Klassen, constructiekenmerken en werkingsschema van windturbines

De natuurlijke energiebronnen van de aarde nemen voortdurend af, wat leidt tot de constante zoektocht van de mensheid naar steeds nieuwe, alternatieve en hernieuwbare energiebronnen die haar leven verzekeren, zowel nu als in de toekomst. Een van die alternatieve en hernieuwbare energiebronnen is de energie in windenergie.

De eerste windturbine, die windenergie gebruikte om elektriciteit op te wekken, werd eind negentiende eeuw in Denemarken gebouwd. Sindsdien gebruikt de mensheid constant windenergie, vooral in moeilijk bereikbare gebieden waar het onmogelijk is om andere energiebronnen te gebruiken. Het gebruik van windenergie is natuurlijk niet op de schaal die we zouden willen.

Wat is het principe van een windgenerator om elektriciteit op te wekken?

Hier gebeurt alles heel eenvoudig.De wind laat met zijn druk een wiel met bladen draaien, dat via een tandwielkast het resulterende koppel overbrengt naar de as van de windturbinegenerator... De as met de rotor van de windgenerator die in zijn stator draait, wekt een gelijkstroom op voor ons .

Een batterijpakket bestaande uit een of meer batterijen en opgenomen in het ontwerp WPP (Windkrachtcentrale) — fungeert als opslagapparaat voor de "overtollige", momenteel ongebruikte elektriciteit, die indien nodig aan consumenten wordt gegeven, bijvoorbeeld bij afwezigheid van wind. Het spanningsomzetter (omvormer) heeft met zijn functie de omzetting van gelijkstroom in wisselstroom, met een netspanning van 220V en een frequentie van 50Hz.

De moderne industrie produceert windturbines (WPP) van de kleinste, bijvoorbeeld de G-60 met vijf wieken met een diameter van slechts 0,75 m en een gewicht van slechts 9 kg met een vermogen van ongeveer 60 W, tot grote industriële windturbines met een wieldiameter van ongeveer 60 m.

Laten we nu verder gaan met de basisprincipes die worden gebruikt bij de classificatie van windturbines.

Classificatie van windturbines volgens de rotatie-as.

Wat betreft de locatie van de rotatieas van de rotor - windgeneratoren zijn verkrijgbaar met een horizontale en verticale rotatieas.

• De meest populaire windgeneratoren ter wereld met een horizontale rotatie-as van de rotor, wanneer deze as evenwijdig is aan het aardoppervlak. Dit type windturbine wordt in de volksmond «windmolens» genoemd. De as van dergelijke windgeneratoren draait automatisch naar de wind, zelfs met zijn kleine kracht.

• De bladen van een windturbine met een verticale rotatie-as draaien in een vlak loodrecht op het vlak van het aardoppervlak.Het draaien van de turbine zelf in de richting van de wind is hier niet vereist, aangezien wind uit alle mogelijke richtingen de turbine sowieso zal doen draaien. In elke windrichting heeft een turbine met een verticale rotatieas slechts de helft van de bladen in de wind gericht, daarom wordt in dergelijke generatoren de helft van hun vermogen feitelijk verspild.

Windturbines met een verticale rotatieas zijn vrij eenvoudig te installeren en te onderhouden, omdat hun generator en versnellingsbak zich op het aardoppervlak bevinden.De nadelen van generatoren met een verticale rotatieas zijn hun dure installatie en een vrij groot bezet gebied door zo'n generator vergeleken met een generator met een horizontale draaias.

Wat betreft de toepassingsgebieden van generatoren met verschillende rotatieassen van de bladen, moet worden gezegd dat windgeneratoren met een horizontale rotatieas vaker worden gebruikt voor industriële energieproductie, hoewel er veel zijn in de particuliere sector onder de bevolking. Windturbines met verticale as worden voornamelijk gebruikt om elektriciteit op te wekken in cottage-dorpen en kleine particuliere boerderijen.

Classificatie van windturbines volgens het aantal wieken.

Volgens het aantal bladen zijn windgeneratoren tweebladig, driebladig en meerbladig, waarbij het aantal turbinebladen ongeveer 50 stuks en meer is.

Meerbladige windturbines worden gebruikt wanneer het feit van een groot aantal omwentelingen in de turbine nodig is, bijvoorbeeld om een ​​pomp aan te drijven voor het oppompen van water, enz. Voor het opwekken van elektriciteit worden dergelijke windturbines eigenlijk niet gebruikt .

Classificatie volgens het materiaal waarvan de messen zijn gemaakt.

Hierbij worden de volgende klassen windturbines onderscheiden:

• Drijvende generatoren of "sailwalkers".

• Generatorsets met massieve bladen.

Merk op dat zeilbladen veel gemakkelijker en goedkoper te vervaardigen zijn dan stijve bladen van metaal of glasvezel.

Wieken van het zeiltype worden bijna nooit door de bevolking gebruikt, aangezien het afdekmateriaal van dergelijke wieken bijna na elke "ernstige" wind moet worden vervangen.

Classificatie van windturbines volgens de spoed van de propeller.

In termen van deze maatstaf hebben alle windturbines propellers met vaste en variabele spoed. Het is duidelijk dat de variabele spoed van de windturbinepropeller leidt tot een aanzienlijke toename van het bereik van optimale rotatiesnelheden van de bladen. Maar tegelijkertijd is het mechanisme dat deze functies aan windgeneratoren levert vrij complex en neemt het metaal - wat grotendeels leidt tot hogere ontwerpkosten van de windgenerator zelf, evenals tot een afname van de bedrijfszekerheid. .

Moderne windturbines in de particuliere sector

Conclusie.

Tot slot, als we een kleine samenvatting maken van het door ons gepresenteerde materiaal, zullen we zeggen dat er veel projecten en classificaties van windenergiecentrales in de wereld zijn. Daarom heeft ieder van ons voor zijn optimale keuze in zijn boerderij de juiste kennis nodig, die we u in onze artikelen proberen te geven.