현대식 풍력 발전소의 기능 및 건설 특징

이 기사에서는 산업 및 민간 부문을 위한 최신 풍력 터빈의 작동 원리 및 설계 성능 특성에 대해 설명합니다.

고대부터 인류는 바람을 길들여 봉사하려고 노력해 왔습니다. 처음에는 풍력 에너지를 이용해 이동하는 범선이 있었고, 그 다음에는 풍차가 일상 생활에 사용되기 시작했지만 이제는 풍력 발전기에 풍력 에너지를 사용하여 사람들에게 봉사하는 전기를 생산할 때가 되었습니다.

해외에서는 전력의 상당 부분이 풍력 발전소 (HPP)에서 생산되며 솔직히 러시아와 소비에트 이후 공간의 국가에 대해서는 말할 수 없습니다. 여기에서 분명합니다. 우리는 후발자 중 하나입니다.

세계 선진국에서 풍력 발전소를 사용하면 빌라, 시골집, 다차 커뮤니티의 자율 전력 공급 문제뿐만 아니라 전기 생산 중 환경 오염이 없기 때문에 환경 문제도 해결할 수 있습니다. 현대 풍력 터빈 공원에서 전혀.

작동 원리와 현대 풍력 발전소의 주요 유형을 자세히 살펴 보겠습니다.

풍력 발전기의 작동 원리

모든 행동 원칙 풍력발전소(HPP) 발전기를 사용하여 블레이드 또는 터빈의 평면을 통해 이동하는 공기 흐름의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것으로 구성됩니다. 현대식 풍력 발전소의 가장 일반적인 유형은 수평 회전축이 있는 블레이드형 풍력 발전기와 회전축이 수직으로 위치한 회전식 발전기를 결합한 블레이드형 풍력 발전소입니다. 아래에서는 이러한 유형의 풍력 발전기에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

풍력 터빈의 주요 유형 설계

각 풍력 발전기는 구조적으로 마스트라고 하는 베이스, 회전 블레이드 또는 풍력 터빈이 있는 회전 장치, 발전기에서 생성되는 전기 및 배터리로 구성됩니다. 또한 모든 풍력 발전소에는 제어 및 변환 장치가 필요합니다.

블레이드 수는 수력 발전 터빈이 2개, 3개 및 다중 블레이드일 수 있습니다. 3엽 터빈이 가장 일반적입니다.풍력 터빈의 조기 고장을 방지하기 위해 풍력 발전소에는 블레이드 회전 속도의 공기역학적 안정화 시스템이 장착되어 있습니다.

풍력발전소에서 전기를 생산하는 발전기는 풍력발전기와 풍력발전기의 회전축이 같을 때 터빈에 직접 연결하거나, 터빈 블레이드의 회전운동을 발전기. 현대식 풍력 발전소는 주로 영구 자석이 있는 동기식 다극 브러시리스 발전기를 사용하며, 이는 완전히 밀폐된 하우징과 표준 요소로 구조적으로 만들어집니다.

터빈 블레이드의 공기 흐름 방향과 "압력"에 따라 설비의 회전 메커니즘에 의해 효율적인 작동을 위해 최적의 방향으로 방향을 바꿀 수 있습니다.

기능적으로 전력 제어 및 변환 장치는 "인버터"를 통해 12V DC 전압에서 220V AC 전압으로 변환된 이후에 풍력 발전소에서 생성된 전기 에너지를 축전지에 저장하도록 설계되었습니다.

또한 제어 장치를 통해 배터리 충전 프로세스, 발전기 전력 등을 모니터링하고 제어할 수 있습니다.

산업용 및 민간 부문에서 사용되는 현대식 풍력 발전 단지를 마무리하기 위한 다양한 옵션을 통해 각 사용자에게 가장 적합한 옵션을 각각 선택할 수 있습니다.

현재 세계에서 가장 널리 퍼진 블레이드 유형의 풍력 발전기는 블레이드의 회전축이 공기 흐름 방향과 평행하거나 수평입니다. 기본적으로 이러한 풍력 터빈에 대해서는 나중에 이야기하겠습니다.

수평 회전축이 있는 풍력 발전소 블레이드

이러한 유형의 풍력 터빈에 풍력 에너지를 사용하는 효율은 48%에 이르며 회전식 발전기보다 훨씬 높습니다. 이 유형의 풍력 발전기는 2개 또는 3개의 블레이드가 있을 수 있습니다.

여기서 장치의 가장 효율적인 작동은 바람이 발전기 블레이드의 회전면에 수직으로 향할 때 달성됩니다. 따라서 구조적으로도 이러한 유형의 «풍력 터빈»에는 바람의 방향에 수직으로 발전기가 자동으로 회전하도록 하는 장치가 있습니다. 이러한 유형의 풍력 발전 단지의 에너지 생산은 바람의 속도(압력)와 풍력 터빈 블레이드의 직경 및 면적에 직접적으로 의존합니다.

회전 목마 또는 회전식 풍력 발전소

이 유형의 풍력 터빈에는 바퀴가 장착되고 고정된 수직 회전축이 있어 바람을 받는 표면이 있습니다. 이러한 유형의 풍력 발전소의 중요한 이점은 공기 흐름의 모든 방향에서 위치를 변경하지 않고 작업할 수 있다는 것입니다. 이러한 유형의 풍력 터빈은 느리게 움직이고 조용하며 저속 다극 발전기는 발전기로 사용되어 전력을 생성합니다.

수평 및 수직 회전축이 있는 현대식 풍력 발전 단지

다른 유형의 현대식 풍력 발전소

또한 최근에는 근본적으로 새로운 디자인의 최신 풍력 터빈 개발이 등장했으며, 이는 구조적으로 강력한 기초 위에 위치한 3개의 베어링 베이스로 구성됩니다. 베어링과 중앙 로터가 내장된 링 모양의 발전기가 베이스에 장착됩니다. 그러한 발전기의 링은 직경이 100미터가 넘을 수 있습니다. 이러한 풍력 발전소는 산업 에너지 생산에 사용됩니다.

또한 수십 개의 소형 풍력 터빈(모듈)으로 구성된 풍력 발전소가 운영 중이며, 전기를 생성하기 위한 단일 디버깅 시스템으로 구조적으로 통합되어 있습니다.

보다 최근에는 미국의 전문가들이 민간 부문을 위한 소형 터빈 풍력 발전소 «Windgate»를 개발하여 산업 생산에 투입했습니다. 터빈 휠은 직경이 1.8m에 이르며 수평축에서 회전합니다. 이러한 터빈 설비의 블레이드 끝에는 영구 자석이 있으며 그 결과 실제로 설비 고정자의 일체형 케이싱에서 회전하는 대형 로터가 있습니다. 이러한 Windgate 풍력 발전기는 개인 주택이나 별장 지붕에도 설치할 수 있으며 매우 효율적이며 가격은 약 4.5-5 천 ​​달러입니다.

결론

풍력 발전소의 건설은 지속적으로 개선되고 있으며 그에 따라 기술 매개 변수, 공기 역학이 개선되고 있으며 가장 중요한 것은 미래의 생태 학적으로 깨끗한 에너지 블록의 가격이 점점 더 "물고"있다는 것입니다. 단순한 소비자를 위해.