Elektronika va asbobsozlik kafedrasi

Vertikal shamol generatorsi

Un vertikal shamol generatorsi u gorizontal ishlaydigan elektr generatoriga o'xshaydi shamolning kinetik energiyasini aylantirish mexanik energiyada va elektr energiyasida shamol generatorsi orqali.
Ikkita asosiy turi mavjud vertikal va gorizontal eksa shamol generatorsi. Vertikal o'qi bo'lganlar yo'naltirish mexanizmiga ehtiyoj sezmasliklari bilan ajralib turadilar va elektr generatorini erga qo'yish mumkin. Boshqa tomondan, gorizontal o'qi bo'lganlar eng ko'p ishlatiladi va yirik shamol elektr stantsiyalaridagi qurilmalarga qadar kichik quvvatli izolyatsiyalangan dasturlarning keng doirasini qamrab olishga imkon beradi.
Yuqorida aytib o'tilgan vertikal va gorizontal o'qli shamol generatorlari va ular nima bo'lishi kerakligi kabi ikkita asosiy qurilmani ko'rib chiqamiz. undan maksimal darajada foydalanishga harakat qiladigan yangi takliflar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun shamolga. Biz bir necha yillardan buyon texnologiya rivojlanib bormoqda va har safar yangi takliflarni ko'rib turibmiz, masalan, Vortex loyihasining pervanatsiz shamol generatorlari yoki Shamol daraxti, jimgina energiya ishlab chiqaradigan mexanik daraxt.

Vertikal o'qli shamol generatorsi asosan shamol generatorsi bo'lib, unda rotor o'qi vertikal holatda o'rnatiladi va shamol qaysi yo'nalishda bo'lishidan qat'iy nazar elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin. Ushbu turdagi vertikal shamol generatorsining afzalligi shundaki ozgina shamol bo'lgan joylarda ham elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin va qurilish qoidalari odatda gorizontal shamol generatorlarini o'rnatishni taqiqlaydigan shahar joylari.
Yuqorida aytib o'tilganidek, vertikal yoki vertikal eksa shamol generatorlari yo'nalish mexanizmiga ehtiyoj yo'q va qanday elektr generatorini topishingiz mumkin. Uning energiya ishlab chiqarish pastroq va u erda bir nechta kichik nogironlar bor, chunki u borish uchun motorli bo'lishi kerak.
U erda vertikal shamol generatorlarining uch turi Savonius, Giromill va Darrrieus kabi.
Savonius turi
Bu borliq bilan tavsiflanadi ikki yarim doira bilan hosil qilingan gorizontal ravishda ma'lum masofada siljiydi, bu orqali havo o'tadi, shuning uchun u ozgina kuchni rivojlantiradi.
Giromil
Bu borligi bilan ajralib turadi biriktirilgan vertikal pichoqlar to'plami vertikal o'qda ikkita novda bilan va 10 dan 20 KVtagacha energiya ta'minotini taqdim etadi.
Darreus
Shakllangan Ikki yoki uchta bikonveks pichoqlar birlashtirildi pastki va yuqori qismdagi vertikal o'qga, bu shamolning keng tezlik diapazonidan foydalanishiga imkon beradi. Kamchilik shundaki, ular o'zlari yoqilmaydi va ular Savonius rotoriga muhtoj.
Vertikal eksa shamol generatorsi qanday ishlaydi?
Vertikal shamol generatorlarida pichoqlar shamolni harakatga keltiruvchi kuch bilan aylanadi. Vertikal shamol generatorlari, gorizontallardan farqli o'laroq, har doim shamolga to'g'ri keladi. Qaysi yo'nalishning yo'nalishi muhim emas, chunki ular shamol past tezlikda esganda ham ishlashi mumkin. Ushbu vertikal shamol generatorlarining afzalligi shundaki ular gorizontalga ega bo'lgan turbinalardan kichikroq va engilroq. Kichkina bo'lib, ular kam energiya ishlab chiqaradi. Biroq, ular uyni isitish imkoniyatiga ega, barcha ichki va tashqi chiroqlar yonib turadi va elektromobil akkumulyatorini zaryad qiladi.
Landshaft eksa shamol generatorlari
Gorizontal o'qi bo'lganlar Eng ko'p ishlatiladigan va biz ushbu turdagi shamol generatorlarini 1 MVt quvvatdan yuqori foydalanish mumkin bo'lgan yirik shamol elektr stantsiyalarida topishimiz mumkin.
Bu asosan aylanma mashinadir unda harakat odatda uchta pichoqqa ega bo'lgan rotorga ta'sir qilganda shamolning kinetik energiyasi bilan hosil bo'ladi. Ishlab chiqarilgan aylanish harakati elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun javobgar bo'lgan generatorga uzatiladi va ko'paytiriladi.
Ushbu tarkibiy qismlarning barchasi ular gondolda turibdi U qo'llab-quvvatlash minorasining tepasiga joylashtirilgan. Ular bizning mamlakatimizning ayrim mintaqalarida turli xil ufq va landshaftni chizadigan, ammo toza va arzon energiyani taklif qiladigan odatiy joylardir.
Har bir shamol generatorsi mavjud boshqarish uchun javobgar bo'lgan mikroprotsessor va uni ishga tushirish, ishlash va o'chirish o'zgaruvchilarini tartibga solish. Bu barcha ma'lumotlarni va ma'lumotlarni o'rnatishni boshqarish markaziga olib boradi. Ushbu shamol generatorlarining har biri minora tagida ishlab chiqarilgan elektr energiyasini tarmoqqa yoki iste'molga ulanishni osonlashtiradigan barcha elektr qismlariga (avtomatik kalitlarga, oqim transformatorlariga, haddan tashqari kuchlanish himoyachilariga va boshqalarga) ega shkafni o'z ichiga oladi. ochkolar.
Shamol generatorsidan olinadigan energiya shamol kuchiga bog'liq rotordan o'tib, havo zichligi bilan to'g'ridan-to'g'ri mutanosib bo'lib, uning pichoqlari va shamol tezligi bilan supurilgan maydon.
Shamol generatorsining ishlashi quvvat egri chizig'i bilan tavsiflanadi bu ishlaydigan shamol tezligi oralig'ini va har bir holat uchun zarur bo'lgan quvvatni ko'rsatadi.
Shamol generatorsining qaysi turi samaraliroq?
Energiya samaradorligi nuqtai nazaridan gorizontal shamol generatorlari o'yinni yutadi. Va ular yuqori aylanish tezligiga erishishga qodir, shuning uchun ularga pastroq aylantirish koeffitsienti bo'lgan vites qutisi kerak. Bunga qo'shimcha ravishda, chunki ushbu shamol generatorlarini qurish juda yuqori darajada bajarilishi kerak kuchaygan shamol tezligi ko'proq darajada ishlatiladi. Atmosferaning yuqori qatlamlarida shamol tezligi yuqori, chunki u har qanday to'siqlarga ega emas.
VAWT shamol generatorlarining kamchiliklari nimada?
Ushbu turdagi shamol generatorlarining kamchiliklariga quyidagilar kiradi:
O'rnatishning dastlabki narxi ancha yuqori.
Agar siz doimo juda ko'p shamol bo'lmagan joyda bo'lsangiz, ehtimol bu shunday siz energiya samaradorligini ololmaysiz.
Shovqin muammosi tufayli qo'shnilar bilan muammolarga duch kelishingiz mumkin.
Turbinalar odatda faqat taxminan 30% quvvat bilan ishlaydi.
Shamol generatorlaridan foydalanish va tarix
Shamoldan elektr energiyasidan foydalanish izolyatsiya qilingan uylarda shamol rotorlari bilan allaqachon ishlatilgan XNUMX-asr o'rtalarida qishloq joylarda.
Ammo 70-yillarda ushbu texnologiyaga haqiqatan ham pul tikkan Daniya edi. Bu haqiqat ushbu mamlakatga imkon berdi etakchi ishlab chiqaruvchilardan biri Vestas va Siemens Wind Power kabi bu kabi turbinalar.
2013 yildan beri shamol energiyasi 33% ekvivalenti ishlab chiqarilgan 39 yilda 2014% elektr energiyasini iste'mol qilish. Endi Daniyaning maqsadi 50 yilga kelib 2020% ga va 2035 yilga kelib 84% ga etkazishdir.
Ushbu mamlakat ishlab chiqargan o'zgarish edi yuqori CO2 chiqindilari tufayli 70-yillarning oxirida qayta tiklanadigan energiya ushbu mamlakat uchun asosiy tanlov bo'ldi. Bu boshqa mamlakatlarga energetik qaramlikning pasayishiga va global ifloslanishning pasayishiga olib keldi.
Tarixiy Daniyada o'rnatish edi 2 MVt ga etgan birinchi shamol generatorsi. Elektr stantsiyasida quvurli minora va uchta pichoq bor edi. U Tvind maktabining o'qituvchilari va o'quvchilari tomonidan qurilgan. Va bu voqeaning qiziq tomoni shundaki, o'sha "havaskorlar" inauguratsiyadan bir kun oldin masxara qilingan. Bugungi kunga qadar ushbu turbin hali ham ishlaydi va dizayni eng zamonaviy shamol generatorlariga juda o'xshash.
Shamol generatorlarining kelajagi
Bugungi kunga kelib texnologik yangiliklar paydo bo'lishda davom etmoqda ilovalarni takomillashtirish shamol energiyasi. 2015 yilda eng katta o'rnatilgan turbina Vestas V164 edi.
2014 yilda, ko'proq 240.000 ming shamol generatorlari ular dunyodagi elektr energiyasining 4 foizini ishlab chiqaradigan dunyoda ishlaydilar. 2014 yilda umumiy quvvati Xitoy, AQSh, Germaniya, Ispaniya va Italiya bilan 336 Gv dan oshdi.
Vertikal yoki gorizontal o'qli shamol generatorlari sonini nafaqat bu mamlakatlar ko'paymoqda, balki boshqa ko'plab mamlakatlar ular barqarorroq bo'lish yo'lini izlaydilar Frantsiyada bo'lgani kabi, Eyfel minorasi, yangi o'rnatilgan shamol generatorlari tufayli endi o'z energiyasini ishlab chiqaradi va unga toza va arzon energiyani targ'ib qilish uchun LED yoritgichlar, quyosh panellari va yomg'ir suvlarini yig'ish tizimi qo'shiladi.
Shaklidagi yangi urinishlar haqida ham unutishimiz mumkin emas 157 ta yangi shamol elektr stantsiyalari uchun 3 ta shamol generatorlari Siemens kabi ushbu turdagi texnologiyani ishlab chiqaruvchi yirik kompaniyalardan biri tomonidan qo'lga kiritiladigan Janubiy Afrikada. Ular 3 mVt quvvatga ega quvvatni 140 ga qo'shishadi va ular 2016 yil boshida ushbu Afrika mamlakatining yaqin aholisini elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun o'rnatilishi kutilmoqda.