כיתות, מאפייני בנייה ותכנית הפעולה של טורבינות רוח

משאבי האנרגיה הטבעיים של כדור הארץ הולכים ופוחתים, מה שמוביל לחיפוש מתמיד של האנושות אחר מקורות אנרגיה חדשים, חלופיים ומתחדשים תמיד המבטיחים את חייה, גם עכשיו וגם בעתיד. מקור אנרגיה חלופי ומתחדש כזה הוא האנרגיה הכלולה בכוח הרוח.

טורבינת הרוח הראשונה, שהשתמשה באנרגיית רוח לייצור חשמל, נבנתה בדנמרק בסוף המאה התשע-עשרה. מאז, האנושות משתמשת ללא הרף באנרגיית רוח, במיוחד באזורים שקשה להגיע אליהם בהם אי אפשר להשתמש במקורות אנרגיה אחרים. כמובן שהשימוש באנרגיית רוח אינו בקנה מידה שהיינו רוצים שיהיה.

מהו העיקרון של גנרטור רוח לייצור חשמל?

כאן הכל קורה בפשטות.הרוח בלחץ שלה מסובבת גלגל עם להבים, אשר דרך תיבת הילוכים מעבירה את המומנט המתקבל אל הציר של מחולל טורבינת הרוח... הציר עם הרוטור של מחולל הרוח מסתובב בסטטור שלו מייצר עבורנו זרם חשמלי ישר .

מארז סוללות המורכב מסוללה אחת או יותר וכלול בעיצוב WPP (תחנת כוח רוח) — משמש כאמצעי אחסון ל"עודף" החשמל שאינו בשימוש כיום, הניתן לצרכנים במידת הצורך, למשל בהיעדר רוח. למכשיר המרת המתח (אינוורטר), עם תפקידו, יש המרה של זרם חשמלי ישיר לזרם חילופין, במתח רשת של 220V ובתדר של 50Hz.

התעשייה המודרנית מייצרת טורבינות רוח (WPP) מהקטנות ביותר, למשל ה-G-60 עם חמישה להבים בקוטר של 0.75 מ' בלבד ומשקל של 9 ק"ג בלבד בהספק של כ-60 W, ועד לטורבינות רוח תעשייתיות גדולות בעלות קוטר גלגל של כ-60 מ'.

כעת נעבור לעקרונות הבסיסיים המשמשים בסיווג של טורבינות רוח.

סיווג טורבינות רוח לפי ציר הסיבוב.

לגבי מיקום ציר הסיבוב של הרוטור שלו - זמינים מחוללי רוח עם ציר סיבוב אופקי ואנכי.

• מחוללי הרוח הפופולריים בעולם עם ציר סיבוב אופקי של הרוטור, כאשר ציר זה מקביל לפני השטח של כדור הארץ. סוג זה של טורבינת רוח נקרא בפי העם "טחנות רוח". הציר של מחוללי רוח כאלה פונה אוטומטית לרוח, אפילו בכוח הקטן שלה.

• להבי טורבינת רוח עם ציר סיבוב אנכי מסתובבים במישור המאונך למישור פני כדור הארץ.כאן אין צורך בהפיכת הטורבינה עצמה לכיוון הרוח, שכן רוח מכל הכיוונים האפשריים בכל מקרה תהפוך את הטורבינה. בכל כיוון רוח, לטורבינה עם ציר סיבוב אנכי רק מחצית מהלהבים שלה מצביעים אל הרוח, ולכן, במחוללים כאלה, מחצית מהכוח שלהם מתבזבז למעשה.

טורבינות רוח בעלות ציר סיבוב אנכי הן די קלות להתקנה ולתחזוקה, שכן הגנרטור ותיבת ההילוכים שלהן ממוקמים על פני כדור הארץ.החסרונות של גנרטורים עם ציר סיבוב אנכי כוללים את ההתקנה היקרה שלהם ושטח תפוס די גדול על ידי גנרטור כזה, לעומת גנרטור עם ציר סיבוב אופקי.

באשר לתחומי היישום של גנרטורים בעלי צירי סיבוב שונים של הלהבים, יש לומר כי גנרטורים רוח בעלי ציר סיבוב אופקי משמשים לעתים קרובות יותר לייצור אנרגיה תעשייתית, אם כי ישנם רבים מהם במגזר הפרטי בין האוכלוסייה. טורבינות רוח בציר אנכי משמשות בעיקר לייצור חשמל בכפרי קוטג' וחוות פרטיות קטנות.

סיווג טורבינות רוח לפי מספר הלהבים.

על פי מספר הלהבים, מחוללי רוח הם שני להבים, שלושה להבים ורב להבים, כאשר מספר להבי הטורבינה הוא כ-50 חלקים ויותר.

משתמשים בטורבינות רוח מרובות להבים כאשר יש צורך בעצם מספר רב של סיבובים בטורבינה שלהן, למשל להנעת משאבה לשאיבת מים וכדומה. לצורך הפקת חשמל אין ממש שימוש בטורבינות רוח כאלו. .

סיווג לפי החומר המשמש לייצור הלהבים.

כאן ניתן להבחין בין המחלקות הבאות של טורבינות רוח:

• גנרטורים צפים או "הולכי מפרש".

• מערכות גנרטורים עם להבים מוצקים.

שימו לב שלהבי שייט הרבה יותר קלים וזולים לייצור מאשר להבים קשיחים העשויים ממתכת או פיברגלס.

להבים מסוג מפרש כמעט ולא נמצאים בשימוש על ידי האוכלוסייה, שכן חומר הכיסוי של להבים כאלה דורש החלפתו כמעט לאחר כל רוח "רצינית".

סיווג טורבינות רוח לפי גובה המדחף.

במונחים של מדד זה, לכל טורבינות הרוח יש מדחפים קבועים ומשתנים. ברור כי הגובה המשתנה של מדחף טורבינת הרוח מוביל לעלייה משמעותית בטווח מהירויות הסיבוב האופטימליות של הלהבים שלו. אך יחד עם זאת, המנגנון המספק את הפונקציות הללו לגנראטורי רוח הוא מורכב למדי ולוקח מתכת - מה שמוביל במידה רבה לעלייה בעלות התכנון של מחולל הרוח עצמו, כמו גם לירידה באמינות הפעולה שלו. .

טורבינות רוח מודרניות במגזר הפרטי

סיכום.

לסיום, בסיכום קטן של החומר שהוצג על ידינו, נאמר שישנם פרויקטים וסיווגים רבים של תחנות כוח רוח בעולם. לכן, כל אחד מאיתנו, לבחירתו האופטימלית בחווה שלו, זקוק לידע מתאים, אותו אנו מנסים לספק לכם במאמרים שלנו.