수직 풍력 터빈

현재 더 많은 것이 있다면에너지를 얻는 고급 방법, 그리고 거의 모든 곳에서 풍력 터빈을 사용했습니다. 물론, 그들은 오늘날에도 여전히 사용되고 있지만 숫자는 현저히 줄어들고 있습니다. 그들의 일의 원리를 이해하기 위해서는 바람이 태양 에너지의 한 형태라는 것을 아는 것이 중요합니다.

일반적인 설명

풍력 터빈은 풍력을 사용하여 작동합니다. 그런데 왜 풍력 에너지를 줄 수있다? 이 현상은 지구 대기의 가열 불균일이 존재한다는 사실 때문에, 지구의 표면 구조는 불규칙적이고, 또한 회전 있기 때문에 발생한다. 다음 다른 용도로 사용할 수있는 기계로 바람의 운동 에너지를 변환 할 수 풍력 터빈 또는 풍력 터빈,.

이러한 장치가 정확히 얼마나 정확하게 생성합니까?보통 바람을 이용한 전기 에너지? 사실 모든 것이 아주 간단합니다. 이러한 터빈의 작동 원리는 팬의 작동과 정반대입니다. 풍력의 영향으로 풍력 터빈은 블레이드를 회전시켜 샤프트를 회전시키고 전기 에너지를 생산하는 발전기에 연결합니다.

터빈의 유형

다양한 터빈의 몇 가지 유형이 있습니다. 엔지니어는 주어진 시간에 사용되는 두 가지 주요 카테고리를 구분합니다. 첫 번째 범주는 가로 축이고 두 번째 범주는 세로 축입니다. 첫 번째 종류의 풍력 터빈은 2 ~ 3 개의 날을 포함하여 가장 일반적인 설계를 사용합니다. 3 개의 날을 가진 유닛은 "바람에 반대"의 원칙에 따라 작동합니다. 요소 자체는 바람을 볼 수 있도록 설치됩니다.

세계에서 가장 큰 터빈 중 하나 -이것은 GE Wind Energy입니다. 이 장치의 전력은 3.6 메가 와트입니다. 여기서는 터빈이 클수록 효율이 높다는 점에 유의할 가치가 있습니다. 또한, 혜택 가격 비율도 단위의 크기와 함께 향상됩니다.

터빈의 일반적인 특성

처음으로장치, 전원입니다. "서비스"터빈을 사용하면 전력이 100kW에서 시작하여 몇 mW에 도달 할 수 있습니다. 수직 풍력 터빈과 수평 풍력 터빈을 모두 그룹으로 구성 할 수 있다는 점도 중요합니다. 이러한 그룹은 종종 바람 농장이라고합니다. 그러한 부지의 목적은 원하는 시설에 대한 전기 공급을 도매하는 것이다.

우리가 작은 단일 터빈에 대해 말하면,전력이 100kW보다 낮 으면 개인 주택, 통신 안테나에 전력을 공급하거나 펌프를 펌핑하는 펌프에 에너지를 공급하는 데 가장 많이 사용됩니다. 크기가 작은 터빈은 디젤 발전기, 배터리 또는 태양 전지판과 함께 사용할 수도 있습니다. 이러한 시스템을 하이브리드 시스템이라고합니다. 그들은 전기 네트워크에 연결할 다른 가능성이없는 곳에서 사용됩니다.

수직 터빈의 장점

현재, 수직 형 장치가 훨씬 더 자주 사용됩니다. 수직 형은 수평 형보다 몇 가지 장점이 있다는 사실에 의해 정당화된다.

수직 형 타워에서 하중은그것의 크기, 구성에있어서,보다 간단한 생성 같은 기회를 제공하는 역할을 균등. 또한 이러한 유형의 터빈에 회 전자를 설치하기 위해 추가 장비가 필요하지 않습니다. 나선형의 형태로 - 성능을 개선하기 위해 중요한 장점은 수직 터빈 블레이드 트위스트 할 수 있다는 사실이었다. 이것은 매우 중요합니다이 경우로, 풍력 에너지는 그들과 입구 물론, 공장의 효율성을 증가, 출구에서 작동합니다.

수직의 가장 중요한 장점 중 하나터빈은 설치시 바람 흐름에 축을 설정하는 의미가 없습니다. 이 유형의 장치는 양쪽에서 불어 오는 바람의 흐름과 함께 작동합니다.

풍력 터빈 Bolotova

이 설정은 나머지 배경에 대해 강조 표시됩니다.장치. 터빈의 정상 작동을 위해 다양한 종류의 기상 조건에 적용 할 필요가 없습니다. 이 디자인의 풍력 발전 요소는 조정 작업을 수행하지 않고 양쪽에서 바람을 감지 할 수 있습니다. 또한이 유형의 방송국은 바람의 방향이 바뀔 때 타워의 회전이 필요하지 않습니다. 수직 풍력 터빈 (VAWT - 수직으로 배치 된 발전기 샤프트가있는 풍력 발전소)의 또 다른 장점은 모든 풍력의 풍력에 대한 작업을 허용하는 특수 설계가 있다는 것입니다. 폭풍우에도 불구하고 일할 수 있습니다. 설치 모듈의 수를 선택할 수 있습니다. 이들의 출력은 터빈의 출력에 따라 달라집니다. 즉, 모듈의 수를 변경하면 유닛의 용량을 변경할 수있어 매우 편리합니다. 또 다른 장점은 구조의 풍력 요소가 운동 에너지의 높은 효율로 기계적 변환으로 전환 할 수 있도록 조립된다는 것입니다.

풍력 터빈 Biryukov 및 Blinov의 치수

이 장치는직경 0.75m이 요소의 높이는 2m이며 신선한 바람의 작용으로이 로터는 최대 1.2kW의 출력으로 비동기 샤프트의 로터를 완전히 풀 수있었습니다. 터빈은 최대 30 m / s의 파손없이 풍력을 견딜 수 있습니다.

바람에 의한 설치가 왜 그렇게되는지 알려줄 가치가 있습니다.두 명의 과학자의 업적으로 간주됩니다. 문제는 60 년대입니다. 소련에서 과학자 Biryukov는 KIEV가 46 % 인 회전식 풍력 발전기에 특허를 취득했습니다. 그러나 조금 후에 엔지니어 Blinov는 KIEA의 58 %의 지표를 사용하여 같은 디자인을 사용할 수있었습니다.

쌍곡면 유형의 터빈

쌍곡면 유형의 풍력 터빈을 기반으로 Shukhov Vladimir Grigorievich와 같은 엔지니어의 아이디어가 나타났습니다.

이 유형의 터빈의 특성은그것은 바람의 흐름의 더 큰 작업 영역을 가지고있다. 이 표시기를 다른 장치 범주와 비교하면 쌍곡면 유형은 스윕 영역에서 계산할 경우 7-8 % 향상된 결과를 나타냅니다. 이 표시기는 바람의 작업 영역이 날개 모양 인 유형에 유효합니다. 이 유형을 Darier 및 Savonius 터빈과 비교하면 차이는 40-45 %가됩니다.

이 집계 범주의 특수 속성에도상승하는 기류로 작업 할 수 있다는 사실을 밝혀야합니다. 호수, 늪, 산등성이 근처에 발전기를 설치하면 이것은 매우 생산적입니다.

이러한 터빈의 장점으로는쌍곡면으로 씻어 낸 활성층의 접촉은 로터 형 풍력 발전기처럼 회전하는 유사한 실린더보다 1.6 배 더 길다. 따라서 당연히 효율성은 같을 것입니다.

단점

이러한 터빈의 많은 장점과 특성에도 불구하고 여러 가지 단점이 있습니다.

부정적인 요소는풍력에 대항하여 발전기 블레이드를 회전시킬 때, 이러한 유형의 발전기는 상당한 손실을 입을 것이며, 이는 결과적으로 작동 효율의 약 절반을 감소시킬 것이다. 수직 형 터빈과 수평 형 터빈을 비교해 보면 이러한 손실이없는 수직 형 터빈과 수평 형 터빈을 비교하면이 지표의 감소가 매우 두드러진다.

또 다른 단점은수직 풍력 발전기는 매우 길어야합니다. 풍속이 높은 고도보다 낮은지면 가까이에 있다면 로터를 시동하는데 문제가있을 수 있습니다. 그 자체로는 시작되지 않습니다. 물론 블레이드를 높이기 위해 특수한 타워를 설치할 수는 있지만 로터의 하부는 여전히 너무 낮을 것입니다.

다른 결점은 겨울에고드름은 풍력 발전기의 블레이드에 형성됩니다. 또한 주목할 가치가있는 것은 터빈이 달릴 때 발생하는 많은 양의 소음이다. 일부 설비는 업무에 유해한 초 저주파 음을 발생시킬 수도 있습니다. 진동의 원인이되어 떨림, 창문,기구가 생길 수 있습니다.

흥미로운 사실은 RimWorld의 풍력 터빈을 에너지 원으로 사용했습니다.