Turbine eoliene verticale

Dacă în prezent există multe modalități mai avansate de obținere a energiei, turbinele eoliene au fost folosite aproape oriunde. Desigur, acestea sunt încă folosite astăzi, dar numărul a scăzut semnificativ. Pentru a înțelege principiul muncii lor, este important să știm că vântul este o formă de energie solară.

Descrierea generală

Turbinele eoliene operează cu ajutorul curenților de vânt. Dar de ce este vântul capabil să furnizeze energie electrică? Acest fenomen rezultă din faptul că are loc o încălzire inegală a atmosferei pământului, structura suprafeței planetei este neregulată și, de asemenea, că se rotește. Turbinele eoliene sau turbinele eoliene sunt capabile să transforme energia cinetică a vântului într-una mecanică, care poate fi utilizată ulterior pentru alte sarcini.

Cum acționează aceste dispozitive energia electrică folosind vântul obișnuit? De fapt, totul este destul de simplu. Principiul de funcționare a unei astfel de turbine este direct opus funcționării ventilatorului. Sub influența energiei eoliene, turbina eoliană rotește lamele, ceea ce, la rândul său, determină rotirea arborelui, conectat la un generator care produce energie electrică.

Tipuri de turbine

Există mai multe tipuri de turbine diferite. Inginerii disting două categorii principale utilizate la un moment dat. Prima categorie este orizontal-axială, iar a doua categorie este vertical-axială. Primul tip de turbine eoliene are cel mai obișnuit design, incluzând două sau trei lame. Unitățile cu trei lame funcționează pe principiul "împotriva vântului". Elementele însele sunt instalate astfel încât să se uite la vânt.

Una dintre cele mai mari turbine din lume este GE Wind Energy. Puterea acestui dispozitiv este de 3,6 megawați. Aici merită menționat faptul că cu cât este mai mare turbina, cu atât este mai eficientă. În plus, raportul beneficiu-preț se îmbunătățește și cu dimensiunea unității.

Caracteristici generale ale turbinelor

Primul indicator prin care dispozitivul este selectat este puterea. Dacă luăm turbine "de serviciu", atunci puterea lor poate porni de la 100 kW și ajunge la mai multe mW. De asemenea, este important de menționat că ambele turbine eoliene verticale și turbinele eoliene orizontale pot fi asamblate în grupuri. Astfel de grupuri sunt deseori numite ferme eoliene. Scopul acestor site-uri este furnizarea en gros de energie electrică către instalația dorită.

Dacă vorbim de mici turbine unice, a căror putere este mai mică de 100 kW, acestea sunt utilizate cel mai adesea pentru a furniza energie electrică caselor particulare, antenelor de telecomunicații sau pentru a furniza energie pompelor de pompare. Trebuie remarcat faptul că turbinele de dimensiuni mici pot fi utilizate și împreună cu generatoarele diesel, bateriile sau panourile solare. Un astfel de sistem este numit sistem hibrid. Acestea sunt utilizate în acele locuri unde nu există altă posibilitate de conectare la rețeaua electrică.

Avantajele turbinelor verticale

În prezent, tipul vertical de dispozitive este mult mai des folosit. Acest lucru este justificat de faptul că tipul vertical are mai multe avantaje față de cele orizontale.

Pe turnurile de tip vertical, sarcina va acționa mai uniform, ceea ce oferă o astfel de oportunitate, ca o simplă creație a unui design mai mare, în ceea ce privește dimensiunile sale. În plus, instalarea rotorului pe acest tip de turbină nu necesită echipamente suplimentare. Un avantaj important, sporind eficiența lucrărilor, constă în faptul că lamele de turbine verticale pot fi răsucite - sub formă de spirală. Acest lucru este foarte important, deoarece în acest caz energia eoliană le va afecta atât la intrare, cât și la ieșire, ceea ce, bineînțeles, mărește eficiența instalației.

Unul dintre cele mai importante avantaje ale turbinelor verticale este acela că, atunci când este instalat, nu este sens în stabilirea axei pentru fluxul de vânt. Acest tip de dispozitiv va funcționa cu fluxul de suflare a vântului din ambele părți.

Vânt turbină rotativă Bolotova

Această setare este evidențiată pe fundalul altor dispozitive. Pentru funcționarea normală a turbinei, nu este nevoie să o adaptați la diferite tipuri de condiții meteorologice. Elementul de putere eoliană a acestui design este capabil să perceapă vântul din ambele părți, fără a efectua operațiuni de reglare. În plus, acest tip de stație nu necesită rotația turnului atunci când se modifică direcția vântului. Un alt avantaj al turbinelor eoliene verticale (VAWT - generator de energie eoliană cu ax vertical) este dispus ca acestea au un design special, care permite lucrul cu fluxurile de energie eoliană. Este posibil să lucrați chiar și cu rafale de furtună. Există o varietate de module de instalare. Ieșirea lor va depinde de ieșirea turbinei. Asta este, schimbarea numărului de module, puteți schimba capacitatea unității, care este foarte convenabil. Un alt avantaj este acela că elementul structural de energie eoliană este asamblat într-o astfel de manieră încât să permită conversia de înaltă eficiență a energiei cinetice în energie mecanică.

Dimensiunile turbinelor eoliene Biryukov și Blinov

Acest aparat are un rotor cu un diametru m înălțime 0,75 decker acestui element - 2 m. Acțiunea de aer proaspăt, un rotor a fost capabil sa complet untwist arborelui rotor asincron cu puterea de 1,2 KW .. Turbina ar putea rezista la puterea eoliană fără rupere până la 30 m / s.

Este demn de menționat faptul că ferma eoliană este considerată o realizare a doi oameni de știință. Lucrul este că în anii `60. în URSS, un om de știință Biryukov a patentat un carusel generator de energie eoliană cu KIEV 46%. Cu toate acestea, un pic mai târziu, inginerul Blinov a reușit să utilizeze același design, dar cu un indicator de 58% din KIEA.

Turbine de tip hiperboloid

În baza turbinelor eoliene de tip hiperboloid, au apărut ideile unui astfel de inginer ca Shukhov Vladimir Grigorievich.

Particularitățile acestui tip de turbină pot fi atribuite faptului că are o zonă de lucru mai mare a fluxului de vânt. Dacă comparăm acest indicator cu alte categorii de dispozitive, atunci tipul hiperboloid arată rezultate cu 7-8% mai bine, dacă numărăm din zona măturat. Acest indicator este valabil pentru acele tipuri în care zona de lucru a fluxului de vânt este în aripă. Dacă comparați acest tip, de exemplu, cu turbinele Darier și Savonius, diferența va fi de 40-45%.

Proprietăților speciale ale acestei categorii de agregate este și faptul că acestea pot lucra cu curenții de aer ascendenți. Acest lucru este foarte productiv, dacă instalați un generator lângă un lac, o mlaștină, pe un deal, etc.

Plusurile unor astfel de turbine includ și faptul că linia de contact a stratului activ de aer care este spălată de hiperboloid va fi de 1,6 ori mai lungă decât cea a unui cilindru similar care se rotește ca un generator eolian de tip rotor. Firește, prin urmare, concluzia că eficiența va fi mai mult decât aceeași.

deficiențe

În ciuda numeroaselor avantaje și particularități ale acestor turbine, ele au un șir de dezavantaje.

Factorii negativi ar trebui să includă faptul că, în timpul rotației paletelor generatorului împotriva fluxului eolian, acest tip de generator va suporta pierderi substanțiale, care, la rândul său, va conduce la o eficiență mai mică de aproximativ două ori. Reducerea acestui indicator este foarte vizibilă dacă comparăm turbine verticale cu cele orizontale, care nu au astfel de pierderi.

Un alt dezavantaj este că generatorul eolian vertical ar trebui să fie foarte lung. Dacă este localizată aproape de sol, unde viteza vântului este mult mai mică decât la altitudine mare, pot apărea probleme la pornirea rotorului, care are nevoie de o împingere pentru a începe lucrul. În sine, nu începe. Puteți, bineînțeles, instala turnuri speciale pentru a ridica lamele mai sus, dar partea inferioară a rotorului va fi în continuare prea mică.

Alte dezavantaje includ faptul că în timpul iernii pe lamele de generatoare eoliene vor fi formate gheață. De remarcat este și cantitatea mare de zgomot pe care turbinele o emite atunci când rulează. Unele plante sunt chiar capabile să producă infrasunete dăunătoare în munca lor. Cauzează vibrații, care pot provoca nervozitate, ferestre, ustensile.

Un fapt interesant: turbinele eoliene din RimWorld au fost folosite ca sursă de energie.