A szélturbinákat stratégiailag állandóan szeles helyeken helyezik el, hogy a lehető legjobb lehetőséget kapják a legtöbb energia előállítására, de mennyi energiát termel a szél Valójában turbina termel?
Mindannyian tudjuk, hogy a világnak több megújuló energiaforrásra van szüksége – bárhol is álljon a klímaváltozás mellett, szembe kell néznie azzal a ténnyel, hogy a fosszilis tüzelőanyagok véges erőforrások, és végül kifut. Ha a kényelmes villamos energiával működő világban akarunk élni, akkor alternatív forrásokat kell találnunk.
A megújuló energiaforrások közül néhányat felhasználhatunk a napra, a szélre, a biomasszára és a geotermikusra, ill. bár egyetlen technológia nem lesz a válasz, mindezek összefogása elősegíti az előrelépést.
Sokan tapasztalták, hogy a fosszilis tüzelőanyagokkal működő hagyományos energetikai tervek helyett a korlátlan megújuló energia előfizetés lehetővé teszi azonnali hozzáférést a tiszta energia, nagy beruházások nélkül, mint például a napelemek.
Egy másik tiszta energiaforrás, amely már világszerte növekszik, a szélturbinák. Ezek hatalmas szerkezetek, amelyek stratégiai szempontból állandóan szeles helyeken vannak elhelyezve, hogy a lehető legjobb lehetőséget nyújtsák a legtöbb energia előállítására.
De hogyan működnek a szélturbinák valójában?
Hogyan működik a szél termelt energia?
Szélenergia akkor termelődik, amikor a légkörünk légáramának erejét kiaknázzuk az áram létrehozására. A szélturbinák ezt a szél mozgási energiájának (pl. Mozgó energia) megfogásával teszik meg.
Jelenleg három különböző típusú szélenergia létezik, a közüzemi szélerő, az elosztott (kis) szélenergia és tengeri szélenergia.
A közüzemi szélerőművek minden méretű turbinát tartalmaznak, amelyek áramot juttatnak a hálózatra, és amelyeket a közüzemi vállalatok használnak.
A tengeri szélenergia pontosan az, aminek hangzik mint – ezek hatalmas szélturbinák, amelyeket a tengeren építenek ki, és amelyek a legtöbb energiát termelik.
Természetesen nem minden, az elektromos hálózaton keresztül áramló áram tiszta energiából származik, mint például a szél és a napenergia, a legtöbb még mindig az üzemanyagok elégetéséből származik. Még a megújuló üzemanyagok is kihagyják a káros gázokat, ezért tudatában kell lennünk annak, honnan származik energiánk.
Lehet, hogy ezt nem tudja, de sok államban kiválaszthatja, honnan származik energiája. Felhatalmazzuk ügyfeleinket arra, hogy a káros források helyett a tiszta forrásokból származó energiát válasszák. Ügyfeleink a tiszta energiát és a számukra megfelelő előfizetési tervet választják, hogy stabil havi számlát kapjanak, azzal az elégedettséggel, hogy segítenek a világ zöldebbé válásában. Ha többet szeretne megtudni arról, hogy miként tudunk segíteni, kattintson ide.
Hogyan működnek a szélturbinák?
A szélturbinák viszonylag könnyen megkapják a fejüket, és gyakran könnyebben érthetőek, ha úgy gondolja őket, mint egy történelmi szélmalomra, amely szélenergiát használna a gabona őrléséhez.
Amikor a szél elfúj egy szélturbina pengéje mellett, az erőt elkapja (ez kinetikus energiájának elfogására hívják), és így a turbina forogni kezd. Az energiát ma mechanikus energiának tekintik. Csakúgy, mint a szélmalomnál, ez is megfordít egy belső tengelyt. A hagyományos szélmalommal ellentétben a szélturbina tengelyei egy sebességváltóhoz vannak csatlakoztatva, amely elősegíti a sebesség – általában 100-szor nagyobb – növelését.
Ez a fonás egy áramot termelő generátorhoz van csatlakoztatva.
Ez mindazt, amit valóban tudnod kell, de ha érdekelnek a szakkifejezések, ugyanezeket az elemeket árbocnak, nacellának és rotornak hívják. Az árboc támogatja a rotort és a nacellát, és a nacelle tartalmazza a mechanikai részeket. Az árbocok vagy tornyok üregesek és túlnyomórészt acélból készülnek. A pengék poliészterrel, üvegszállal erősített epoxival vagy szénszállal erősített epoxival erősített üvegszálból készülnek, amelyek hihetetlenül erősek, de elég könnyűek ahhoz is, hogy a viszonylag gyenge szélerők pörögjenek.
Egy szélturbina a pengék hasonlóak a repülőgép szárnyaihoz; a szél miatt a háromlapátos turbina forog, mert az emelési erő nagyobb, mint a vonóerő. Három van, mert ez a legjobb kompromisszumot hozza létre a forgási sebesség és a mechanikai megbízhatóság között.
A forgórészt egy generátorhoz csatlakoztatják egy hajtóműsoron keresztül, így a forgási sebesség 100-szorosára növekszik. Ez lehetővé teszi a generátor számára, hogy villamos energiát állítson elő, és ne legyen túl nagy és drága. A számítógépek vezérlik a lapátok magasságát és az általuk mutatott irányt, hogy maximális teljesítményt teremtsenek.
A legtöbb szárazföldi szélturbina teljesítménye manapság 2,5-3 MW (megawatt), a kések hossza kb. 50 m, kb. futballpálya hossza. Mindössze 30 évvel ezelőtt a lapátok csupán 15 méter hosszúak voltak!
A szélturbinák váltakozó vagy egyenáramot termelnek?
Az áramfejlesztők váltakozó áramú (váltakozó áramú) áramot termelnek.Egyes turbinák tartalmaznak egy átalakítót, amely megváltoztatja az AC-t DC-re (egyenáram) és vissza, hogy a megtermelt villamos energia megegyezzen a csatlakoztatott hálózat frekvenciájával és fázisával. Az áramok közötti különbség az, hogy váltóáramú áramokban az elektronok kapcsolási irányt tartanak, míg egyenáramú áramokban csak egy irányban áramolnak.
Melyek a különböző típusú szélturbinák?
Messze a legelterjedtebb szélturbinagenerátor-típus a vízszintes tengelyű szélturbina (HAWT). Ez az a jelenség, amely akár egyénként és kis csoportokban, akár nagy számban a szélerőművekben általánossá vált látvány. Egy torony repülőgép-légcsavarjára hasonlítanak.
A függőleges tengelyű turbinákról viszont úgy írtak, hogy tojásverőknek tűnnek. A függőleges tengelyű turbinák általában két lapáttal vannak felszerelve egy függőleges rotor tetején és alján. Ezek meglehetősen nagyok lehetnek, de már kimentek a divatból, mivel nem olyan hatékonyak, mint a vízszintes tengelyű turbinák.
Számos olyan eszköz van, amelyet elvetettek, mint alacsonyabb rendűek, vagy még mindig a prototípus stádiumában vannak, többek között az Altaeros Energies által fejlesztett légi szélturbinát. Ez a szélturbina kissé hasonlít egy léggömb és egy szélturbina keresztezésére, és elméletileg sokkal vizuálisan vonzóbb lehetőség lenne, mivel nem zavarnák el a tájat. Csak az idő fogja megmondani, hogy ezek közül bármelyik életképes alternatíva-e a világszerte jelenleg használt HAWT-khez.
Hogyan termelnek energiát a szélturbinák?
A szélturbinát úgy tervezték, hogy átalakítsa a motor mozgási energiáját. szél villamos energiává. A lapátos rotort egy hajtóműsoron keresztül egy generátorhoz csatlakoztatják, így a forgási sebesség 100-szorosára növekszik. Ez lehetővé teszi a generátor számára, hogy villamos energiát állítson elő, miközben nem túl nagy vagy drága. A szélturbina által termelt villamos energiát általában továbbítják az elektromos hálózatra.
Mi a leghatékonyabb típusú szélturbina?
2020-tól a szélturbina hatékonysági vezetője nagy, háromlapú, vízszintes tengelyű kialakítás, ezért több mint 300 000-et telepítettek. Az aerodinamikai pengék több áramot termelnek, mint bármely más kialakítás, mind azért, mert az előállított emelő gyorsabban mozgatja a lapátokat, mind pedig a „tiszta” levegőn keresztül.
Az is, hogy a számítógépek vezérlik a kések irányát, ezért A függőleges tengelyű és más vízszintes tengelyű kialakítások nem versenyezhetnek.
A háromlapú HAWT másik előnye, hogy nagyon jól, sokkal jobban méreteznek, sőt mint az alternatívák. A nagy turbinák ugyanolyan nagy mennyiségű áramot termelnek, ami a közüzemi villamosenergia-termelés szempontjából létfontosságú.
Mennyi energiát termel egy szélturbina?
Egy modern szélturbina villamos energiát kezd termelni, amikor a szélsebesség eléri a 6–9 mérföld / órát, és le kell állnia, ha meghaladja az 55 mérföld / órát (88,5 kilométer / órát), amikor a mechanizmusa fennáll a veszélye a károsodások fennmaradásának. áram az idő nagy részében, máskor meg kell b Leáll.
Csökkenést okoz a mechanizmus elkerülhetetlen hatékonysága is, a legtöbb szélturbina körülbelül 30–40% -os hatékonysággal működik, bár ideális szélviszonyok mellett ez 50% -ra emelkedhet.
Számítások szerint egy átlagos, 2,5 – 3 megawatt teljesítményű szárazföldi szélturbina évente meghaladhatja a 6 millió kWh-t. Egy 3,6 MW-os tengeri turbina megduplázhatja ezt.
Mennyi energiát termel egy szélturbina forgatásonként?
A szélturbinák egyre nagyobbak és egyre több áramot termelnek folyamatosan. 2018-ban a svéd energiaóriás, a Vattenfall Skócia partja mellé telepítette a Vestas által gyártott 8,8 MW-os turbinák közül az elsőt. Ezeknek a hatalmas turbinák teljes magassága 191 m (627 láb), és mindegyik penge 80 m (262 láb) hosszú. Az Európai Tengerparti Szélerőforrás-telepítési Központ projektmenedzsere, Adam Ezzamel szerint “csak egy lapátforgatás képes egy napra ellátni az átlagos brit otthont.”
Egy szélerőmű képes-e működtetni egy házat?
Vannak alternatívák a szélerőművek behemótjaira, amelyeket közüzemi szintű villamos energia előállítására használnak. A 100 kilowatt vagy annál kisebb névleges méretű kis szélturbinák felhasználhatók otthoni vagy kisvállalkozások közvetlen áramellátására. napelemekként, mivel az áramot akkumulátorokban lehet tárolni, és képesnek kell lennie otthoni vagy üzleti helyiség áramellátására szeles napon. A probléma akkor jelentkezik, amikor a szél napokig esik, vagy túl magasra emelkedik a szélturbina károsodás nélküli működése érdekében.
A másik, nagyobb kérdés, hogy a szélturbina vagy a napelemek telepítése hatalmas költségekkel jár. Könnyebb megoldás egyszerűen a fosszilis tüzelőanyag-meghajtású energiaterv váltása. otthon vagy az irodában korlátlan tiszta energia előfizetéssel. Ez lehetővé teszi a r azonnali megtakarítás, és nincs beállítási díj.
Bár a napelemek vagy a szélturbinák telepítése nagyon hosszú távon megtérülhet, sok ember számára ez nem pénzügyi befektetés.
Ha mégis úgy dönt, hogy telepít, a turbinák lehetnek tetőre szerelhetők vagy önállóak, a helyzettől függően. Nagyon ritka esetekben a feleslegesen előállított villamos energiát betáplálják a hálózatba, és valóban pénzt keresnek a tulajdonos számára (csakúgy, mint a napelemek).
Ez a piac növekvő ágazata (ezeket akár a Amazon), és idővel ugyanolyan fontos lehet, mint a szélerőművek, mivel az olcsóbb, fenntartható energiaforrások felé nézünk.
A szélben az a nagyszerű, hogy ingyenes, és rengeteg minden van benne! Reméljük, hogy végül az energiaigény akár 50% -át a szél ereje biztosíthatja. Dánia villamos energiájának csaknem fele szélből származik. 2018 végére a széltermeléssel előállított villamos energia teljes kapacitása elérte a közel 600 gigawattot, az Egyesült Államok 96 665 MW-mal járult hozzá. Az Egyesült Államok Energetikai Információs Hivatala becslései szerint további 14 300 MW szélerőmű lesz online 2020-ban.
A szélenergia nem jelenti a teljes választ a világ energiaigényére, de máris létfontosságú szerepet játszik a segítségnyújtásban. alkalmazkodni egy tisztább, fenntarthatóbb jövőhöz.