Vėjo turbinų klasės, konstrukcijos charakteristikos ir veikimo schema

Natūralūs Žemės energijos ištekliai nuolat mažėja, o tai skatina žmoniją nuolat ieškoti vis naujų, alternatyvių ir atsinaujinančių energijos šaltinių, užtikrinančių jos gyvybę tiek dabar, tiek ateityje. Vienas iš tokių alternatyvių ir atsinaujinančių energijos šaltinių yra vėjo energija.

Pirmoji vėjo turbina, kuri naudojo vėjo energiją elektrai gaminti, buvo pastatyta Danijoje XIX amžiaus pabaigoje. Nuo tada žmonija nuolat naudoja vėjo energiją, ypač sunkiai pasiekiamose vietose, kur neįmanoma panaudoti kitų energijos šaltinių. Žinoma, vėjo energijos naudojimas nėra tokio masto, kokio norėtume.

Kokiu principu vėjo generatorius gamina elektrą?

Čia viskas vyksta gana paprastai.Vėjas savo slėgiu suka ratą su mentėmis, kurie per greičių dėžę perduoda susidariusį sukimo momentą vėjo jėgainės generatoriaus velenui... Velenas su savo statoriuje besisukančiu vėjo generatoriaus rotoriumi generuoja mums nuolatinę elektros srovę .

Baterijų paketas, sudarytas iš vienos ar daugiau baterijų ir įtrauktas į dizainą WPP (vėjo elektrinė) — veikia kaip „perteklinės“, šiuo metu nepanaudotos elektros energijos kaupiklis, kuris prireikus, pavyzdžiui, nesant vėjui, suteikiamas vartotojams. Įtampos keitimo įtaisas (inverteris) su savo funkcija turi nuolatinę elektros srovę paversti kintamąja srove, kurios tinklo įtampa yra 220 V, o dažnis - 50 Hz.

Šiuolaikinė pramonė gamina vėjo turbinas (WPP) nuo mažiausių, pavyzdžiui, G-60 su penkiomis menčių, kurių skersmuo yra tik 0,75 m ir sveria tik 9 kg ir galia apie 60 W, iki didelių pramoninių vėjo turbinų su rato skersmuo apie 60 m.

Dabar pereikime prie pagrindinių principų, naudojamų klasifikuojant vėjo jėgaines.

Vėjo turbinų klasifikacija pagal sukimosi ašį.

Kalbant apie jo rotoriaus sukimosi ašies vietą - vėjo generatoriai yra su horizontalia ir vertikalia sukimosi ašimis.

• Populiariausi pasaulyje vėjo generatoriai su horizontalia rotoriaus sukimosi ašimi, kai ši ašis lygiagreti žemės paviršiui. Šio tipo vėjo turbinos populiariai vadinamos „vėjo malūnais“. Tokių vėjo generatorių ašis net ir esant nedidelei jėgai, automatiškai pasisuka į vėją.

• Vėjo turbinos, turinčios vertikalią sukimosi ašį, mentės sukasi plokštumoje, statmenoje žemės paviršiaus plokštumai.Pačios turbinos sukti vėjo kryptimi čia nereikia, nes vėjas iš visų įmanomų krypčių bet kokiu atveju apvers turbiną. Turbinos su vertikalia sukimosi ašimi bet kuria vėjo kryptimi į vėją nukreipta tik pusė menčių, todėl tokiuose generatoriuose faktiškai iššvaistoma pusė jų galios.

Vėjo jėgaines su vertikalia sukimosi ašimi montuoti ir prižiūrėti gana paprasta, kadangi jų generatorius ir pavarų dėžė yra ant žemės paviršiaus.Generatorių su vertikalia sukimosi ašimi trūkumai – brangus montavimas ir gana didelis užimamas plotas. tokiu generatoriumi, palyginti su generatoriumi su horizontalia sukimosi ašimi.

Kalbant apie generatorių su skirtingomis menčių sukimosi ašimis panaudojimo sritis, reikia pasakyti, kad pramoninei energijos gamybai dažniau naudojami vėjo generatoriai su horizontalia sukimosi ašimi, nors privačiame sektoriuje jų yra daug. gyventojų. Vertikalios ašies vėjo turbinos daugiausia naudojamos elektrai gaminti kotedžuose ir mažuose privačiuose ūkiuose.

Vėjo turbinų klasifikavimas pagal menčių skaičių.

Pagal menčių skaičių vėjo generatoriai yra dviejų, trijų ir daugiamečių, kur turbinos menčių skaičius yra apie 50 vnt ir daugiau.

Daugialypės vėjo turbinos naudojamos tada, kai būtinas pats didelis apsisukimų skaičius jos turbinoje, pavyzdžiui, norint varyti siurblį vandeniui siurbti ir pan. Elektros gamybai tokios vėjo jėgainės faktiškai nenaudojamos. .

Klasifikacija pagal medžiagą, iš kurios gaminami peiliai.

Čia išskiriamos šios vėjo turbinų klasės:

• Plaukiojantys generatoriai arba „buriuotojai“.

• Generatorių komplektai su tvirtomis mentėmis.

Atkreipkite dėmesį, kad burinių mentes yra daug lengviau ir pigiau gaminti nei standžius iš metalo ar stiklo pluošto pagamintus mentes.

Burės tipo menčių gyventojai beveik nenaudoja, nes tokių menčių dengiamąją medžiagą reikia keisti beveik po kiekvieno „rimtesnio“ vėjo.

Vėjo turbinų klasifikacija pagal propelerio žingsnį.

Kalbant apie šią metriką, visos vėjo turbinos turi fiksuoto ir kintamo žingsnio sraigtus. Akivaizdu, kad dėl kintamo vėjo turbinos sraigto žingsnio žymiai padidėja optimalių jo menčių sukimosi greičių diapazonas. Tačiau tuo pačiu metu mechanizmas, teikiantis šias funkcijas vėjo generatoriams, yra gana sudėtingas ir reikalauja metalo - tai daugiausia lemia paties vėjo generatoriaus konstrukcijos sąnaudų padidėjimą ir jo veikimo patikimumo sumažėjimą. .

Šiuolaikinės vėjo turbinos privačiame sektoriuje

Išvada.

Galiausiai, apibendrindami nedidelę mūsų pateiktą medžiagą, pasakysime, kad pasaulyje yra daugybė vėjo jėgainių projektų ir klasifikacijų. Todėl kiekvienam iš mūsų optimaliam jo pasirinkimui savo ūkyje reikalingos atitinkamos žinios, kurias stengiamės pateikti savo straipsniuose.