풍력 터빈은 어떻게 작동하나요? 풍력 터빈 - 6배 더 많은 에너지 풍력 터빈 설계 및 특성

풍력에너지를 이용하려면, 당신은 이러한 세부 사항이 필요합니다:

• 풍력 블레이드 – 바람의 흐름을 포착하여 풍력 발전기에 충격을 전달합니다.
• 풍력 발전기 및 컨트롤러 - 임펄스를 직류로 변환하는 데 기여합니다.
• 배터리 – 에너지를 저장합니다.
• 인버터 - 직류를 교류로 변환하는 데 도움이 됩니다.

바람은 태양 에너지의 한 형태입니다. 바람은 태양에 의한 대기의 고르지 않은 가열, 지구 표면의 불규칙한 구조 및 회전으로 인해 발생합니다. 바람의 흐름 궤적은 지구의 풍경, 수역 및 식물에 따라 변경됩니다. 사람들은 항해, 연날리기, 심지어 전기 생산 등 다양한 목적으로 바람이나 풍력 에너지를 사용합니다. "풍력 에너지" 및 "풍력"이라는 용어는 바람을 사용하여 에너지를 생산하는 과정을 설명합니다. 기계적 에너지또는 전기. 풍력 터빈(풍력 발전기)은 바람의 운동 에너지를 기계적 에너지로 변환하며, 이는 곡물을 갈거나 물을 펌핑하는 등 다양한 특정 작업에 사용할 수 있습니다.

그렇다면 풍력 터빈은 어떻게 전기를 생산합니까? 간단히 말해서, 풍력 터빈은 팬 반대편에서 작동합니다. 풍력 터빈은 선풍기처럼 전기를 사용하여 바람을 생성하는 대신 바람을 사용하여 전기를 생성합니다. 바람은 전기를 생산하는 발전기에 연결된 샤프트를 회전시키는 블레이드를 회전시킵니다.

"풍력 발전소"의 이 오버헤드 뷰는 풍력 터빈 그룹이 어떻게 소비자 그리드에 전력을 생산할 수 있는지 보여줍니다. 전송 및 배전선을 통해 가정, 기업, 학교 등에 도달합니다.

풍력 터빈의 종류

현대 터빈은 프랑스 발명가의 이름을 딴 Darrieus "비터" 모델과 유사하게 수평축과 수직축의 두 가지 주요 그룹으로 나뉩니다. 수평축 터빈에는 일반적으로 2개 또는 3개의 블레이드가 있습니다. 이 3개의 블레이드로 구성된 터빈은 블레이드가 바람을 향하는 상태에서 "바람 방향으로" 작동합니다.

3.6메가와트 GE Wind Energy 터빈은 지금까지 설치된 것 중 가장 큰 것 중 하나입니다.

터빈 더 큰 크기더 효과적입니다. 그리고 가격적인 면에서도요.

풍력 터빈 크기

"서비스" 규모 터빈의 크기 범위는 100킬로와트에서 수 메가와트까지 확장됩니다. 대형 터빈은 "풍력 발전소"로 함께 그룹화됩니다. 도매 용품전력망의 전기.

100kW 미만의 소형 단일 터빈은 가정, 통신 안테나 또는 물 펌프에 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 소형 터빈은 때때로 다음과 함께 사용됩니다. 디젤 발전기, 배터리 및 태양 전지 패널. 이러한 시스템을 "하이브리드 풍력 시스템"이라고 하며 전력망에 연결할 수 없는 원격 위치에서 사용됩니다.

풍력 터빈 내부

• 블레이드(가로 축 포함)에 관해서는 잡지 "Modelist-Constructor", 1993, No. 8의 기사가 마음에 들었습니다. http://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/%27%27Modelist-konstruktor%27%27/%27%27MK%27%27,1993,N08.%5Bdjv-002%5D.zip 명확하게 적혀있습니다 거기와 작동 원리 및 수행 방법.
• 그런 언론을 보는 것보다 Fateev의 책 "풍력 엔진과 풍력 터빈"을 (사려 깊게) 읽는 것이 좋습니다.
• 산업용 풍력 터빈 dzen +1 [B] 3개의 블레이드 사이의 절충안과 관련하여 한편으로는 블레이드의 구조적 강도를 보장하고 동적 부하를 줄이고 블레이드 수를 줄여 풍력 터빈의 비용을 절감하려는 욕구, 보장하기 위해 허용 수준블레이드 끝의 이동 속도가 증가함에 따라 공기 역학적 소음 및 진동이 증가하고, 반면에 풍력 터빈 속도 및 블레이드 수가 증가함에 따라 증가하는 풍력 터빈의 효율을 높이려는 욕구가 증가합니다. [I] 교과서 "풍력 엔진 및 풍력 터빈" Fateeva E.M.
• 3-블레이드 터빈은 블레이드 위치에 관계없이 방향 축에 대해 일정한 관성 모멘트를 가지므로 풍차가 방향을 잡을 때 진동이 발생하지 않습니다. 2날은 방향을 잡을 때 흔들립니다.
• RE: 왜 블레이드가 3개인가 / Vitaly71 글쎄요, 일단 효율은 단일 블레이드가 가장 높지만 동적으로 불균형합니다. 그리고 2개의 블레이드의 소리는 노골적이지만 3개의 블레이드는 계수가 높은 후자입니다. 블레이드를 3...5 이상으로 늘리면 효율성이 변하지 않지만 회전 속도가 크게 감소하기 때문입니다. 물질적 소비를 의미한다
• 풍차의 속도에 따라 최대 KIEV가 가능합니다. 최적의 비율풍력 터빈의 충전은 블레이드 수에 거의 의존하지 않습니다. 이상적인 터빈은 끝없이 좁은 블레이드의 무한한 수입니다. 가장 균형 잡힌 숫자는 3, 6, 12, 18, ...이며, 3이 최소 숫자입니다.
• 하지만 부주의로 인해 잘못된 날을 갈았음에도 불구하고 양날 칼날의 소리는 나를 괴롭히지 않았습니다.
• 이게 기가와트 정도야??? 그러나 일반적인(잡히지 않는) 바람은 광범위한 소리 진동(INF 포함)을 유발하여 건물의 나뭇잎, 나뭇가지, 창문 및 벽을 혼란스럽게 누르기도 합니다. 그리고 열린 들판에서도 바람이 사람의 귀를 압박합니다. 뇌우와 지진도 초저주파의 생성자입니다. 곤충과 일부 식물(회전초)은 기류에 의해 운반될 수 있습니다. 이 모든 것을 긴급히 금지하십시오 !!! :)))
• 예, 이것은 화력 발전소 소유자가 80 년대에 재정적으로 지원했다는 말도 안되는 소문입니다.
• 메가와트 풍차의 문제점은 새(특히 추운 날)가 내부에 구멍이 있으면 그 안에 똥을 싸고 둥지를 짓으려고 한다는 것입니다.
• 나는 풍차에서 둥지를 직접 본 적이 있다.
• 안녕하세요, 여러분. 당신의 대화는 흥미롭지 만 사과드립니다. 질문이 있습니다. Gorlov 터빈 (http://www.quietrevolution.com/)을 조립 한 사람이 있습니까? 제가 그랬지만 아는 사람이 있다면 강풍에도 회전하지 않습니다 비결이 뭐죠? (어딘가 반전이 있어요) 어딘지 모르겠어요)
• 다른 사람이 갈퀴를 밟고 싶어하는 것 같습니다. 이론적으로나 실제적으로 한 번 이상 확인된 간단한 진실이 있습니다. 모든 수직은 아름다움을 위해 만들어졌지만 작업용은 아닙니다.
• 이 소위 목 터빈 - 갑작스런 단기 부하를 줄이기 위해 나선형으로 꼬인 일반 Darrieus 로터. 그러나 하중을 줄이는 것 외에도 KIEV는 크게 떨어지기 때문에 회전하려면 매우 고품질의 블레이드를 만들고 강한 바람이 있어야 합니다. 뭐, 미용을 위해서만 사용하거나 돈을 위해 일부 투자자를 홍보하는 것이 좋습니다.
• 즉, 그것을 회전시키는 데 무엇이 필요한지 아무도 모릅니다.
• 고품질 블레이드와 강한 바람.
• 블레이드의 프로파일은 정확해야 합니다. 평평한 스트립은 작동하지 않습니다. 게다가 좋은 바람이 불고 작동 속도까지 가속해야 합니다. 좋은 바람 속에서도 터빈 자체는 가속되지 않습니다. 수평 축이 있는 풍차에 비해 CIV는 거의 3배 더 작습니다. 말할 것도 없이 예뻐요 :)
• 날개의 익형? 가속을 위해 Savonius 로터를 사용할 수 있습니다.
• 블레이드(현)의 프로파일은 이상적에 가까워야 한다는 것이 계산과 실습을 통해 입증되었으며, 과도한 압력이 생성되는 받음각에서 바람의 흐름을 반사하는 전면은 평평할 수 있지만 블레이드의 후면은 평평할 수 있습니다. 블레이드는 블레이드 앞쪽보다 뒤쪽에 더 큰 기압 차이를 생성하기 위해 볼록해야 하며 희박한 기단을 균일하게 생성하지 않아야 합니다. 뭔가 문제가 있는 것일까요?
• (상대적으로 말하면) 대형 터빈에서는 블레이드가 외부에서 간접적으로 제어됩니다. 적어도 크리미아의 풍력 발전소에서는 부하, 속도 등에 따라 개인용 컴퓨터를 통해 제어가 이루어졌습니다.

믿을 수 없는! 그러나 곧 일어날 것입니다. 3세대 대체 에너지원은 전 세계에 혁명을 일으킬 것입니다. 시작은 이미 이루어졌습니다. 풍력 터빈은 인류의 전력 미래입니다.

소개

사실에도 불구하고 대체 유형예를 들어, 풍력 터빈과 같은 에너지 기술은 여전히 ​​집중적으로 개발되고 있어 관심을 거의 받지 못하고 있습니다. 아마도 곧 세계의 강자무분별한 채굴은 득보다 실이 더 많다는 것을 이해하게 될 것입니다. 자연경관에너지 노동자들은 확고히 우리의 입장에 들어갈 것입니다 기와. 이러한 희망은 얼마 전 3세대 풍력발전기의 등장이 발표된 것과 밀접한 관련이 있다.

3세대 풍력발전기란?

풍력 에너지를 변환하는 1세대 장치는 일반 선박의 돛과 풍차 날개였다고 전통적으로 믿어졌습니다. 약 100년 전, 항공의 발전과 함께 2세대 풍력 발전기가 등장했습니다. 이 메커니즘은 날개 공기 역학의 원리를 기반으로 작동했습니다.

그 당시에는 획기적인 일이었습니다! 전체적으로 보면 2세대 풍차는 전력이 낮습니다. 디자인 특징강한 바람에는 일할 수 없습니다. 따라서 더 많은 전력을 공급받기 위해서는 규모를 키워야 했고, 이는 추가적인 비용을 수반했다. 금융 비용개발, 생산, 설치, 운영을 위해 당연히 이대로 오래 있을 수는 없었다.

2000년대 초, 개발 전문가들은 3세대 풍력 발전기인 풍력 터빈의 등장을 발표했습니다.

디자인, 작동 원리, 설치 및 가장 중요한 것은 새 장치의 성능이 이전 장치와 근본적으로 다릅니다.

장치

간단. 이는 풍력 터빈 발전기의 설계를 설명하는 데 사용할 수 있는 단어입니다. 블레이드 풍력 발전기에 비해 풍력 터빈은 작동 장치 수가 훨씬 적고 고정 요소가 더 많기 때문에 다양한 정적 및 동적 하중에 대한 저항력이 더 높습니다.

• 풍력 터빈 설계:
• 페어링에는 내부와 외부가 있습니다.
• 터보발전기 어셈블리의 페어링;
• 곤돌라;
• 터빈;
• 발전기;

에서 동적 고정 장치.풍력 발전기에는 반전, 축적 및 제어 장치가 장착되어 있습니다. 블레이드 풍력 발전기의 경우 전통적인 블레이드와 바람의 방향을 조정하는 시스템이 없습니다. 후자는 노즐 역할도 하는 페어링으로 대체되어 바람을 포착하고 출력을 높입니다. 바람 흐름의 에너지가 입방체 V3의 속도와 동일하다는 점을 고려하면 노즐이 있기 때문에 이 공식은 V3x4 = Ex64와 같습니다. 또한 원통형 디자인으로 인해 페어링은 바람의 방향에 따라 자체 조정이 가능합니다.

장점

어느 신제품또는 발명은 항상 이전 제품보다 눈에 띄게 두드러져야 하며, 필연적으로 더 나은 면. 이 모든 것은 터보 설계를 갖춘 새로운 풍력 발전기에 대해 말할 수 있습니다. 풍력 터빈의 주요 장점 중 하나는 강한 바람에 대한 저항력입니다. 이 설계는 기존 블레이드 풍력 터빈의 한계인 25m/초에서 60m/초를 넘어 효율적이고 안전하게 작동하도록 설계되었습니다. 그러나 이것이 풍력 터빈의 유일한 장점은 아니며 다음과 같은 몇 가지 장점이 있습니다.

1. 초저주파가 부족합니다. 마침내 과학자들은 다음 중 하나를 해결했습니다. 중요한 문제그 풍력 터빈이 있어요. 바로 그러한 존재 때문이다. 부작용 APU(풍력발전소)가 반대자들로부터 비난을 받아왔다. 대체 에너지, 초 저주파는 생활 환경에 부정적인 영향을 미칩니다. 하지만 지금은 초저주파가 없어 도시 내에서도 터빈형 풍력발전기를 설치할 수 있게 됐다.



2. 블레이드가 없기 때문에 풍력 발전기 설계자와 제조업체가 직면한 여러 작업이 필요하지 않습니다. 첫째, 블레이드 풍력 터빈의 작동 제어에 대한 상당한 노력과 비용 지출이 제거됩니다. 둘째, 바람개비 블레이드가 가장 많습니다. 복잡한 요소생산중인 풍력 발전기. 기존 풍력 터빈 비용 중 가장 큰 부분을 차지하는 것은 블레이드 제조 비용입니다. 또한, 강한 돌풍이 불 때 칼날이 부러져 파편이 수백 미터 이상 흩어지는 경우도 있습니다.
3. 조립 및 설치가 쉽습니다. 모두 복잡한 디자인또는 장치가 제조 공장에서 제조 및 조립된 경우에만 마지막 단계마스트에 조립 및 설치. 또한 구조 요소가 가벼워 풍력 발전기를 설치할 때 가장 일반적인 리프팅 장비를 사용할 수 있습니다.
4. 연결 다이어그램. 블레이드형 APU와 달리 터빈은 다음을 통해 연결됩니다. 표준 구성표. 이 사실은 어떤 식으로든 영향을 받지 않습니다. 기술 사양, 이는 앞으로 미래의 소유자풍력 터빈.
5. 긴 서비스 수명은 풍력 발전기와 개별 부품이 만들어지는 재료로 인해 발생합니다. 치고는 예방 작업, 이는 풍력 터빈을 작동할 때 필수이며 장치의 서비스 수명은 최대 50년입니다.



터빈 APU 작동 지리

가장 현실적이고 최적의 장소터빈 풍력 발전기의 설치는 호수나 바다 해안에 있을 것입니다. 수역 근처에서 이러한 풍력 발전기는 실제로 작동합니다. 일년 내내, 노즐 장치 덕분에 미풍 및 2m/초의 속도로 발생하는 기타 사소한 바람에 매우 민감하기 때문입니다.

동일한 성공으로 VST는 다음과 같은 여러 가지 잘 알려진 이유로 기존 풍력 발전기가 작동할 수 없는 도시 내에서 작동할 것입니다.

1. 블레이드 풍력 터빈의 안전성.
2. 그들이 방출하는 초저주파.
3. 블레이드 풍력 발전기 작동을 위한 최소 풍속은 4m/초입니다.

VTU의 장점을 입증하는 흥미로운 사실

대체 에너지 반대자들의 입장이 근거하는 초석 중 하나는 풍력 발전소가 위치 장비의 작동을 방해한다는 것입니다. 작동 중에 풍력 발전기는 전파의 통과를 방해합니다. 수십 평방 킬로미터에서 수백 평방 킬로미터에 달하는 개별 풍력 발전소의 규모를 고려할 때, 많은 국가의 정부가 국가 차원의 대체 에너지 프로젝트를 차단하기 시작한 이유는 분명합니다. 이는 국가 안보에 직접적인 위협입니다. .


이런 이유로 풍력 발전기용 부품을 생산하는 프랑스 회사가 인수했습니다. 쉬운 일이 아니다실행의 관점에서 - 풍력 발전기 주변 공간이 아닌 풍력 발전소 자체를 레이더에 보이지 않게 만드는 것입니다. 이를 위해 스텔스 항공기 제조에서 얻은 경험이 사용됩니다. 2015년에는 새로운 부품이 시장에 출시될 예정입니다.

그러나 블레이드 풍력 터빈에 비해 VST의 장점을 입증하는 사실은 어디에 있습니까? 그러나 사실 풍력 터빈은 값비싼 스텔스 기술 ​​없이도 위치 측정 장비의 작동을 방해하지 않습니다.

대체 풍력에너지 개발 전망

풍력 발전기를 사용하기 시작한 최초의 시도 산업 규모지난 세기 중반에 시도되었으나 실패했다. 이는 석유자원이 상대적으로 저렴하고, 풍력발전소 건설 비용이 수익성이 없을 정도로 비쌌기 때문이다. 그러나 문자 그대로 25년이 지난 지금 상황은 급격하게 변했습니다.

대체 에너지원은 지난 세기 70년대에 집중적으로 발전하기 시작했는데, 이는 세계의 기계 공학 속도가 급격히 증가하고 국가들이 석유 부족에 직면하여 1973년 석유 위기를 겪은 이후였습니다. 그러다가 처음으로 일부 국가의 비전통적 에너지 부문이 정부 지원을 받게 되었고 풍력 발전기가 산업 규모로 사용되기 시작했습니다. 80년대에는 전 세계 풍력에너지 산업이 자급자족하기 시작했고, 현재는 덴마크, 독일, 호주 등 국가의 자급률이 30%에 가깝다. 대체 소스풍력발전소를 포함한 에너지.


불행하게도 어쩌면 다행스럽게도 지난해 석유시장의 불안한 유가 흐름은 값싼 석유가 좋았던 시절은 과거가 되었다는 것을 진지하게 생각하게 만듭니다. 오늘날 많은 국가에서는 석유 가격이 저렴할수록 특히 CIS 국가에서 비전통적 에너지를 개발하는 것이 더 수익성이 높습니다. 따라서 풍력에너지가 발전하기 위해서는 전제조건이 존재한다. 그것이 어떻게 될지 봅시다.