Kako se veter pretvarja v elektriko? Neposredni predhodnik toka vetrne turbine so stari vetrnice, ki se še danes uporabljajo pri različnih opravilih, kot je mletje žita ali črpanje vode. A vetrnica To je stroj z rezili ali rezili, povezanimi s skupno gredjo, ki se vrti, ko piha veter.
To mehansko gibanje je mogoče uporabiti na različne načine. Trenutno je najbolj razširjena uporaba za proizvodnjo električne energije. Vrtenje rezil aktivira električni generator, ki pretvarja Kinetična energija prihaja od vetra električne energije.
Vrste vetrnih turbin
Obstajata dve glavni vrsti vetrne turbine glede na razporeditev svoje osi: vodoravna os in navpična os.
Vetrne turbine z vodoravno osjo
Danes so najpogostejši in zanje je značilno, da imajo vrtilno os vzporedno s tlemi. Ti omogočajo širok nabor aplikacij, od majhnih proizvodnih sistemov do velikih vetrnih elektrarn. Uporabljajo se v inštalacijah obeh zemeljski (na kopnem) kot marine (na morju), prilagajanje različnim energetskim potrebam.
Vetrne turbine z navpično osjo
Za razliko od tistih z vodoravno osjo vetrne turbine z navpično osjo Ne potrebujejo krmilnega mehanizma, saj zajemajo veter iz katere koli smeri. To zmanjša mehansko kompleksnost in omogoča namestitev generatorja blizu tal, kar olajša dostop za vzdrževanje. Pomembno je omeniti, da obstajajo tri vrste vertikalnih vetrnih turbin: Savonius, Giromill y darrieus, vsak s posebnostmi v svoji zasnovi in uporabi.
Slabosti vetrnih turbin
Čeprav so vetrne elektrarne zelo učinkovita rešitev za proizvodnja obnovljive energije, imajo nekaj pomanjkljivosti. Med najbolj opaznimi so njegovi precejšnja velikost in hrup ki jih proizvajajo. Zaradi teh lastnosti je treba vetrne turbine namestiti na območjih, ki so daleč od urbanih območij.
Druga ključna težava je spremenljivost vetra. Turbine so zasnovane za učinkovito delovanje, ko veter piha v določenem razponu hitrosti, ki se običajno giblje med 3 in 24 metrov na sekundo. Če je veter šibkejši, turbina ne more ustvariti dovolj električne energije, če je premočan, pa lahko poškoduje mehanizem.
Sestava vetrne turbine ali vetrne turbine
Vetrne turbine so sestavljene iz različnih komponent, ki skupaj učinkovito pretvarjajo veter v električno energijo. Spodaj opisujemo najpomembnejše dele:
- Stolp in temelji: Stolp drži rezila in generator. Zgrajena je iz različnih materialov, kot je jeklo ali beton, odvisno od velikosti turbine. Temelji zagotavljajo strukturno stabilnost in so lahko plitvi ali globoki.
- rotor: To je komponenta, ki ima največjo interakcijo z vetrom. Njegove lopatice pretvarjajo energijo vetra v rotacijsko gibanje.
- Gondola: v gondoli sta generator in množilna škatla. Ta kos je odgovoren za usmeritev lopatic v smeri vetra.
- Multiplikator: poveča hitrost vrtenja rotorja, da doseže potrebne vrtljaje v generatorju, običajno 1.500 do 2.000 na minuto.
- Generator: pretvarja mehansko energijo v električno energijo, običajno z uporabo magnetnih polj.
Prednosti hitrih vetrnic v primerjavi s počasnimi
Obstajata dve glavni kategoriji vetrnih turbin: hitre in počasne. The hitre vetrne turbine So lažji in učinkovitejši zaradi manjšega števila rezil. Ker imajo manj gibljivih komponent, jih je lažje vzdrževati in lahko bolje uravnavajo moč, zajeto iz vetra. Poleg tega njegova lažja struktura zmanjšuje obremenitev menjalnika in mehanskih komponent, kar povzroči a nižji stroški vzdrževanja in daljši rok uporabnosti.
Najmočnejša vetrnica na svetu
V zadnjem času je podjetje vestas je predstavil posodobitev vetrne turbine V164, najmočnejši na svetu. Ta ogromna turbina je visoka 220 metrov in ima 80 metrov dolge lopatice. Prejšnji model je ponujal moč 8 MW, po izvedenih izboljšavah pa lahko nova vetrna turbina doseže 9 MW moči pri optimalnih pogojih.
Med prvim preizkusom je ta vetrna turbina uspela proizvesti 216.000 kWh v 24 urah, ki postavlja rekord v proizvodnji energije. Če pogledamo te podatke v perspektivo, bi lahko ta količina energije zagotovila porabo električne energije v povprečnem domu za 66 let.
Uspeh te ogromne vetrne turbine je to pokazal oceanski vetrovi lahko ključno vlogo pri prehodu v obnovljive energije v velikem obsegu. Njegova sposobnost izkoriščanja močnih zračnih tokov na morju in njihove učinkovite pretvarjanja v elektriko je velik korak k zmanjšanju emisij ogljika.
Vetrna energija se še naprej razvija, vetrne turbine pa postajajo močnejše in učinkovitejše. Inovacije, kot je V164, ne le postavljajo nove rekorde, ampak tudi dokazujejo potencial vetrne energije na morju, da vodi proizvodnjo čiste, cenovno dostopne in trajnostne električne energije.
Skrbi me 50 km od Edilberta