Tua bin gió. Tua bin gió là máy phát điện gió thế hệ thứ ba. Cối xay gió ở dạng cây

Phương pháp thu năng lượng này không có tác động tiêu cực đến môi trường, và trong quá trình này không thể xảy ra tai nạn do con người tạo ra. Đặc tính động học của gió có ở mọi nơi trên địa cầu, vì vậy thiết bị có thể được lắp đặt ở bất cứ đâu. Đến năm 2005, tổng công suất năng lượng gió là 59.000 megawatt. Và trong cả năm, nó đã tăng 24%. Nói một cách khoa học, máy phát điện gió biến đổi động năng thành cơ năng.


Nói một cách dễ hiểu, với sự trợ giúp của thiết bị này, năng lượng của luồng không khí được xử lý thành điện năng, có thể được sử dụng trong các khu định cư và khu công nghiệp xa lưới điện trung tâm. Nó có cơ chế hoạt động khá đơn giản: gió làm quay cánh quạt, tạo ra dòng điện và đến lượt nó, được truyền qua bộ điều khiển đến pin. Biến tần chuyển đổi điện áp tại các điểm tiếp xúc của pin thành điện áp có thể sử dụng được.

Thiết kế và đặc tính kỹ thuật của tuabin gió

Các nghiên cứu kỹ thuật đã chứng minh rằng xoáy thuận khí quyển mạnh hơn nhiều so với lốc xoáy trên cạn nên cần lắp đặt thiết bị phát điện cao hơn. Để có được năng lượng của gió trên cao, cần phải có một công nghệ nhất định.

Nó có thể đạt được bằng cách sử dụng kết hợp tuabin và diều. Các nhà máy điện nằm trên bề mặt trái đất hoặc thềm biển nhận dòng chảy bề mặt. Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất hai loại trạm, các chuyên gia đã nhận thấy sự khác biệt rất lớn về hiệu quả. Các tuabin mặt đất sẽ có thể sản xuất hơn 400 TW và những tuabin độ cao - 1800 TW.

Nói chung, tuabin gió được chia thành trong nước và công nghiệp. Loại thứ hai được lắp đặt tại các cơ sở công ty lớn, vì chúng có công suất lớn, đôi khi chúng còn được kết nối với một mạng, do đó, tạo nên toàn bộ một nhà máy điện. Một đặc điểm của các phương pháp sản xuất điện như vậy là hoàn toàn không có nguyên liệu thô để chế biến và chất thải. Tất cả những gì cần thiết cho hoạt động tích cực của nhà máy điện là những cơn gió mạnh.
Bản đồ gió theo khu vực và tốc độ trung bình hàng năm.

Công suất có thể đạt 7,5 megawatt.

Máy quay nên được lắp ở những nơi có tốc độ gió lớn hơn 4 m / s. Khoảng cách từ cột buồm đến các tòa nhà hoặc cây cao gần nhất ít nhất phải là 15 mét, và khoảng cách từ mép dưới của tuabin gió đến các cành cây và tòa nhà gần nhất ít nhất phải là 2 mét. Cần lưu ý rằng mọi người đều tính toán thiết kế và chiều cao của cột buồm một cách riêng lẻ, tùy thuộc vào điều kiện môi trường địa phương, sự hiện diện của các chướng ngại vật và tốc độ của dòng không khí.

Việc lắp đặt cả tuabin gió ngang và dọc được thực hiện trên nền móng. Cột buồm được gắn vào bu lông neo. Trước khi lắp đặt cột buồm, nền móng được giữ trong một tháng, điều này là cần thiết để bê tông ngồi xuống và đạt được cường độ. Chúng bắt buộc phải được trang bị hệ thống chống sét, vì vậy chúng có thể cung cấp điện cho ngôi nhà của bạn một cách đáng tin cậy, ngay cả trong thời tiết mưa.

Các công nghệ mới nhất của các nhà phát triển NASA nhằm tạo ra các thiết bị diều. Điều này sẽ làm tăng hiệu quả lên đến 90%. Do đó, một máy phát điện sẽ được đặt trên mặt đất và một thiết bị trong không khí có chức năng thu nhận các luồng gió trong khí quyển. Hệ thống bay của máy bay hiện đang được thử nghiệm, tầm bay tối đa là 610 mét và sải cánh khoảng 3 mét. Giai đoạn quay của quả bóng sẽ tiêu tốn ít tài nguyên hơn, và các cánh tuabin sẽ chuyển động nhanh hơn. Các nhà thiết kế gợi ý rằng kỹ thuật như vậy có thể được thực hiện trong không gian, ví dụ như trên sao Hỏa.

Rắn là máy phát điện

Như bạn có thể thấy, triển vọng tương lai khá lạc quan, chỉ còn cách chờ đợi tất cả những điều này trở thành sự thật. Cơ quan vũ trụ không chỉ đưa ra các phương pháp sáng tạo mà còn nhiều công ty đã có kế hoạch đặt các cấu trúc như vậy ở đúng khu vực địa lý của Trái đất. Một số trong số chúng đã có những tiến bộ đáng kinh ngạc và con cái của chúng đã được khai thác.

Tòa tháp đôi ở Bahrain là gì, nơi có hai tòa nhà khổng lồ giống như một nhà máy điện. Chiều cao đạt 240 mét. Một dự án như vậy tạo ra 1.130 MW mỗi năm. Có rất nhiều ví dụ, điểm mấu chốt là hàng năm số lượng các công ty quan tâm để tham gia vào sự phát triển của ngành ngày càng tăng.

Sơ đồ phân phối năng lượng: 1 - máy phát điện gió; 2 - bộ điều khiển phí; 3 - pin; 4 - biến tần; 5 - hệ thống phân phối; 6 - mạng lưới; 7 - người tiêu dùng.

Năng lượng gió thay thế trong CIS

Đương nhiên, ngành công nghiệp điện gió của các nước SNG bị tụt hậu so với các nước tiên tiến. Điều này là do nhiều nguyên nhân, chủ yếu là kinh tế. Các cơ quan chính phủ đang phát triển các chương trình, "thuế quan xanh" đang được áp dụng góp phần vào sự phát triển của ngành.

Có một tiềm năng rất lớn cho việc này, nhưng có rất nhiều trở ngại trong việc thực hiện. Ví dụ, Belarus gần đây đã bắt đầu phát triển theo hướng này, nhưng vấn đề chính của nước cộng hòa này là thiếu sản xuất riêng, phải đặt hàng thiết bị ở các nước đối tác. Nói về Nga, hoạt động sản xuất này đang ở trong tình trạng "đóng băng", vì các nguồn cơ bản là: nước, than và nguyên tử. Kết quả là, vị trí thứ 64 trong bảng xếp hạng sản xuất điện. Đối với Kazakhstan, một vị trí địa lý thuận lợi nên đóng góp, nhưng cơ sở kỹ thuật rất lạc hậu và cần phải hiện đại hóa lớn.

Phát triển năng lượng gió ở Bắc Âu

Na Uy nằm trên bán đảo Scandinavi, phần lớn lãnh thổ bị biển rửa sạch, nơi có gió bắc thổi mạnh. Khả năng tạo ra điện là vô tận. Năm 2014, công viên được đưa vào hoạt động với công suất thiết kế 200 megawatt. Một khu phức hợp như vậy sẽ cung cấp 40.000 tòa nhà dân cư. Đừng quên rằng Na Uy và Đan Mạch đang hợp tác chặt chẽ trên thị trường năng lượng. Đan Mạch là quốc gia đứng đầu thế giới về năng lượng ngoài khơi.

Hầu hết các nhà máy điện đều nằm ở ngoài khơi, hơn 35% điện năng được tạo ra bởi các tổ hợp như vậy. Không có nhà máy điện hạt nhân, Đan Mạch dễ dàng cung cấp điện cho mình và châu Âu. Việc sử dụng hợp lý các nguồn thay thế đã làm cho tiến bộ này có thể thực hiện được.

Trọn bộ cối xay gió

Theo quy tắc, chiều dọc bao gồm các phần sau:

• tuabin
• cái đuôi
• cánh quạt gió
• cột buồm
• máy phát điện
• tích lũy
• biến tần
• bộ điều khiển sạc pin

Cánh tuabin gió

Riêng biệt, tôi muốn đề cập đến chủ đề của các lưỡi dao, hiệu quả của việc lắp đặt trực tiếp phụ thuộc vào số lượng của chúng và vật liệu mà chúng được tạo ra. Dựa trên số lượng của chúng, chúng là một-hai-ba và nhiều cánh. Loại thứ hai được đặc trưng bởi hơn năm cánh quạt, chúng có quán tính và hiệu suất cao, do đó chúng có thể được sử dụng để vận hành máy bơm nước. Cho đến nay, nó đã được phát triển hoạt động khá hiệu quả, có khả năng bắt các luồng không khí mà không cần cánh quạt. Nó hoạt động theo nguyên tắc của một chiếc thuyền buồm, nó hứng những luồng gió, nhờ đó mà các piston chuyển động, nằm ở phần trên, ngay phía sau đĩa.

Tùy theo vật liệu mà các cánh quạt được chế tạo trong việc lắp đặt, các cấu trúc cứng và cánh buồm được phân biệt. Thuyền buồm là một lựa chọn rẻ hơn được làm bằng sợi thủy tinh hoặc kim loại, nhưng trong quá trình hoạt động chúng rất hay bị gãy.

Các yếu tố bổ sung của cối xay gió

Một số mô hình hiện đại có một mô-đun để kết nối nguồn DC cho các tấm pin mặt trời. Đôi khi thiết kế của một cối xay gió thẳng đứng được bổ sung bởi các yếu tố bất thường, ví dụ, nam châm. Nam châm Ferrite rất phổ biến. Các yếu tố này có thể tăng tốc độ rôto, và do đó, làm tăng công suất và hiệu suất của máy phát điện.

Bằng cách này, những cải tiến về hiệu suất có được trên một bộ phận lắp ráp thủ công, ví dụ, từ một máy phát điện ô tô cũ. Cần lưu ý nguyên tắc của trang trại điện gió được làm bằng nam châm ferrite - nó cho phép bạn thực hiện mà không cần hộp số, và điều này giảm thiểu tiếng ồn và tăng độ tin cậy lên nhiều lần._

Rotor dọc trục Darier. Các tính năng của rôto

Trong các thiết kế mới của cối xay gió thẳng đứng, Darrieus Rotor được sử dụng, nó có hệ số xử lý luồng gió cao gấp đôi so với tất cả các cách lắp đặt kiểu này được biết đến từ trước đến nay. Trục thẳng đứng với rôto Darrieus, nên lắp cho thiết bị trạm bơm, nơi cần có mômen cực mạnh trên trục quay khi hút nước giếng, giếng khoan trên thảo nguyên.

Máy phát điện thẳng đứng mới rôto Savonius

Các nhà khoa học Nga đã phát minh ra một thế hệ máy phát điện thẳng đứng mới, chạy bằng rôto Voronin-Savonius. Nó là hai nửa hình trụ trên một trục quay thẳng đứng. Theo bất kỳ hướng nào và kêu to, “cối xay gió” dựa trên rôto Savonius sẽ quay hoàn toàn quanh trục của nó và tạo ra năng lượng.

Nhược điểm chính của nó là sử dụng ít lực gió, vì các cánh của nửa trụ chỉ hoạt động trong một phần tư vòng quay và nó làm chậm phần còn lại của vòng quay cùng với chuyển động của nó. Hoạt động lâu dài của cơ sở cũng sẽ phụ thuộc vào việc bạn chọn cánh quạt nào. Ví dụ, cối xay gió hình xoắn ốc có thể quay đều do các cánh xoắn. Khoảnh khắc này giúp giảm tải trọng cho ổ trục và tăng tuổi thọ.

Máy phát điện gió với công suất khác nhau

Thiết bị "máy nghiền" phải được chọn tùy thuộc vào mức công suất mà nó phải có ở đầu ra. Công suất lên đến 300 W là một trong những loại thiết bị đơn giản nhất. Các mô hình này dễ dàng đặt vừa trong cốp xe hơi và có thể được lắp đặt bởi một công nhân trong vài phút. Nó rất nhanh chóng bắt kịp luồng không khí đi qua và cung cấp khả năng sạc các thiết bị di động, ánh sáng và khả năng xem TV.

5 kW là lựa chọn tốt nhất cho một ngôi nhà nhỏ ở nông thôn. Với công suất 5-10 kW, nó có thể hoạt động đầy đủ ở tốc độ gió thấp, do đó chúng có phạm vi địa lý rộng hơn để lắp đặt.

Ưu điểm và lợi ích của việc sử dụng

Nếu chúng ta xem xét những mặt thuận lợi, thì trước hết tôi muốn lưu ý rằng nó cung cấp điện miễn phí có điều kiện, mà ở thời đại của chúng ta không hề rẻ. Để cung cấp điện cho một ngôi nhà nhỏ, bạn phải trả những hóa đơn khổng lồ. Điều quan trọng, cối xay gió hiện đại tương thích tốt với các nguồn thay thế. Ví dụ, chúng có thể hoạt động kết hợp với máy phát điện diesel, tạo ra một chu trình khép kín duy nhất.

• Hiệu quả trực tiếp phụ thuộc vào việc lựa chọn không gian nơi nó sẽ được đặt.
• Năng lượng thất thoát thấp trong quá trình vận chuyển, vì người tiêu dùng có thể ở khoảng cách gần với nguồn
• Sản xuất thân thiện với môi trường
• Vận hành dễ dàng, không cần liên tục đào tạo nhân viên
• Linh kiện sử dụng lâu dài, không cần thay thế thường xuyên

Lưu lượng tốc độ cao tối ưu được coi là mức 5 - 7 m / s. Có rất nhiều nơi để đạt được chỉ số như vậy. Rất thường xuyên, một trang trại gió được sử dụng trên biển cả ở khoảng cách 15 km. từ bờ biển. Mỗi năm mức sản xuất năng lượng tăng 20%. Nếu xét về triển vọng xa hơn, trong bối cảnh này, tài nguyên thiên nhiên là vô tận, không thể không nói đến dầu, khí, than, ... Ngoài ra, không nên làm giảm sự an toàn của một ngành công nghiệp như vậy. Những thảm họa do con người tạo ra kết hợp với nguyên tử gây ra nỗi sợ hãi cho cả nhân loại.

Trước mắt bạn là hình ảnh khủng khiếp về vụ nổ lò phản ứng hạt nhân tại nhà máy điện hạt nhân Chernobyl năm 1986. Và vụ tai nạn ở Fukushima được ví như một vụ tai nạn của Chernobyl. Hậu quả hủy diệt đối với mọi sinh vật sau những tình huống như vậy đang buộc nhiều quốc gia phải từ bỏ việc tách nguyên tử và tìm kiếm các phương pháp sản xuất kW thay thế.

Một khi bạn trả một số tiền nhất định, bạn có thể sử dụng điện miễn phí trong vài năm. Một điểm cộng không thể chối cãi là bạn có thể mua những chiếc đã qua sử dụng và điều này cho phép bạn tiết kiệm hơn nữa.

Nhược điểm và nhược điểm

Mặc dù có tất cả những phẩm chất tích cực của WES, nhưng cũng có những mặt tiêu cực. Trong hầu hết các trường hợp, những thiếu sót tương tự như tuyên truyền và đang gây tranh cãi. Hãy xem xét bản sao nhiều nhất trong tất cả các chương trình TV, các bài báo và các nguồn Internet:

• Nhược điểm đầu tiên là một người chưa học cách điều khiển các hiện tượng tự nhiên, vì vậy không thể đoán trước được máy phát điện sẽ hoạt động như thế nào vào một ngày nhất định.
• Một nhược điểm khác của cối xay gió là pin của chúng. Chúng có độ bền tương đối và do đó, chúng phải được thay sau mỗi 15 năm.
• Các khoản đầu tư tài chính rất tốn kém. Trên thực tế, các công nghệ mới có xu hướng giảm
• Sự phụ thuộc vào cường độ của luồng không khí nằm ngang. Điểm trừ này phù hợp hơn, vì nó không thể ảnh hưởng đến sức mạnh của xoáy
• Tác động tiêu cực đến môi trường bởi hiệu ứng tiếng ồn. Như các nghiên cứu gần đây về vấn đề này đã chỉ ra, không có lý do chính đáng nào để nói như vậy.
• Tiêu diệt các loài chim rơi vào lưỡi dao. Theo phân tích thống kê, xác suất va chạm tương đương với đường dây điện
• Nhận tín hiệu bị méo. Ước tính rất khó xảy ra, đặc biệt là vì nhiều nhà ga nằm gần sân bay
• Chúng làm biến dạng cảnh quan (chưa được xác nhận)

Đây chỉ là một phần nhỏ trong những câu chuyện thần thoại - kinh dị đang cố hù dọa mọi người. Đây là lý do và không hơn không kém, vì trên thực tế vận hành trang trại điện gió công suất 1 MW cho phép tiết kiệm khoảng 29.000 tấn than hoặc 92.000 thùng dầu trong 20 năm. Các quốc gia hàng đầu đang làm chủ một nguồn thay thế với tốc độ kỷ lục, từ bỏ tổ hợp hạt nhân. Đức, Mỹ, Canada, Trung Quốc, Tây Ban Nha đang tích cực lắp đặt thiết bị tại các khu vực của họ.

Cũng cần phải nhắc rằng một số kiểu lắp đặt tạo ra nhiều tiếng ồn. Công suất của cài đặt càng lớn thì tiếng ồn phát ra từ nó càng mạnh. Cần phải lắp ở khoảng cách mà độ ồn từ trạm không vượt quá 40 decibel. Nếu không, bạn sẽ liên tục bị đau đầu. Chúng cũng cản trở việc phát sóng TV và radio.

Tua bin gió thẳng đứng và năng lượng mặt trời, thiết kế và hiệu suất, hybrid thế hệ mới

Chiều dọc thế hệ mới, như đã đề cập ở trên, có thể khác về loại lưỡi của nó. Một ví dụ nổi bật là tuabin gió hyperboloid, trong đó tuabin có hình dạng hyperboloid và vượt trội hơn đáng kể so với cối xay gió cánh gạt trục đứng. Ví dụ, khu vực chức năng của nó là 7 ... 8% diện tích và hyperboloid có diện tích hoạt động là 65 ... 70%. Trên cơ sở các tuabin như vậy ở Hoa Kỳ, hai nguồn gió và mặt trời thay thế đã được kết nối. WindStream Technologies đã tung ra thị trường hệ thống điện hybrid gắn trên mái nhà 1,2 kW SolarMill.

Máy phát điện gió của Bolotov và sự độc lập của nó với các điều kiện thời tiết

Gần đây, nhiều sự chú ý đã được chú ý đến cài đặt nhỏ. Một trong những thành công nhất là phiên bản cối xay gió Bolotov. Nó là một nhà máy điện có trục máy phát điện được đặt thẳng đứng.

Một đặc điểm của thiết bị là nó không cần phải thích nghi với các điều kiện thời tiết khác nhau. Máy phát điện Bolotov có khả năng nhận dòng chảy từ mọi hướng mà không cần các tùy chọn tương ứng và không cần phải quay thiết bị theo hướng khác. Con quay có thể ép dòng chảy vào, do đó nó có thể hoạt động hoàn toàn với sức gió của bất kỳ sức mạnh nào, kể cả bão.

Một ưu điểm khác của loại này là vị trí thuận tiện của máy phát điện, mạch điện và pin trong đó. Họ ở trên mặt đất, do đó, việc bảo trì thiết bị rất thuận tiện.

Lưỡi đơn trên cột buồm

Một sự phát triển sáng tạo, nó được coi là một cánh, ưu điểm chính của nó là tần số và tốc độ quay cao. Chính ở chúng, thay vì số lượng cánh tối ưu, một đối trọng được tích hợp sẵn, ít ảnh hưởng đến lực cản chuyển động của không khí.

Cối xay gió Onipko

Tiếp tục thảo luận về các lựa chọn khác thường cho cánh quạt, không thể không nhắc đến cối xay gió Onipko, được phân biệt bởi các cánh quạt hình nón. Ưu điểm chính của các nhà máy này là khả năng thu được và chuyển đổi sang kW ở tốc độ dòng chảy 0,1 m / s. Ngược lại, những chiếc có cánh, bắt đầu quay với tốc độ 3 m / s. Onipko im lặng và hoàn toàn an toàn với môi trường bên ngoài. Nó chưa tìm thấy sự phân phối hàng loạt, nhưng theo kết quả nghiên cứu, nó sẽ là một lựa chọn tuyệt vời cho các cơ sở sản xuất lớn đang tìm kiếm các nguồn thay thế, vì nó có rất nhiều năng lượng.

Dưới dạng vỏ ốc.
Một đột phá sáng tạo được coi là phát minh của công ty Archimedes đặt tại Hà Lan. Cô ấy đã thu hút sự chú ý của công chúng với một thiết kế kiểu im lặng có thể được lắp đặt trực tiếp trên mái của một tòa nhà nhiều tầng. Theo nghiên cứu, thiết bị này có thể hoạt động kết hợp với các tấm pin mặt trời và giảm sự phụ thuộc của tòa nhà vào lưới điện bên ngoài xuống mức không. Máy phát điện mới được gọi là Liam F1. Thiết bị trông giống như một tuabin nhỏ với đường kính 1,5 mét và trọng lượng 100 kg.

Về hình thức, việc lắp đặt giống như vỏ của một con ốc sên. Tua bin quay theo hướng bắt dòng khí. Agustín Otegu, người phát minh ra tua-bin xoắn Nano Skin nổi tiếng thế giới, nhìn thấy tương lai của nhân loại không nằm ở những tấm pin mặt trời khổng lồ và tua-bin với cánh quạt lớn. Anh ấy khuyên bạn nên gắn chúng ở các phần bên ngoài của các tòa nhà. Các tuabin sẽ bắt đầu quay theo gió và tạo ra năng lượng sẽ được chuyển trực tiếp vào lưới điện của tòa nhà.

Chèo thuyền bắt dòng chảy nhanh nhất

Một thay thế cho chèo là chèo thuyền. Đuôi gió trong cánh quạt bắt rất nhanh và điều chỉnh ngay lập tức, nhờ đó, nó có thể hoạt động ở mọi tốc độ từ nhỏ nhất đến bão tố. Loại thiết bị này hoàn toàn không tạo ra tiếng ồn và nhiễu sóng vô tuyến, rất dễ vận hành và vận chuyển, đây là một yếu tố quan trọng.

Các thiết bị khác thường, năng lượng gió và các dự án của nó

Vẫn còn nhiều thiết kế thuộc loại khác thường ở giai đoạn phát triển. Trong số đó, được quan tâm đặc biệt là:

• Sheerwind giống một nhạc cụ về ngoại hình
• tuabin gió của công ty TAK, gợi nhớ đến đèn đường tự hỗ trợ
• cối xay gió trên cầu dưới hình thức người đi bộ qua đường
• gió xoay nhận luồng không khí từ mọi hướng
• "thấu kính gió" có đường kính 112 mét
• cối xay gió nổi của FLOATGEN Corporation
• sự phát triển của công ty Tyer Wind - tuabin gió mô phỏng tiếng vỗ cánh của chim ruồi
• dưới dạng một ngôi nhà thực sự mà bạn có thể sống từ công ty TAMEER. Tương tự của sự phát triển này là Tháp Anara ở Dubai

Hệ thống lắp đặt đầu tiên trên thế giới có khả năng hoạt động mà không cần gió sẽ sớm được lắp đặt. Công ty Max Bögl Wind AG của Đức sẽ giới thiệu cho nhân loại sự chú ý. Chúng sẽ bao gồm các tuabin cao 178 mét. Chúng cũng sẽ đóng vai trò là hồ chứa nước. Nguyên lý hoạt động của hệ thống khá đơn giản, khi có gió, thiết bị sẽ hoạt động giống như máy phát điện gió, khi trời không có gió thì các tuabin thủy điện sẽ được đưa vào vận hành. Chúng tạo ra năng lượng từ nước chảy xuống đồi từ các hồ chứa. Khi nó xuất hiện trở lại, nước sẽ bắt đầu bơm trở lại các bể chứa. Điều này sẽ đảm bảo hoạt động của nhà máy điện ở chế độ liên tục.
Kỷ nguyên của những "nhà máy", nơi Don Quixote đã chiến đấu trong câu chuyện về Cervantes, đã đi vào quá khứ xa xôi. Ngày nay, các cơ sở công nghiệp giống như những tác phẩm nghệ thuật độc đáo hơn là những tác phẩm sắp đặt trong công nghiệp.

Khí cầu từ Altaeros Energies

Mỗi ngày, ngày càng có nhiều ý tưởng liên quan đến việc phát triển các nguồn thay thế, và một trong những ý tưởng mới nhất là máy phát khí cầu. Loại truyền thống có cánh khá ồn và hệ số tận dụng luồng gió đạt 30%. Chính những thiếu sót này mà Altaeros Energies quyết định sửa chữa bằng cách phát triển một khí cầu. Loại cải tiến này sẽ hoạt động ở độ cao lên đến 600 mét. Các tuabin gió có cánh thông thường không đạt đến giới hạn độ cao này, nhưng chính nơi đây, những luồng gió mạnh nhất mới có thể đảm bảo cho các máy phát điện hoạt động liên tục. Thiết bị là một cấu trúc bơm hơi trông giống như một cây thập tự giữa cối xay gió và khí cầu. Nó có một tuabin ba cánh trên một trục nằm ngang.

Điểm đặc biệt của trang trại điện gió nổi như vậy là nó có thể được điều khiển từ xa, không cần thêm chi phí bảo trì và rất dễ vận hành. Theo các nhà phát triển, trong tương lai, những hệ thống lắp đặt này không chỉ là nguồn cung cấp điện mà còn có thể dẫn Internet đến những vùng xa xôi trên thế giới, những nơi không có sự phát triển về cơ sở hạ tầng. Theo dữ liệu thu được, có thể cho rằng việc sản xuất hàng loạt nhà máy phát điện này sẽ là một bước đột phá to lớn trong thế giới công nghệ. Và năng lượng dự trữ của khí cầu là đủ cho "hai".

Máy phát điện gió "Người Hà Lan bay" và các thiết bị bay khác.
Thiết bị này là sự kết hợp giữa khí cầu và cối xay gió. Trong các cuộc thử nghiệm, airship đã được nâng lên độ cao 107 mét và ở đó một thời gian. Kết quả cho thấy những kiểu lắp đặt này có khả năng tạo ra điện năng cao gấp đôi so với những kiểu lắp đặt thông thường được lắp đặt trên các tòa tháp cao tầng.

Dự án Wavestalk

Thật thú vị khi biết rằng để chuyển đổi lực của sóng và hải lưu thành điện năng, một giải pháp thay thế cho dự án Windstalk, Wavestalk, đã được đề xuất. Thiết bị này là kiểu cánh buồm, không cánh. Về hình dạng, nó giống một đĩa vệ tinh lớn, dưới tác động của gió, nó sẽ nghiêng qua lại, từ đó tạo ra rung động trong hệ thống thủy lực.

Trong thiết kế này, gió được khai thác vào cánh buồm, điều này cho phép bạn chuyển đổi một lượng lớn động năng.

Dự án Windstalk

Cột buồm không cánh từ lâu đã được coi là nguồn điện thay thế thành công nhất. Tại Abu Dhabi, thành phố Mansard, họ quyết định xây dựng một nhà máy điện Windstalk. Nó là một tập hợp các thân cây được gia cố bằng cao su, với chiều rộng 30 cm và lên đến 5 cm ở đỉnh. Theo dự án, mỗi thân cây như vậy chứa các lớp điện cực và đĩa sứ có khả năng tạo ra dòng điện. Gió lay động những thân cây này sẽ nén các đĩa, do đó sẽ tạo ra một dòng điện. Các tuabin gió như vậy không tạo ra bất kỳ tiếng ồn và nguy hiểm nào cho môi trường. Diện tích chiếm dụng bởi các thân cây trong dự án Windstalk bao gồm 2,6 ha, và về mặt năng lượng, nó vượt xa số lượng cùng loại có cánh có thể được đặt trong cùng một khu vực. Các nhà phát triển đã được thúc đẩy tạo ra một thiết kế tương tự bằng cách lau sậy trên một chiếc bu lông, chúng lắc lư đều trong gió.

Cối xay gió ở dạng cây

Quan sát thiên nhiên, như rõ ràng từ ví dụ trên, rất truyền cảm hứng cho các kỹ sư hiện đại. Một xác nhận khác về điều này là thiết kế này giống như hình dạng của một cái cây. Trình bày về khái niệm bất thường này, đại diện của công ty NewWind. Sự phát triển được gọi là Arbre à Vent, chiều cao của nó là 3 mét, và thiết bị được trang bị 72 tua-bin mini thẳng đứng, thậm chí có thể hoạt động ở tốc độ gió 7 km / h hoặc 2 m / s. Cối xay gió dưới dạng cây hoạt động rất yên tĩnh, ngoài ra nó trông khá thực tế, không làm hỏng ngoại cảnh xung quanh của thành phố hoặc khu vực ngoại ô với vẻ ngoài của nó.

Máy bắt gió lớn nhất

Lớn nhất thế giới được coi là đứa con tinh thần của Enercon. Công suất của nhà máy là 7,58 MW. Chiều cao của tháp tàu sân bay có thể thay đổi tùy thuộc vào yêu cầu của người tiêu dùng, ở phiên bản tiêu chuẩn, chiều cao là 135m và nhịp của các cánh quạt là 126m. Tổng khối lượng của thiết kế này là khoảng 6000 tấn.

Pin bọc thép được sản xuất bằng công nghệ độc đáo, được coi là thế hệ pin mới và có nhiều đặc tính cải tiến. Tuổi thọ dài từ 800 đến 2 nghìn chu kỳ sạc-xả. Pin bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường xung quanh. Giảm 1ºС dẫn đến công suất của thiết bị giảm 1%. Thông số này của pin trong sương giá -25 ºС sẽ bằng một nửa giá trị của nó ở +25 ºС.

Nên dừng trên thiết bị nào và những điều cần cân nhắc khi chọn

Như có thể thấy từ các mô hình trên, các thiết bị điện mới liên tục được phát minh trên thế giới có thể hoạt động dựa trên tài nguyên thiên nhiên. Mỗi người trong số họ bạn có thể sử dụng thành công ở khu vực ngoại ô của bạn. Sau khi đã quen với nguyên lý hoạt động của tuabin gió, bạn thậm chí có thể thử tự chế tạo trạm tại nhà của mình, trạm này sẽ trở thành một thiết bị tương tự tuyệt vời của chính điện trung tâm và thậm chí có thể tạo ra một bước đột phá trong thế giới điện tử.
Sơ đồ cổ điển của nhà máy điện sử dụng bộ điều khiển, pin và bộ biến tần trong mạch.

Quy tắc lựa chọn thiết bị

• Lượng công suất tính bằng kW sẽ cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của bạn. Quyền lực phải được thực hiện với một lề. Tính toán số lượng pin để tích lũy trong trường hợp thời tiết lặng gió.
• Tốc độ trung bình hàng năm của các luồng không khí. Đặc điểm khí hậu của nơi ở. Việc lắp đặt không tự phù hợp với một dải nơi có sương giá nghiêm trọng, và nó cũng liên tục có mưa và tuyết.
• Lưỡi dao, hay đúng hơn là số của chúng. Ít lưỡi hơn - hiệu quả hơn. Cường độ của tiếng ồn trong quá trình hoạt động của cài đặt. Xem đánh giá về các nhà sản xuất tuabin gió, đánh giá về chúng, cũng như các thông số kỹ thuật.

Gió là một dạng năng lượng mặt trời. Gió là do sự đốt nóng không đều của bầu khí quyển bởi mặt trời, cấu trúc không đều của bề mặt trái đất và sự quay của nó. Quỹ đạo của luồng gió bị thay đổi bởi cảnh quan của trái đất, khối lượng nước và thảm thực vật. Con người sử dụng gió hoặc năng lượng chuyển động của nó cho nhiều mục đích: để chèo thuyền, thả diều, và thậm chí để tạo ra điện. Các thuật ngữ "phong điện" và "phong điện" mô tả quá trình sử dụng gió để tạo ra năng lượng cơ học hoặc điện năng. Tua bin gió (máy phát điện gió) chuyển đổi động năng của gió thành cơ năng, có thể được sử dụng cho một số nhiệm vụ cụ thể, chẳng hạn như mài hạt hoặc bơm nước.

Vậy làm thế nào để tuabin gió sản xuất điện? Nói một cách đơn giản, một tuabin gió hoạt động theo hướng ngược lại của một chiếc quạt. Thay vì sử dụng điện để tạo ra gió như quạt, các tuabin gió sử dụng gió để tạo ra điện. Gió làm quay các cánh quạt, làm quay một trục nối với máy phát điện để tạo ra điện.

Hình ảnh từ trên xuống của "nhà máy điện gió" cho thấy cách một nhóm tuabin gió có thể sản xuất điện cho lưới điện tiêu dùng. Thông qua các đường truyền và phân phối, nó xâm nhập vào gia đình, cơ sở kinh doanh, trường học, v.v.

Các loại tuabin gió

Các tuabin hiện đại được chia thành hai nhóm chính: trục ngang và dọc trục, tương tự như các "nhịp đập" của mô hình Darrieus, được đặt theo tên của nhà phát minh người Pháp. Tua bin trục ngang thường có hai hoặc ba cánh. Các tuabin ba cánh này hoạt động "ngược gió", với các cánh hướng về phía gió.

Tua bin GE Wind Energy 3,6 megawatt là một trong những tuabin lớn nhất từng được lắp đặt:

Tua bin lớn hơn hiệu quả hơn. Và về giá cả nữa.

Kích thước tuabin gió

Phạm vi kích thước của tuabin quy mô "dịch vụ" nằm trong khoảng từ 100 kilowatt đến vài megawatt. Các tuabin lớn được nhóm lại với nhau thành các "trang trại gió" cung cấp điện hàng loạt cho lưới điện.

Các tuabin đơn nhỏ dưới 100 kW được sử dụng để cung cấp năng lượng cho gia đình, ăng ten viễn thông hoặc cung cấp năng lượng cho máy bơm chuyển nước. Các tuabin nhỏ đôi khi được sử dụng kết hợp với máy phát điện diesel, pin và các tấm pin mặt trời. Những hệ thống này được gọi là "hệ thống gió lai" và được sử dụng ở những vị trí xa xôi, nơi không thể kết nối với lưới điện.

Bên trong tuabin gió

• Đối với các cánh quạt (với một trục nằm ngang), tôi thích bài báo từ tạp chí "Nhà tạo mẫu", 1993, số 8. http://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/%27%27Modelist-konstruktor%27%27/%27%27MK%27%27,1993,N08.%5Bdjv-002%5D.zip Nó được sơn dễ hiểu và nguyên tắc hành động và cách thực hiện.
• Thay vì xem báo chí như vậy, tốt hơn là nên đọc (một cách cẩn thận) cuốn sách của Fateev "Các tua-bin gió và tua-bin gió"
• Đối với tuabin gió công nghiệp dzen +1 [B] Ba cánh là sự thỏa hiệp giữa Một mặt, mong muốn đảm bảo độ bền kết cấu của các cánh và giảm tải động, giảm giá thành của tuabin gió bằng cách giảm số lượng cánh , đảm bảo mức độ ồn và rung động khí động học có thể chấp nhận được, chúng tăng lên khi tốc độ tăng của các đầu cánh và mặt khác, mong muốn tăng hiệu suất của tuabin gió, ngày càng lớn khi tốc độ của tuabin gió tăng lên. và số lượng lưỡi dao. [I] Giáo trình “Tua bin gió và tua bin gió” Fateeva E.M.
• Tua bin 3 cánh có momen quán tính không đổi về trục định hướng, không phụ thuộc vào vị trí của các cánh nên khi định hướng cánh quạt gió không xảy ra rung động. 2 lưỡi dao lắc khi định hướng.
• RE: Tại sao lại là 3 lưỡi / Vitaliy71 Vâng, lần đầu tiên, hiệu quả chỉ là cao nhất đối với một lưỡi dao, nhưng nó không cân bằng động. Và âm thanh hai lưỡi là trắng trợn, nhưng ba lưỡi là lưỡi cuối cùng có hệ số cao, vì sự gia tăng của lưỡi trên 3 ... 5 KHÔNG THAY ĐỔI hiệu quả, nhưng nó làm giảm mạnh TỐC ĐỘ quay, điều này có nghĩa là tiêu thụ vật chất
• Tùy thuộc vào tốc độ của cối xay gió, đối với KIEV tối đa, có hệ số lấp đầy tối ưu của tuabin gió và nó không phụ thuộc nhiều vào số cánh, tuabin lý tưởng là tuabin có số cánh hẹp vô hạn. Số dư nhất là 3, 6, 12, 18, ..., 3 là số nhỏ nhất.
• Và âm thanh của hai lưỡi dao không làm phiền tôi, mặc dù tôi đã mài sai cạnh do không chú ý.
• Đây có phải là về một gigawatt không ??? Nhưng gió thông thường (không bị bắt) cũng gây ra một loạt các rung động âm thanh (bao gồm cả INF), tác động hỗn loạn lên lá, cành cây, cửa sổ và tường của các tòa nhà. Và ngay cả trong một cánh đồng trống, gió vẫn áp vào tai của một người. Sấm sét và động đất cũng là máy phát sóng hạ âm. Côn trùng và một số loài thực vật (cỏ lau) có thể bị thổi bay bởi các luồng không khí. Cấm tất cả điều này ngay bây giờ! :)))
• Đúng, điều này là vô nghĩa, những tin đồn đã được hỗ trợ tài chính vào những năm 80 bởi các chủ sở hữu của các nhà máy nhiệt điện. Vấn đề với cối xay gió megawatt là các loài chim (đặc biệt là trong thời tiết lạnh) bám vào và quây chúng lại, nếu có lỗ bên trong, chúng sẽ cố gắng làm tổ bên trong. Tôi đã thấy tổ trong cối xay gió.
• Chào buổi chiều. Bạn có những cuộc trò chuyện thú vị, nhưng tôi xin lỗi vì câu hỏi của tôi, nhưng có ai lắp ráp tuabin Gorlov (http://www.quietrevolution.com/) Tôi đã làm điều đó, nhưng nó không quay ngay cả khi gió mạnh nếu ai đó biết điều bí mật là (ở đâu đó có nho khô mà tôi không biết)
• Có vẻ như một người khác muốn giẫm lên một cái cào. Có một sự thật đơn giản, được xác nhận về mặt lý thuyết và thực tế, và hơn một lần - tất cả các ngành dọc đều được tạo ra để làm đẹp, nhưng không phải cho công việc.
• Cái gọi là. tuabin họng - một cánh quạt Darrieus thông thường, được xoắn thành hình xoắn ốc để giảm tải đột ngột trong thời gian ngắn. Nhưng ngoài việc giảm tải, KIEV còn giảm mạnh và do đó, để nó quay, cần phải làm những cánh quạt chất lượng rất cao và có sức gió mạnh. Tốt, chỉ nên sử dụng nó để làm đẹp hoặc quảng bá cho một số loại nhà đầu tư kiếm tiền.
• Đó là, không ai biết cần những gì để làm cho nó quay?
• Chất lượng cánh và gió mạnh.
• Biên dạng của các lưỡi phải chính xác, đai phẳng sẽ không hoạt động. Thêm vào đó, gió tốt và bạn cần tăng tốc nó đến tốc độ vận hành, bản thân tuabin sẽ không tăng tốc ngay cả khi có gió tốt. Đối với cối xay gió có trục nằm ngang, KIV của nó gần như ít hơn 3 lần. Nhìn thì đẹp khỏi nói :)
• cánh máy bay? Và để ép xung, bạn có thể sử dụng rôto Savonius.
• Nó đã được chứng minh bằng tính toán và thực tế rằng biên dạng lưỡi (hợp âm) phải gần với mức lý tưởng, mặt phẳng phía trước phản xạ luồng gió dọc theo góc tấn nơi tạo ra áp suất dư thừa có thể bằng phẳng, nhưng mặt phẳng sau của lưỡi dao, để tạo ra sự chênh lệch áp suất không khí phía sau lưỡi dao lớn hơn phía trước nó, nó không được lồi lên đồng đều tạo ra sự hiếm hoi của các khối khí.Có thể có điều gì đó không ổn?
• Có, hãy nhìn vào bất kỳ tập bản đồ nào của các cánh chân không và xem chúng là gì, những cấu hình này.
• Vâng, tôi biết về chúng.
• Trong các tuabin lớn (tương đối), các cánh quạt được điều khiển gián tiếp, từ bên ngoài. Ít nhất là ở Crimea, tại trang trại gió, việc điều khiển là từ một máy tính cá nhân, tùy thuộc vào tải, tốc độ, v.v.

Do đó, sự trừu tượng khét tiếng của "một con ngựa hình cầu trong chân không" được đặt vào câu hỏi. Nếu chúng ta loại bỏ mô hình giả này, thì vẫn nhận ra rằng khả năng năng lượng của tuabin hướng trục đứng không bị giới hạn bởi giới hạn do lý thuyết đặt ra cho máy phát điện gió cánh quạt (59,3% năng lượng gió trong việc căn chỉnh rôto). Dựa trên những quy định hợp lý này, tác giả của bài báo đã đưa ra ý tưởng về một tuabin gió trục đứng (VAWT) của một “kiến trúc” mới. Nó sử dụng nguyên lý của một hiện tượng tự nhiên - một cơn lốc xoáy. Tua bin biến luồng gió thành một dòng xoáy đi lên, được "quấn" trên một cánh quạt nhiều cánh giống như một cái kén. Các cánh này ngăn cản luồng không khí đi qua trực tiếp, nó chảy theo hình xoắn ốc xung quanh khoang của rôto, truyền năng lượng của nó cho nó bằng lực ma sát. Dòng chảy không chỉ tương tác với các cánh này, mà còn với các cánh chống nghiêng nối với rôto. Một bánh công tác nằm ngang được nối với phần trên của các cánh quạt. Nó cũng tương tác với dòng xoáy tăng dần. Sự kết hợp các tính năng như vậy tạo ra một khả năng nghịch lý là tăng diện tích cánh quạt bị gió cuốn mà không tăng kích thước của nó, vì không chỉ bề mặt bên ngoài của nó bị cuốn theo. Hình ảnh của tuabin được hiển thị bên dưới.

Năm 2016, hai mô hình hoạt động của tuabin như vậy đã được sản xuất. Chiều cao của các cánh dọc và kích thước ngang của rôto là 800 mm. Tất cả các phần tử rôto được đề cập ở trên đều có cánh gió ClarK Y. Độ dày của biên dạng là 11% chiều dài hợp âm. Cả hai mô hình đều có cánh quạt ngang với chín cánh quạt, mỗi cánh được kết nối với một trong những cánh dọc của rôto và với một cột buồm trung tâm quay theo toàn bộ cấu trúc. Kiểu đầu tiên (ảnh bên dưới) có chín cánh, kiểu thứ hai - 18. Ở tốc độ gió 11 m / s, tuabin thứ hai phát triển công suất 220 W và có tốc độ không tải khoảng 80 vòng / phút. Cả hai tuabin đều hoạt động ở lớp ranh giới bề mặt, đứng trên bàn làm việc. Điều này không ngăn cản chúng đạt KIEV tương ứng là 0,42 và 0,48, không thua kém các tuabin hướng trục nằm ngang, được đặt bên ngoài vùng nhiễu động bằng cách gắn trên các cột buồm cao.

Người ta nhìn thấy tuabin số hai trôi dọc theo bề mặt của bàn theo hướng vuông góc với hướng gió. Đó là, lần đầu tiên người ta phát hiện ra rằng hiệu ứng Magnus không chỉ có hiệu lực đối với các vật thể có bề mặt liên tục. Cơ hội mở ra để phát triển một hướng mới trong đóng tàu bằng cách sử dụng tuabin này làm động cơ đẩy cho tàu nhỏ và tàu lớn (ngoài các nhà máy điện chính) nhằm tiết kiệm nhiên liệu. Tua bin quay khi tương tác với luồng gió sẽ tạo ra một lực bên đẩy tàu, khi đậu, tuabin sẽ quay một máy phát điện tạo ra dòng điện. Bạn có thể đọc thêm về tàu đẩy hiệu ứng Magnus Mặc dù các cánh quạt dọc và cánh thẳng đứng này tạo ra lực đẩy tàu theo chiều gió giống như các cánh buồm cũ, các cánh quạt Magnus yêu cầu một ổ đĩa bên ngoài để quay chúng và các cánh yêu cầu một quạt lại với ổ đĩa ngoài. Và bên cạnh đó, hai công trình này không có khả năng tạo ra năng lượng khi tiếp xúc với gió.

Hiện tại, trong khuôn khổ của nhóm các công ty Rostekhno ở Rostov, các tuabin được mô tả đang được cải tiến, với một đội ngũ hoạt động tích cực và đặc biệt làm hài lòng, có óc sáng tạo cao về cái mới. Điều này truyền cảm hứng tự tin vào sự thành công của một hướng đi đầy hứa hẹn!

Quyền ưu tiên của tuabin gió ngày nay được bảo hộ bởi các tài liệu sau: Quyết định cấp bằng sáng chế của Cộng hòa Kazakhstan về đơn đăng ký 2015 / 470.1 “Đơn vị điện gió”, Quyết định cấp bằng sáng chế của Cộng hòa Kazakhstan về ứng dụng 2016 / 0104.1 “Rotor của tuabin gió”. Tuy nhiên, những cải tiến đáng kể cũng đã được chuẩn bị vượt ra ngoài phạm vi của bài viết này và mang lại những lợi thế quyết định so với những nỗ lực ăn cắp bản sao của tuabin được mô tả ở trên.

Khoáng chất được khai thác từ ruột của trái đất và được nhân loại sử dụng làm tài nguyên năng lượng, thật không may, không phải là vô hạn. Mỗi năm chi phí của họ tăng lên, điều này được giải thích là do mức độ sản xuất giảm. Một lựa chọn thay thế và đang phát triển để cung cấp năng lượng là các trang trại gió cho gia đình. họ đang cho phép bạn chuyển đổi năng lượng gió thành dòng điện xoay chiều, giúp đáp ứng mọi nhu cầu về điện của mọi thiết bị gia dụng. Ưu điểm chính của những máy phát điện như vậy là thân thiện với môi trường tuyệt đối, cũng như sử dụng điện miễn phí không giới hạn số năm. Máy phát điện gió có những ưu điểm gì khác đối với gia đình cũng như tính năng hoạt động của nó như thế nào, chúng tôi sẽ phân tích kỹ hơn.

Ngay cả người xưa cũng nhận thấy rằng gió có thể là một trợ thủ đắc lực trong việc thực hiện nhiều công việc. Những chiếc cối xay gió, có thể biến ngũ cốc thành bột mà không cần dùng đến sức lực của chính họ, đã trở thành những người sáng lập ra những chiếc tuabin gió đầu tiên.

Trang trại điện gió bao gồm một số máy phát điện nhất định có khả năng tiếp nhận, chuyển đổi và lưu trữ năng lượng gió thành dòng điện xoay chiều. Họ cũng có thể cung cấp cho toàn bộ ngôi nhà nguồn điện không có nguồn gốc.