Paano nagiging kuryente ang hangin? Ang direktang antecedent ng kasalukuyang mga turbine ng hangin ay ang matanda windmills, na, kahit ngayon, ay ginagamit pa rin para sa iba't ibang gawain, tulad ng pagkuha ng tubig o paggiling ng butil. A windmill Ito ay isang makina na may mga blades o blades na nakakabit sa isang karaniwang baras, na nagsisimulang umikot kapag umihip ang hangin.
Ang umiikot na baras na ito ay konektado sa iba't ibang uri ng makinarya, tulad ng ginamit sa paggiling ng butil, pagbomba ng tubig o bumuo ng kuryente.
Upang makabuo ng kuryente, ang paggalaw ng mga blades ay nagpapagana ng isang de-koryenteng generator na nagko-convert ng mekanikal na lakas ng pag-ikot sa electric power. Ang generator na ito ay maaaring isang alternator o dynamo, at ang kuryenteng nabuo ay maaaring maimbak sa mga baterya o direktang ipadala sa grid para sa pamamahagi. Ang tunay na kumplikado ay hindi ang operasyon mismo, ngunit ang pananaliksik at pag-unlad na kinakailangan upang lumikha mga turbine ng hangin mas mahusay.
Mga uri ng Wind Turbines
Mayroong pangunahing dalawang uri ng mga turbine ng hangin: yung sa pahalang na axis at ang mga patayong axis. Ang mga ng pahalang na axis ay ang pinakakaraniwan ngayon, habang ang sa patayong axis Hindi gaanong karaniwan ang mga ito, bagama't mayroon silang ilang mga pakinabang sa mga partikular na sitwasyon.
Los mga turbine ng hangin de patayong axis Ang mga ito ay nakikilala dahil hindi sila nangangailangan ng isang wind orientation system. Bilang karagdagan, ang electric generator ay maaaring ilagay sa lupa, na ginagawang mas madaling mapanatili. Gayunpaman, ang kanyang mas mababa ang produksyon ng enerhiya, at nangangailangan ng karagdagang mga motor upang simulan ang operasyon.
Sa kabilang banda, pahalang na mga turbine ng hangin ng axis Nagpapakita ang mga ito ng higit na kakayahang magamit, dahil magagamit ang mga ito sa maliliit na aplikasyon, tulad ng mga nakahiwalay na instalasyon, o sa malalaking wind farm.
Sa loob ng mga uri ng vertical wind turbine, makikita namin ang tatlong pangunahing variant:
- Savonius: Ang mga ito ay mga wind turbine na mababa ang kahusayan, ngunit napakasimple sa kanilang disenyo.
- Giromill: Nag-aalok sila ng higit na kahusayan kaysa sa uri ng Savonius, ngunit nangangailangan ng mas mataas na bilis ng hangin.
- darrieus: Ang uri na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng hugis ng pakpak nito at ang may pinakamataas na pagganap sa mga may patayong axis.
Mga Disadvantages ng Wind Turbines
Isa sa mga pinakakaraniwang problema ng mga turbine ng hangin Napakalaking sukat nito, na nagiging sanhi ng mga panginginig ng boses at ingay. Para sa kadahilanang ito, kadalasang naka-install ang mga ito sa mga lugar na malayo sa mga lugar na tinatahanan. Gayunpaman, ang isang kamakailang kalakaran ay ang pag-unlad ng mas maliliit na turbine o tahimik na maaaring matatagpuan sa mga urban na lugar.
Isa pang hamon sa larangan ng enerhiya ng hangin ay pabagu-bago ng hangin. Ang mga turbine ng hangin Idinisenyo ang mga ito upang gumana nang mahusay sa loob ng hanay ng bilis ng hangin. Nangangahulugan ito na ang isang minimum na bilis ay kinakailangan para sa mga blades upang simulan ang paggalaw at, sa turn, mayroong isang maximum na limitasyon upang maiwasan ang pinsala sa mekanismo.
Sa pangkalahatan, ang mga wind turbine ay gumagana sa bilis ng hangin sa pagitan ng 3 at 24 metro bawat segundo. Kung ang hangin ay mahina, hindi sapat na kapangyarihan ang nalilikha, habang kung ito ay masyadong malakas, ang mga turbine ay dapat isara upang maiwasan ang pinsala, na kilala bilang ang bilis ng pagputol.
Konstitusyon ng isang turbine ng hangin o turbine ng hangin
Los mga turbine ng hangin pahalang na axis, o horizontal axis wind turbines (TEEH), ay binubuo ng ilang pangunahing segment:
- Tower at pundasyon: Maaaring patag o malalim ang mga pundasyon, depende sa hinahanap na katatagan. Ang tore, sa bahagi nito, ay may iba't ibang uri:
- Steel tubular: Sila ang pinakakaraniwan sa mga wind farm.
- ng kongkreto: Ang mga ito ay binuo sa site at pinapayagan ang eksaktong taas na kalkulahin upang mapakinabangan ang kahusayan.
- Mga istraktura ng sala-sala: Gumagamit sila ng mga profile na bakal, na hindi gaanong karaniwan sa malalaking modernong wind turbine.
- Rotor: Ito ang bahaging humahawak sa mga talim. Ang tungkulin nito ay upang gamitin ang enerhiya ng hangin sa pamamagitan ng pagbabago nito sa paikot na paggalaw.
- Gondola: Kadalasang tinatawag na 'ulo' ng wind turbine, ito ay naglalaman ng lahat ng makinarya, kabilang ang generator, gearbox at preno.
- Tagabuo: Kino-convert ang mekanikal na enerhiya sa kuryente. Sa modernong wind turbine, ginagamit ang double-fed asynchronous generators o synchronous generators.
- Multiplier box: Pinagsasama ng bahaging ito ang mababang bilis ng rotor na may mataas na bilis na kinakailangan ng generator upang makagawa ng mahusay na kuryente. Pina-multiply ang mga revolutions per minute (RPM) ng rotor mula 18-50 RPM hanggang humigit-kumulang 1.750 RPM.
- Preno: Ang mga mekanikal na preno ay ligtas na pinipigilan ang wind turbine kung ang hangin ay masyadong malakas o kung kinakailangan ang pagpapanatili.
Mga kagamitang elektrikal ng wind turbine
Los mga turbine ng hangin isama ang a sistema ng pagpapakain na nag-uugnay sa nabuong enerhiya sa electrical grid. Higit pa rito, mayroon sila maraming sensor na sinusubaybayan ang mga variable tulad ng bilis ng hangin at direksyon, pati na rin ang temperatura sa loob ng nacelle. Ang lahat ng data na ito ay nagbibigay-daan sa mahusay na kontrol ng wind turbine, na na-optimize ang pagganap nito.
Bilang karagdagan sa mga sensor, ang modernong wind turbines Ang mga ito ay nilagyan ng mga mekanismo na nagpapahintulot sa pagkahilig ng mga blades na maisaayos upang ma-optimize ang pagkuha ng hangin ayon sa intensity nito.
Sa pagpapalawak ng mga bukid ng hangin, parehong terrestrial at marine, ang paggamit ng hangin ay naging isa sa nababagong enerhiya mas mapagkumpitensya at mas malinis, na nakakatulong nang malaki sa pagbawas ng mga emisyon ng CO2.
Ang enerhiya ng hangin ay patuloy na nagbabago, kapwa sa pagpapabuti ng disenyo ng mga wind turbine at sa pag-optimize ng kanilang pagganap sa iba't ibang klimatiko na kondisyon.
Ang mga wind turbine ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa paglipat patungo sa isang mas napapanatiling sistema ng enerhiya, sinasamantala ang isang hindi mauubos na mapagkukunan tulad ng hangin.