Máy phát điện gió: thiết kế, nguyên lý hoạt động

Mục lục:

Máy phát điện gió: thiết kế, nguyên lý hoạt động
Máy phát điện gió: thiết kế, nguyên lý hoạt động

Video: Máy phát điện gió: thiết kế, nguyên lý hoạt động

Video: Máy phát điện gió: thiết kế, nguyên lý hoạt động
Video: CẤU TẠO - HOẠT ĐỘNG CỦA TUABIN ĐIỆN GIÓ 2024, Tháng mười một
Anonim

Công nghệ tạo ra năng lượng thay thế đã được các công ty lớn nhất trên thế giới phát triển từ lâu. Một số quốc gia châu Âu dự kiến cơ hội tiết kiệm do sự phát triển của mạng lưới năng lượng trong những năm tới. Một trong những lĩnh vực hứa hẹn nhất trong lĩnh vực này là năng lượng gió, không phổ biến như các tấm pin mặt trời, nhưng đồng thời cũng có những lợi thế riêng. Đặc biệt, tuabin gió cho gia đình có đặc điểm là tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường tuyệt đối khi vận hành.

Máy tạo gió

máy phát điện gió
máy phát điện gió

Thành phần của nhà máy điện gió gia đình bao gồm một máy phát điện và một tuabin, được lắp đặt trên một cột buồm đặc biệt với các thanh giằng và các cánh quay. Để xử lý năng lượng nhận được, một bộ điều khiển sạc pin được kết nối với pin được cung cấp. Theo quy định, các thành phần 24 V không cần bảo dưỡng được sử dụng làm pin. Một bộ biến tần cũng được cung cấp trong thiết kế, được kết nối với nguồn điện lưới. Máy phát điện gió công nghiệp, đại diện cho một loạt các thiết bị, có một thiết bị phức tạp hơn. Bạn có thể nói điều nàycác trạm chính thức, bao gồm tủ điện với bộ điều khiển, nút giao thông liên lạc, máy phát điện, hệ thống giám sát gió, thiết bị điều khiển cánh quạt, thiết bị chữa cháy, chống sét và các thành phần khác.

Nguyên tắc làm việc

tuabin gió cho gia đình
tuabin gió cho gia đình

Bất kỳ máy phát điện gió nào cũng hoạt động trên nguyên tắc chuyển đổi năng lượng. Chuyển động quay của các bộ phận hoạt động (cánh quạt hoặc rôto) tạo ra lực nâng và lực xung động, do đó bánh đà cũng hoạt động. Trong quá trình tháo cuộn bánh đà, rôto tạo ra từ trường trên bộ phận bất động của việc lắp đặt. Kết quả là, dòng điện bắt đầu chạy qua dây dẫn. Mô hình này là chung và áp dụng cho hầu hết các trạm thuộc loại này. Một điều nữa là trong thực tế, máy phát điện gió có thể phải điều chỉnh do điều kiện thời tiết. Mặc dù các nhà thiết kế của các cánh quạt giống nhau cố gắng cung cấp càng nhiều càng tốt các chỉ số và lực gió khác nhau, tuy nhiên hiện tượng này là không thể đoán trước và có thể đi kèm với nhiều yếu tố khác.

Công suất thiết lập

Ở giai đoạn phát triển này của khu vực, còn quá sớm để nói về các định dạng được tiêu chuẩn hóa để sản xuất các đơn vị như vậy, nhưng các mẫu nhất định có thể được truy tìm về các đặc điểm chính. Ví dụ, công suất của tuabin gió sử dụng trong gia đình thường không quá 100 kW. Thật kỳ lạ, các mô hình cung cấp công suất lên đến 1 kW cũng đang được yêu cầu; việc lắp đặt như vậy được gọi là năng lượng vi sóng. Chúng được sử dụng khi trang bị cho du thuyền,trang trại nông nghiệp, v.v.

máy phát điện gió dọc
máy phát điện gió dọc

Thiết bị công nghiệp và thương mại nghiêm trọng hơn được sản xuất bởi không quá nhiều công ty, nhưng công suất của những thiết bị như vậy có thể lên tới 5 MW. Theo quy luật, đây là những tuabin khổng lồ, khối lượng của chúng lên tới vài tấn. Đồng thời, các nhà sản xuất đang cố gắng làm cho thiết bị di động, hoặc ít nhất là cung cấp khả năng vận chuyển. Nếu chúng ta nói về các mô hình sử dụng trong gia đình, thì trong hầu hết các trường hợp, đây là các tuabin gió 220V, tổng công suất của chúng có thể vào khoảng 4 kW.

Tính năng của tuabin gió nhỏ

Loại thiết bị này được các công ty thương mại và người tiêu dùng bình thường quan tâm nhất đến việc sử dụng năng lượng gió. Các cơ sở lắp đặt kiểu này có thiết kế tiêu chuẩn, bao gồm cánh quạt, rôto, tuabin, thiết bị hỗ trợ định hướng, máy phát điện có cột buồm, bộ biến tần và pin. Các tính năng của các thiết bị như vậy bao gồm sự độc lập với lưới điện trung tâm - điều này có nghĩa là các tuabin gió nhỏ cho gia đình có thể hoạt động ngoại tuyến. Hình thức hoạt động này hấp dẫn nhất đối với các chủ sở hữu bất động sản ngoại ô, nơi không có nguồn cung cấp ổn định từ lưới điện trung tâm. Ngoài ra, những người tạo ra các cài đặt như vậy trong một số mô hình có xu hướng kết hợp khái niệm máy phát điện gió và pin năng lượng mặt trời. Do đó, trạm mini gia dụng được trang bị mô-đun DC để giao tiếp với các tấm pin mặt trời.

Các loại máy phát điện

giá máy phát điện gió
giá máy phát điện gió

Sự tách biệt chính của các cài đặt như vậy dẫn đến việc phân loại theo các trục quay. Đặc biệt, có một máy phát điện gió dọc và ngang của nó tương tự kiểu cánh gạt. Các đơn vị của nhóm đầu tiên nhạy cảm với gió giật và không cần định hướng đặc biệt. Tuy nhiên, các mô hình như vậy cũng có một nhược điểm nghiêm trọng - so với lắp đặt theo chiều ngang, bề mặt làm việc của chúng chỉ bằng một nửa diện tích. Nghĩa là, trục quay thẳng đứng của tuabin được dẫn hướng tốt hơn bởi các đặc tính của gió, nhưng ban đầu cung cấp một lượng năng lượng nhỏ hơn.

Đổi lại, các mô hình có cánh với trục được định hướng theo chiều ngang có thể tương tác với các luồng gió có diện tích lớn hơn. Tất nhiên, có một vấn đề với hướng của các hạng mục công trình, nhưng vấn đề này được giải quyết bằng cách sử dụng cánh gió thời tiết thông thường. Theo đó, xét về sự kết hợp của các ưu điểm, lắp đặt cánh quạt hiện có triển vọng hơn so với máy phát điện gió đứng kiểu băng chuyền. Tuy nhiên, các thiết kế đang được cải tiến và có thể có thứ gì đó ở giữa các tùy chọn này sẽ xuất hiện trước.

Nhà sản xuất máy phát điện gió

Tuabin gió của Nga
Tuabin gió của Nga

Các nhà sản xuất châu Âu và Trung Quốc dẫn đầu trong thị trường tuabin gió. Đặc biệt, công ty Vestas của Đan Mạch, cũng như các nhà sản xuất Goldwind và Sinovel của Trung Quốc, đang thể hiện thành công lớn nhất.

Đối với doanh nghiệp trong nước, họ cũng có điều để khoe khoang. Trên thị trường, ví dụ, các mô hình từ Sapsan-Năng lượng". Đến nay, hai phiên bản cài đặt của thương hiệu này đã có sẵn cho người dùng - với giá 1000 và 5000 W. Doanh nghiệp Chelyabinsk "GRTS-Vertical" chỉ sản xuất các thiết bị lắp đặt kiểu thẳng đứng với công suất định mức từ 1500 đến 30.000 watt. Bạn cũng có thể tìm thấy các tuabin gió của Nga để cung cấp một lượng nhỏ năng lượng. Ví dụ, Stroyingservice cung cấp máy phát điện gió 500 W. Điều quan trọng cần lưu ý là hầu hết mọi nhà sản xuất Nga cũng cung cấp dịch vụ sau bán hàng thiết bị, vì vậy sẽ không có vấn đề gì trong việc bảo trì thiết bị.

Câu giá

năng lượng tuabin gió
năng lượng tuabin gió

Mỗi nhà sản xuất, mặc dù sử dụng các nguyên tắc chung để thực hiện cài đặt, vẫn đi theo cách riêng của mình. Kết quả là các đơn vị có các đặc điểm riêng biệt và theo đó, các thẻ giá. Trong phân khúc ban đầu, bạn có thể tìm thấy một máy phát điện gió, giá của chúng sẽ dao động từ 40 đến 70 nghìn rúp. Đây là một trạm mini gia dụng với chế độ hoạt động tự động, phù hợp tối ưu cho nhu cầu của một ngôi nhà nhỏ. Tiếp theo là các đề xuất trị giá 100-150 nghìn rúp. Theo quy định, đây là các thiết bị có công suất từ 5000 W trở lên, cũng có thể được sử dụng cho mục đích thương mại.

Tiềm năng sử dụng tuabin gió

Theo các chuyên gia, không phải lúc nào việc sử dụng các cài đặt như vậy để đáp ứng các nhu cầu riêng tư cũng mang lại lợi nhuận. Điều này là do giá pin, biến tần và lắp đặt cao. Ngoài ra, đôi khi người ta phải lắp thêm máy phát điện chạy dầu diesel như một phụ kiện bổ sung, điều này cũng làm tăng chi phí.về việc tổ chức một phương thức cung cấp năng lượng như vậy. Tuy nhiên, máy phát điện gió có thể tự điều chỉnh nếu quá trình chuyển đổi được thực hiện trực tiếp thành nhiệt. Trong trường hợp này, chức năng của máy phát điện như một hệ thống sưởi ấm được thực hiện, các khả năng của chúng có thể được sử dụng cho cả việc cung cấp nước nóng và sưởi ấm cơ bản của ngôi nhà.

máy phát điện gió cho 220v
máy phát điện gió cho 220v

Kết

Với tất cả những thiếu sót, tuabin gió đang tích cực di chuyển trên thị trường, ngày càng thu hút nhiều người dùng mới. Điều này là do triển vọng của phân khúc và sự hấp dẫn của các cơ hội được cung cấp bởi các nguồn năng lượng miễn phí. Ngày nay, máy phát điện gió đã có thể cung cấp toàn bộ năng lượng cho các ngôi nhà tư nhân. Tất nhiên, việc sử dụng các hệ thống lắp đặt như vậy không tự biện minh cho bản thân ở tất cả các vùng do đặc điểm khí hậu. Nhưng ngay cả trong những trường hợp này, các chuyên gia khuyến cáo không nên từ chối các đề xuất như vậy, hãy bổ sung việc lắp đặt các tế bào quang điện, máy phát nhiên liệu và các nguồn năng lượng phụ trợ khác.

Đề xuất: