn tối ưu trong trang trại của mình, cần có kiến ​​\u200b\u200bthức phù hợp mà chúng tôi cố gắng cung cấp cho bạn trong các bài viết của mình.