Jak se vítr přeměňuje na elektřinu? Přímý předchůdce proudu větrné turbíny jsou staří větrné mlýny, které se dodnes používají při různých úkolech, jako je mletí obilí nebo čerpání vody. A větrný mlýn Je to stroj s lopatkami nebo lopatkami spojenými se společnou hřídelí, která se otáčí, když fouká vítr.
Tento mechanický pohyb lze použít různými způsoby. V současnosti je nejrozšířenější jeho využití k výrobě elektřiny. Rotace lopatek aktivuje elektrický generátor, který přeměňuje Kinetická energie přicházející z větru elektrická energie.
Druhy větrných turbín
Existují dva hlavní typy větrné turbíny podle uspořádání jeho os: horizontální osa a svislá osa.
Horizontální osy větrných turbín
Jsou dnes nejrozšířenější a vyznačují se tím, že mají osu rotace rovnoběžnou se zemí. Ty umožňují pokrýt širokou škálu aplikací, od malých generačních systémů až po velké větrné farmy. Používají se v instalacích obou půda (onshore) jako přístavy (offshore), přizpůsobující se různým energetickým potřebám.
Větrné turbíny s vertikální osou
Na rozdíl od těch s vodorovnou osou, vertikální osy větrných turbín Nepotřebují mechanismus řízení, protože zachycují vítr z libovolného směru. To snižuje mechanickou složitost a umožňuje umístění generátoru blízko země, což usnadňuje přístup pro údržbu. Je důležité si uvědomit, že existují tři typy vertikálních větrných turbín: Savonius, Giromill y Darrieusi, každý z nich má zvláštnosti ve svém designu a aplikacích.
Nevýhody větrných turbín
I když jsou větrné turbíny velmi efektivním řešením pro výroba obnovitelné energie, mají některé nevýhody. Mezi ty nejpozoruhodnější patří jeho značná velikost a Ruido že produkují. Tyto vlastnosti nutí větrné turbíny k instalaci v oblastech daleko od městských oblastí.
Dalším klíčovým problémem je proměnlivost větru. Turbíny jsou navrženy tak, aby fungovaly efektivně, když vítr fouká v určitém rozsahu rychlostí, které se obvykle pohybují mezi 3 a 24 metrů za sekundu. Pokud je vítr slabší, turbína nedokáže vyrobit dostatek elektřiny, a pokud je příliš silný, může poškodit mechanismus.
Konstrukce větrné turbíny nebo větrné turbíny
Větrné turbíny se skládají z různých součástí, které spolupracují na efektivní přeměně větru na elektřinu. Níže popisujeme nejdůležitější části:
- Věž a základy: Věž drží čepele a generátor. Je postaven z různých materiálů, jako je ocel nebo beton, v závislosti na velikosti turbíny. Základy zaručují strukturální stabilitu a mohou být mělké nebo hluboké.
- rotor: Je to součást, která má největší interakci s větrem. Jeho lopatky přeměňují větrnou energii na rotační pohyb.
- Gondola: v gondole je umístěn generátor a násobič. Tento kus je zodpovědný za orientaci lopatek ve směru větru.
- Multiplikátor: zvyšuje rychlost otáčení rotoru pro dosažení potřebných otáček generátoru, obecně 1.500 2.000 až XNUMX XNUMX za minutu.
- Generátor: přeměňuje mechanickou energii na elektrickou energii, obvykle pomocí magnetických polí.
Výhody rychlých větrných turbín ve srovnání s pomalými
Existují dvě hlavní kategorie větrných turbín: rychlé a pomalé. The rychlé větrné turbíny Jsou lehčí a účinnější díky menšímu počtu lopatek. Díky menšímu počtu pohyblivých součástí se snadněji udržují a mohou lépe regulovat výkon zachycený z větru. Jeho lehčí konstrukce navíc snižuje namáhání převodovky a mechanických součástí, což má za následek a nižší náklady na údržbu a delší životnost.
Nejvýkonnější větrný mlýn na světě
V poslední době společnost Vestas představila aktualizaci větrné turbíny V164, nejmocnější na světě. Tato obrovská turbína je vysoká 220 metrů a má lopatky dlouhé 80 metrů. Předchozí model nabízel výkon 8 MW, ale po provedených vylepšeních může dosáhnout i nová větrná turbína 9 MW výkonu za optimálních podmínek.
Při svém prvním testu se této větrné turbíně podařilo vygenerovat 216.000 24 kWh za XNUMX hodin, což je rekord ve výrobě energie. Abychom tyto údaje uvedli do perspektivy, takové množství energie by mohlo pokrýt spotřebu elektřiny průměrného domu 66 let.
Úspěch této gigantické větrné turbíny to ukázal oceánské větry může hrát zásadní roli při přechodu na obnovitelná energie ve velkém měřítku. Jeho schopnost využít silné vzdušné proudy na moři a efektivně je přeměnit na elektřinu je hlavním krokem ke snížení emisí uhlíku.
Větrná energie se neustále vyvíjí, přičemž větrné turbíny jsou stále výkonnější a účinnější. Inovace jako V164 nejenže vytvořily nové rekordy, ale také demonstrovaly potenciál pobřežní větrné energie vést k výrobě čisté, cenově dostupné a udržitelné elektřiny.