În lumea energiilor regenerabile, se remarcă două forme cheie de generare: energia solară şi energie eoliană. În timp ce energia solară transformă radiația solară în energie electrică prin intermediul panourilor solare, energia eoliană se concentrează pe valorificarea puterii vântului prin turbine eoliene. Aceste dispozitive sunt esențiale pentru transformarea energiei cinetice a vântului în energie electrică utilizabilă.
L turbine eoliene Sunt complexe în proiectarea lor și necesită studii prealabile pentru a se asigura că instalarea lor este profitabilă și eficientă. Există diverse tipuri și tehnologii asociate cu turbinele eoliene, care variază în funcție de utilizarea lor și capacitatea de generare a energiei electrice. În acest articol vei afla în detaliu tot ce ține de turbinele eoliene.
Caracteristicile unei turbine eoliene
Turbinele eoliene se convertesc energia cinetică eoliană în energie electrică prin palele care se rotesc datorită forței vântului. Aceste lame se pot roti între ele 13 și 20 de rotații pe minut (rpm), în funcție de tehnologia turbinei eoliene și de viteza vântului în orice moment. Materialele paletelor influenteaza si viteza de rotatie; Lamele mai ușoare tind să se rotească mai repede.
Cu cât lamele dobândesc mai multă viteză, cu atât cantitatea de energie generată de turbina eoliană este mai mare, ceea ce o crește eficiență. Cu toate acestea, pentru a porni dispozitivul în primul rând, este necesară alimentarea auxiliară. Odată pus în funcțiune, vântul devine singurul motor al rotației palelor.
Unul dintre cele mai notabile aspecte ale turbinelor eoliene este lor Durată de viață lungă, care depăşeşte Ani 25. Deși costurile de instalare și cheltuielile inițiale pot fi mari, timpul lung de funcționare permite amortizarea investiției și generarea de beneficii economice. În plus, deoarece este o energie curată, contribuie la reducerea emisiilor poluante și la reducerea utilizării combustibililor fosili.
Progresele tehnologice nu numai că au mărit durata de viață utilă a turbinelor eoliene, dar le-au și făcut mai eficiente, facilitând instalarea acestora în locații mai optime pentru a maximiza captarea energiei eoliene.
operație
Procesul de transformare a energiei într-o turbină eoliană se desfășoară în mai multe faze, fiecare dintre ele cheie pentru transformarea energiei eoliene în energie electrică:
- Orientare automată: Turbina eoliană se orientează automat pentru a profita la maximum de energia vântului. Acest lucru este posibil datorită datelor înregistrate de paletă și anemometru, care permit nacelei să se rotească în direcția corectă.
- Rotirea lamei: Când vântul atinge o viteză de aproximativ 3,5 m/s, începe să rotească palele. Pentru a optimiza generarea de energie, viteza ideală a vântului este de 11 m/s. Dacă această viteză depășește 25 m/s, lamele sunt plasate în poziția steagului pentru a evita tensiunile excesive și pentru a frâna sistemul.
- Multiplicare: Rotația rotorului antrenează un arbore lent care își mărește viteza de la 13 rpm la aproximativ 1.500 rpm folosind un multiplicator.
- Generație: Energia de rotație este transferată la generator, unde este transformată în energie electrică.
- Evacuare: Energia electrică generată este transportată prin turn până la substație, unde tensiunea acesteia este crescută înainte de a fi injectată în rețeaua electrică pentru distribuție la punctele de consum.
- Monitorizarea: Acest proces asigură că turbina eoliană funcționează corect. Sistemele critice sunt monitorizate permanent din substație și centrul de control, ceea ce permite detectarea și rezolvarea rapidă a eventualelor incidente.
Tipuri de turbine eoliene
Există două categorii principale de turbine eoliene, care sunt clasificate în funcție de axa rotorului sau de puterea pe care o pot furniza.
Conform axei rotorului
Axa verticala
Acest tip de turbină eoliană este omnidirecțional si nu necesita sisteme de orientare, ceea ce faciliteaza instalarea si intretinerea. În plus, componentele sale precum generatorul și multiplicatorul sunt la nivel de pământ, ceea ce simplifică construcția acestuia și reduce costurile. Cu toate acestea, principalul său dezavantaj este că Au o eficiență mai mică decât cele cu axă orizontală și necesită sisteme externe pentru a porni rotația palelor.
Axă orizontală
Turbinele eoliene axă orizontală Sunt cele mai comune și mai eficiente. Designul său permite atingerea unor viteze de rotație mai mari și, prin urmare, necesită mai puțină multiplicare a rotațiilor. În plus, fiind mai înalți, sunt capabili să folosească mai bine energia eoliană la altitudini mari.
În funcție de puterea furnizată
În funcție de puterea furnizată, turbinele eoliene sunt împărțite în trei clase:
- Putere scăzută: Ele oferă puteri de până la 50 kW și sunt utilizate în aplicații precum pomparea apei sau alimentarea cu energie în zone izolate.
- Jumătate de putere: Sunt în intervalul de 150 kW și sunt utilizate pentru alimentarea cu energie a rețelei în locuri rurale sau izolate.
- De mare putere: Ele furnizează energie la scară comercială și producția lor poate ajunge până la câțiva gigawați.
Astăzi, echipamentele de mare putere sunt cele mai utilizate în parcuri eoliene pentru a produce energie electrică eficient și economic, contribuind la lupta împotriva schimbărilor climatice.
Sectorul energiei regenerabile continuă să evolueze, determinat de nevoia de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și de a atenua impactul schimbărilor climatice. Turbinele eoliene, în special, au înregistrat progrese tehnologice semnificative, permițându-le să genereze mai multă energie electrică și să aibă o durată de viață mai lungă. Cu aceste informații, veți înțelege mai bine cum funcționează turbinele eoliene și rolul lor cheie în viitorul energiei curate.