Kā darbojas vēja turbīna?
Vēja turbīnas darbojas pēc ļoti vienkārša principa: vējš griež lāpstiņas, kas izraisa ass griešanos, kas ir pievienota ģeneratoram, kas ražo līdzstrāvas elektroenerģiju, kas pēc tam tiek pārveidota par maiņstrāvu, izmantojot invertoru, ko pēc tam var nodot tālāk baro jūsu māju. Jo stiprāks vējš, jo vairāk elektrības rodas no kustības.
Tāpēc mēs mēdzam redzēt industriāla mēroga vēja parkus ar augstiem torņiem un lielām lāpstiņām, kas atrodas vēsākajās lauku vietās, tostarp jūrā. Turbīnas efektivitāte izriet no tā, cik labi tā uztver vēja jaudu un pārvērš to rotācijas griezes momentā, kas pēc tam var izspiest elektronus no ģeneratora tīklā. Torņi parasti ir izgatavoti no tērauda, bet lāpstiņas var būt izgatavotas no stikla šķiedras vai pastiprināta poliestera, kam jābūt pietiekami izturīgam, taču pietiekami vieglam, lai tas grieztos vējā.
Viena 1,8 MW vēja turbīna, kas darbojas ar normālu jaudu, gadā saražos pietiekami daudz elektroenerģijas, lai pabarotu 1000 vidējo māju.
Kā vēja turbīna rada elektrību
Vēja turbīnas galvenā sastāvdaļa ir ģenerators, kas pārvērš mehānisko enerģiju elektroenerģijā. Mēs zinām kopš 19. gadsimta sākuma, ka, pagriežot vadītāju magnētiskajā laukā, tas rada elektrību saskaņā ar Faradeja likumu. Tātad vējš nodrošina kustību un griezes momentu, un ģenerators dara pārējo.
Rūpnieciska mēroga turbīnām, piemēram, turbīnām, kuras redzat vēja parkos, parasti ir anemometrs, kas ir pievienots vadības panelim. Turbīna tiek aktivizēta, ja vēja ātrums pārsniedz 8 jūdzes stundā, bet mašīna tiek izslēgta ar ātrumu, kas pārsniedz 55 jūdzes stundā, lai novērstu bojājumus.
Pārnesumkārba tiek izmantota, lai mainītu palēnināto kustību, ko mēs redzam no lāpstiņu pagriešanas, uz ātrāku ass kustību, kas faktiski virza ģeneratoru. Šī ir viena no dārgākajām vēja turbīnas daļām, mainot ātrumu no 30 līdz 60 apgriezieniem minūtē līdz tūkstoš apgr./min. Tā ir viena no jomām, ko pētnieki un izstrādātāji vēlas padarīt efektīvāku, lai ar mazāku ātrumu varētu ražot lielāku elektrības strāvu.
Lai tiktu galā ar mainīgiem vēja virzieniem, lāpstiņu bloku pārvietošanai pret vēju bieži izmanto leņķisko piedziņu. Ģenerators ražo maiņstrāvu, kas tiek ievadīta tīklā un tiek izmantota apkārtējo māju barošanai.
Rūpniecisko vēja turbīnu komponentu diagramma
Sadzīves vēja turbīnas
Tāpat kā saules paneļiem, arī mājas vēja turbīnām ir vajadzīgas pareizās sastāvdaļas, lai nodrošinātu jūsu māju ar elektrību. Ģenerators radīs līdzstrāvu, kas ar invertoru jāpārvērš maiņstrāvā, un ir baterijas, kuras var izmantot enerģijas uzkrāšanai vēlākai lietošanai. Uzziniet vairāk par sadzīves vēja turbīnu elektronika.
Cik daudz elektroenerģijas rada vēja turbīnas?
Lai darbinātu māju, jums ir nepieciešama liela vēja turbīna. Pat vidēja izmēra vēja parki tie ir lieli un ļoti pamanāmi ar, iespējams, pat 40 vai 50 milzīgām turbīnām, kas smagi strādā, lai ražotu elektroenerģiju. Jaunākais un lielākais vēja parks pasaulē tikko saņēmis valdības apstiprinājumu Lielbritānijā. East Anglia One jūras vēja parkā, kas atrodas 45 jūdzes no Kentas krasta, būs 240 turbīnas, kas ražos aptuveni 1200 MW elektroenerģijas.
Gwynt y Môr pie Ziemeļvelsas krastiem šobrīd ir lielākais jūras vēja parks Apvienotajā Karalistē. Tomēr pašlaik tiek būvēta puse no 160 turbīnām, un ir sagaidāms, ka pabeigtā ferma nodrošinās pietiekami daudz elektroenerģijas aptuveni 400 000 māju.
Ja vēlaties, lai vēja turbīna tiktu uzstādīta mājsaimniecības vajadzībām, jums patiešām ir jābūt nomaļā vietā, kur citas ēkas un infrastruktūra netraucēs. Ir divi dažādi sadzīves vēja turbīnu veidi (LINK): uz jumta un brīvi stāvošas. Ideja par vēja turbīnas uzstādīšanu uz jumta šķiet laba ideja, taču problēma ir tā, ka tās neražo pietiekami daudz jaudas, lai padarītu jūs patiesi neatkarīgu no tīkla un ražotu visu savu jaudu.
Jūs iegūstat lielāku jaudu no brīvi stāvošas vēja turbīnas, kas darbojas līdzīgi tām, kuras redzat vēja parkos. Brīvi stāvošu turbīnu mīnuss ir tas, ka tās maksā vairāk – ēkā uzstādīta turbīna atmaksātu aptuveni 2000 EUR, savukārt brīvi stāvoša turbīna varētu maksāt no 20 000 EUR.
Patiesība ir tāda, ka vēja enerģija pašlaik ir dzīvotspējīgāka tiem, kas atrodas nomaļā vietā (tas ir ārpus pilsētas un piepilsētas zonām), kur ir labs, spēcīgs un vienmērīgs vēja avots. Masīva lielums, kas nepieciešams, lai saražotu pietiekami daudz elektrības sadzīves vajadzībām, bieži vien ir pārāk liels jebkuram citam. Tomēr tiek veikti daudzi pētījumi un izstrāde, lai padarītu vēja enerģiju efektīvāku, un nākotnē varētu būt turbīnas, kuras mūsu pilsētās varēs izmantot tāpat kā saules enerģiju šodien. Lai apskatītu vēja turbīnu tehnoloģiju nākotne, ieskatieties mūsu emuārā par atjauninājumu.
Tipiska maza mēroga turbīnu uzstādīšana
