Vjetroturbine: što su, vrste i rad

Kako se vjetar pretvara u električnu energiju? Izravni prethodnik struje vjetrenjače su stari vjetrenjače, koji se i danas koriste u raznim poslovima, poput mljevenja žitarica ili crpljenja vode. A vjetrenjača To je stroj s lopaticama ili lopaticama spojenim na zajedničku osovinu koja se okreće kad vjetar puše.

Ovaj mehanički pokret može se koristiti na razne načine. Trenutačno se najčešće koristi za proizvodnju električne energije. Rotacija lopatica aktivira električni generator koji pretvara Kinetička energija dolazi od vjetra električna energija.

Vrste vjetroagregata

Postoje dvije glavne vrste vjetrenjače prema rasporedu svoje osi: Vodoravna os i okomita os.

Vjetroturbine s vodoravnom osi

Danas su najčešći, a karakterizira ih to što im je os rotacije paralelna s tlom. Oni omogućuju pokrivanje širokog raspona primjena, od malih proizvodnih sustava do velikih vjetroelektrana. Koriste se u instalacijama i jedno i drugo zemljište (na kopnu) kao marine (offshore), prilagođavajući se različitim energetskim potrebama.

Vjetroturbine s okomitom osi

Za razliku od onih s horizontalnom osi, vjetroturbine s vertikalnom osi Ne trebaju im upravljački mehanizmi jer hvataju vjetar iz bilo kojeg smjera. To smanjuje mehaničku složenost i omogućuje da se generator postavi blizu tla, olakšavajući pristup radi održavanja. Važno je napomenuti da postoje tri vrste vertikalnih vjetroturbina: Savonije, Giromill y darrieus, svaki s posebnostima u svom dizajnu i primjeni.

Nedostaci vjetroturbina

Iako su vjetroturbine vrlo učinkovito rješenje za proizvodnja obnovljive energije, imaju neke nedostatke. Među najznačajnijima su njegova znatne veličine i šum koje proizvode. Ove karakteristike prisiljavaju da se vjetroturbine postavljaju u područjima daleko od urbanih područja.

Drugi ključni problem je promjenjivost vjetra. Turbine su dizajnirane da rade učinkovito kada vjetar puše unutar određenog raspona brzina, koji se obično kreće između 3 i 24 metara u sekundi. Ako je vjetar slabiji, turbina ne može proizvesti dovoljno električne energije, a ako je prejak može oštetiti mehanizam.

Konstitucija vjetroagregata ili vjetroagregata

Vjetroturbine se sastoje od različitih komponenti koje rade zajedno kako bi učinkovito pretvorile vjetar u električnu energiju. U nastavku opisujemo najvažnije dijelove:

• Toranj i temelji: Toranj drži lopatice i generator. Izgrađena je od različitih materijala, poput čelika ili betona, ovisno o veličini turbine. Temelji jamče stabilnost konstrukcije i mogu biti plitki ili duboki.
• Rotor: To je komponenta koja ima najveću interakciju s vjetrom. Njegove lopatice pretvaraju energiju vjetra u rotacijsko kretanje.
• Gondola: u gondolu se nalazi generator i multiplikator. Ovaj dio je odgovoran za usmjeravanje lopatica prema smjeru vjetra.
• Kutija množitelja: povećava brzinu vrtnje rotora kako bi se postigli potrebni okretaji u generatoru, općenito 1.500 do 2.000 u minuti.
• generator: pretvara mehaničku energiju u električnu energiju, općenito korištenjem magnetskih polja.

Prednosti brzih vjetroagregata u odnosu na polagane

Postoje dvije glavne kategorije vjetroturbina: brze i spore. The brze vjetroturbine Lakši su i učinkovitiji zbog manjeg broja oštrica. Budući da imaju manje pokretnih komponenti, lakše ih je održavati i mogu bolje regulirati snagu vjetra. Osim toga, njegova lakša struktura smanjuje opterećenje na mjenjaču i mehaničkim komponentama, što rezultira a manji trošak održavanja a duži vijek trajanja.

Najmoćnija vjetrenjača na svijetu

Nedavno je tvrtka Vestas je predstavio ažuriranje vjetroturbine V164, najmoćniji na svijetu. Ova ogromna turbina visoka je 220 metara i ima lopatice duge 80 metara. Prethodni model nudio je snagu od 8 MW, ali nakon učinjenih poboljšanja, nova vjetroturbina može doseći 9 MW snage u optimalnim uvjetima.

Tijekom svog prvog testiranja, ova vjetroturbina uspjela je generirati 216.000 kWh u 24 sata, postavljajući rekord u proizvodnji energije. Da stavimo ove podatke u perspektivu, ta bi količina energije mogla zadovoljiti potrošnju električne energije prosječnog doma za 66 godina.

Uspjeh ove ogromne vjetroturbine je to pokazao oceanski vjetrovi može odigrati presudnu ulogu u prijelazu na obnovljive energije u velikim razmjerima. Njegova sposobnost da iskoristi snažna zračna strujanja na moru i učinkovito ih pretvori u električnu energiju veliki je korak prema smanjenju emisije ugljika.

Energija vjetra nastavlja se razvijati, a vjetroturbine postaju sve snažnije i učinkovitije. Inovacije poput V164 ne samo da postavljaju nove rekorde, već također pokazuju potencijal pučinske energije vjetra da predvodi proizvodnju čiste, pristupačne i održive električne energije.