Mga tampok sa paggana at pagtatayo ng mga modernong uri ng wind farm

Tinatalakay ng artikulo ang prinsipyo ng pagpapatakbo at mga katangian ng pagganap ng disenyo ng mga modernong wind turbine para sa industriya at pribadong sektor.

Mula noong sinaunang panahon, sinubukan ng sangkatauhan na paamuin ang hangin, inilalagay ito sa serbisyo nito. Noong una, may mga naglalayag na barko na gumagamit ng enerhiya ng hangin para sa kanilang paggalaw, pagkatapos ay nagsimulang gamitin ang mga windmill sa pang-araw-araw na buhay, ngunit ngayon ay dumating na ang oras upang gamitin ang enerhiya ng hangin sa mga generator ng hangin upang makabuo ng kuryente na nagsisilbi sa mga tao.

Sa ibang bansa, ang isang medyo malaking bahagi ng kuryente ay ginawa ng mga wind power plant (HPP), na, sa totoo lang, ay hindi masasabi tungkol sa Russia at sa mga bansa ng post-Soviet space. Narito ito ay kitang-kita - kami ay kabilang sa mga laggards.

Ang paggamit ng mga wind farm sa mga binuo na bansa sa mundo ay ginagawang posible upang malutas hindi lamang ang mga problema ng autonomous power supply ng mga villa, country house, dacha community, kundi pati na rin ang mga problema sa kapaligiran, dahil walang polusyon sa kapaligiran sa panahon ng produksyon ng kuryente mula sa mga modernong parke ng wind turbines.

Tingnan natin ang prinsipyo ng pagpapatakbo at nang mas detalyado ang mga pangunahing uri ng modernong wind power plant.

Prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga generator ng hangin

Anumang prinsipyo ng pagkilos wind power plant (HPP) binubuo sa pag-convert ng kinetic energy ng daloy ng hangin na gumagalaw sa eroplano ng mga blades o turbine sa elektrikal na enerhiya — sa pamamagitan ng paggamit ng mga de-koryenteng generator. Ang pinaka-karaniwang uri ng modernong wind power plant ay bladed wind power plants, na pinagsasama ang bladed wind generators na may horizontal axis of rotation at rotary generators na may carousel, kung saan - ang axis of rotation ay matatagpuan patayo. Sa ibaba ay titingnan natin ang mga ganitong uri ng wind generator.

Disenyo ng mga pangunahing uri ng wind turbines

Ang bawat wind generator ay may istrukturang binubuo ng isang base, kung hindi man ay tinatawag na isang palo, isang umiikot na aparato na may umiikot na mga blades o isang wind turbine, generator-generated na kuryente at isang baterya. Gayundin, kailangan ng control at conversion unit sa bawat wind farm.

Tulad ng para sa bilang ng mga blades, ang hydroelectric turbines ay maaaring dalawa, tatlo at multi-bladed. Ang mga three-blade turbine ay ang pinakakaraniwan.Upang maiwasan ang napaaga na pagkabigo ng mga wind turbine, ang mga wind power plant ay nilagyan ng isang sistema para sa aeromechanical stabilization ng bilis ng pag-ikot ng kanilang mga blades.

Ang isang electric generator na bumubuo ng kuryente sa isang wind power plant ay direktang konektado sa turbine nito, kapag ang axis ng pag-ikot ng wind turbine at ang generator ay pareho, o sa pamamagitan ng mekanikal na transmisyon na naglilipat ng mga rotational na paggalaw ng mga blades ng turbine sa generator. Ang mga modernong wind farm ay pangunahing gumagamit ng magkakasabay na multipole brushless generator na may permanenteng magnet, na structurally na ginawa sa isang ganap na nakapaloob na pabahay at mula sa mga karaniwang elemento.

Depende sa direksyon at "presyon" ng daloy ng hangin sa mga blades ng turbine, maaari itong i-reorient sa pamamagitan ng mekanismo ng pag-ikot ng pag-install sa direksyon na pinakamainam para sa mahusay na operasyon nito.

Sa paggana, ang power control at conversion unit ay idinisenyo upang iimbak ang elektrikal na enerhiya na nabuo ng wind farm sa mga storage na baterya nito kasama ang kasunod nitong conversion mula sa 12V DC boltahe sa 220V AC na boltahe — sa pamamagitan ng isang "inverter".

Ginagawa rin ng control unit na subaybayan at kontrolin ang proseso ng pag-charge ng baterya, ang kapangyarihan ng electric generator, atbp.

Ang iba't ibang mga pagpipilian para sa pagtatapos ng mga modernong wind farm, kapwa para sa pang-industriya na paggamit at para sa mga ginagamit sa pribadong sektor, ay nagbibigay-daan sa iyo upang piliin ang bawat isa, ang pinakamainam na opsyon para sa bawat gumagamit.

Sa ngayon, ang pinakalaganap sa mundo ay mga wind generator ng uri ng talim, ang axis ng pag-ikot ng mga blades na kung saan ay kahanay o pahalang sa direksyon ng daloy ng hangin. Talaga, pag-uusapan natin ang tungkol sa mga wind turbine na ito mamaya.

Isang wind farm blade na may pahalang na axis ng pag-ikot

Ang kahusayan ng paggamit ng enerhiya ng hangin para sa ganitong uri ng wind turbine ay umabot sa 48%, na mas mataas kaysa sa mga generator ng carousel. Ang ganitong uri ng wind generators ay maaaring may dalawa at tatlong blades.

Dito, ang pinaka mahusay na operasyon ng aparato ay nakamit kapag ang hangin ay nakadirekta patayo sa eroplano ng pag-ikot ng mga blades ng generator. Samakatuwid, kahit na sa istruktura, ang ganitong uri ng «wind turbine» ay may isang aparato na nagpapahintulot sa awtomatikong pag-ikot ng generator patayo sa direksyon ng hangin. Ang paggawa ng enerhiya ng ganitong uri ng wind farm ay direktang nakasalalay sa bilis ng hangin (presyon nito), pati na rin sa diameter at lugar ng mga blades ng wind turbine mismo.

Carousel o umiikot na wind farm

Ang ganitong uri ng wind turbine ay may vertical axis ng pag-ikot, na may gulong na naka-mount dito at naayos dito, na tumatanggap ng mga ibabaw para sa hangin. Ang isang makabuluhang bentahe ng ganitong uri ng mga wind farm ay maaari silang magtrabaho nang hindi binabago ang kanilang posisyon - sa anumang direksyon ng daloy ng hangin. Ang ganitong uri ng mga wind turbine ay mabagal na gumagalaw at tahimik, at ang mga low-speed na multi-pole electric generator ay ginagamit bilang mga generator upang makabuo ng kuryente.

Modernong wind farm na may pahalang at patayong axis ng pag-ikot

Iba pang mga uri ng modernong wind farm

Bilang karagdagan, kamakailan lamang, ang pinakabagong mga pagpapaunlad ng wind turbine ay lumitaw na may panimula na mga bagong disenyo, na sa istruktura ay binubuo ng isang three-bearing base na matatagpuan sa isang malakas na pundasyon. Ang isang hugis-singsing na generator ay naka-mount sa base, na may built-in na tindig at isang gitnang rotor. Ang singsing ng naturang generator ay maaaring higit sa 100 metro ang lapad. Ang ganitong mga wind farm ay ginagamit para sa pang-industriyang produksyon ng enerhiya.

Mayroon ding mga wind farm na gumagana, na binubuo ng ilang dosenang maliliit na wind turbine - mga module, na structurally united sa isang solong debugging system para sa pagbuo ng kuryente.

Kamakailan lamang, ang mga Amerikanong espesyalista ay bumuo at naglagay sa industriyal na produksyon ng isang maliit na turbine wind power plant na «Windgate» na inilaan para sa pribadong sektor. Ang turbine wheel ay umabot sa 1.8 metro ang lapad at umiikot sa isang pahalang na axis. Ang mga dulo ng mga blades ng naturang pag-install ng turbine ay may mga permanenteng magnet, bilang isang resulta kung saan mayroon kaming isang malaking rotor - umiikot sa isang integral na pambalot ng stator ng pag-install. Ang nasabing Windgate wind generators ay maaaring mai-install sa bubong ng isang pribadong bahay o cottage at napakahusay, at ang kanilang presyo ay mga 4.5-5 thousand US dollars.

Konklusyon

Dapat pansinin na ang pagtatayo ng mga wind power plant ay patuloy na pinapabuti at, nang naaayon, ang kanilang mga teknolohikal na mga parameter, aerodynamics ay nagpapabuti, at pinaka-mahalaga, ang presyo ng mga ecologically clean energy blocks na ito ng hinaharap ay nagiging mas kaunti at mas "nakakagat" para sa isang simpleng mamimili.