Modern rüzgar türbini sistemleri. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Alternatif enerji kaynakları

 makale yorumları

Günümüzde hem yatay hem de dikey dönme eksenine sahip birçok rüzgar türbini sistemi bulunmaktadır. Kullanıldıkları amaçlara bağlı olarak yalnızca görünüm ve tasarım açısından değil aynı zamanda teknik yetenekler açısından da birbirlerinden farklılık gösterirler. Rüzgar enerjisi alıcısının tasarımına ve hava akışındaki konumuna bağlı olarak çeşitli rüzgar motoru sistemleri ayırt edilir.

Atlıkarınca ve tambur tipi rüzgar türbinlerinden daha önce bahsetmiştik. Döner rüzgar motoru olarak adlandırılan motor da bilinmektedir (Şekil 23). Kanatları, atlıkarınca rüzgar türbini gibi yatay bir düzlemde döner ve dikey bir şaftı çalıştırır.

Şekil 23. Döner rüzgar türbini

En eski türü sıradan yel değirmenleri olan kanatlı rüzgar türbinleri artık yaygındır. Herhangi bir kanatlı rüzgar türbininin ana kısmı rüzgar çarkıdır. Birkaç kanattan oluşur ve rüzgarın etkisi altında döner. Rüzgar türbininin başına monte edilen bir çift konik dişlinin yardımıyla (Şekil 24), tekerleğin dönüşü dikey şaftın daha hızlı hareketine veya tahrik çubuğunun ileri geri hareketine dönüştürülür.

Şekil 24. Bir kanatlı rüzgar türbini şeması

Baş ve rüzgar çarkını rüzgara çevirmek için yel değirmenlerinin bir taşıyıcısı vardır ve modern küçük rüzgar türbinlerinin ucunda dikey kuyruk bulunan bir kuyruk bulunur. Büyük kanatlı rüzgar türbinleri, rüzgar çarkını rüzgarla otomatik olarak hizalamak için daha karmaşık mekanizmalara sahiptir. Rüzgar çarkının dönüş hızının maksimumu aşmamasını sağlamak için hızın otomatik kontrolü için özel bir cihaz bulunmaktadır.

Genellikle dünyanın yüzeyinde çeşitli engellerden dolayı hava akışı düzensizdir ve zayıflar, bu nedenle rüzgar çarkı engellerin üzerine yüksek bir direk veya kule üzerine monte edilir.

Rüzgar çarklarının tasarımına dayanarak, modern kanatlı rüzgar türbinleri yüksek hızlı ve düşük hızlı olarak ikiye ayrılır.

Düşük hızlı bir rüzgar türbininde rüzgar çarkı çok sayıda kanattan oluşur (Şekil 25). Kolayca hareket eder. Bu sayede, düşük hızlı bir rüzgar türbini, pistonlu pompa ve çalıştırma sırasında büyük bir başlangıç ​​​​kuvveti gerektiren diğer makinelerle çalışmak için uygundur.

Şekil 25. 5 beygir gücüne kadar güce sahip modern çok kanatlı rüzgar türbini TB-2,5

Düşük hızlı rüzgar türbinleri çoğunlukla ortalama rüzgar hızının saniyede 4,5 metreyi aşmadığı bölgelerde kullanılır. Çok plakalı rüzgar türbinlerinin tüm mekanizmaları, kural olarak, yüksek hızlı olanlardan biraz daha basittir. Ancak düşük hızlı rüzgar türbinlerinin rüzgar çarkları oldukça hantal yapılardır. Bu tür tekerleklerin büyük boyutu nedeniyle, özellikle yüksek rüzgar hızlarında gerekli stabiliteyi oluşturmak zordur. Bu nedenle günümüzde çok kanatlı rüzgar türbinleri, rüzgar çarkı çapı 8 metreyi geçmeyecek şekilde inşa edilmektedir. Böyle bir rüzgar türbininin gücü 6 beygir gücüne ulaşır. Bu güç, 200 metre derinliğe kadar kuyulardan yüzeye su sağlamaya fazlasıyla yetiyor.

Yüksek hızlı rüzgar türbinlerinin, rüzgar çarkında aerodinamik profilli dörtten fazla kanadı yoktur (örneğin, Şekil 27'ye bakın).

Şekil 27. 1 kilowatt'a kadar güce sahip rüzgar türbini 18-D-30

Bu onların çok kuvvetli rüzgarlara iyi dayanmalarını sağlar. Güçlü ve şiddetli rüzgarlarda bile iyi tasarlanmış kontrol mekanizmaları, yüksek hızlı rüzgar türbinlerinin rüzgar çarklarının eşit şekilde dönmesini sağlar.

Yüksek hızlı rüzgar türbinlerinin bu olumlu özellikleri, onların her şiddetteki değişken rüzgarlarda çalışmasına olanak tanır.

Bu nedenle, çok büyük rüzgar çarkı çaplarına sahip, elli veya daha fazla metreye ulaşan ve birkaç yüz beygir gücünde bir güç geliştiren yüksek hızlı rüzgar türbinleri inşa edilebilir.

Rüzgar çarklarının yüksek ve istikrarlı homojenliği nedeniyle, yüksek hızlı rüzgar motorları çok çeşitli makineleri ve elektrik jeneratörlerini tahrik etmek için kullanılır. Modern yüksek hızlı rüzgar türbinleri evrensel makinelerdir.

Normal hız kavramını tanıtarak farklı sistemlerdeki rüzgar motorlarını karşılaştırmak uygundur. Bu hız, saniyede 8 metre rüzgar hızında dönen kanadın dış ucundaki çevresel hızın hava akış hızına oranıyla belirlenir.

Atlıkarınca, döner ve tamburlu rüzgar motorlarının kanatları çalışma sırasında hava akışı boyunca hareket eder ve herhangi bir noktanın hızı hiçbir zaman rüzgar hızından büyük olamaz. Dolayısıyla bu tip rüzgar türbinlerinin normal hızı her zaman birden az olacaktır (çünkü pay paydadan küçük olacaktır).

Kanatlı rüzgar türbinlerinin rüzgar çarkları rüzgarın yönüne göre dönmekte ve dolayısıyla kanatların uç kısımlarının hareket hızı yüksek değerlere ulaşmaktadır. Hava akış hızından birkaç kat daha yüksek olabilir. Kanat sayısı ne kadar azsa ve profilleri ne kadar iyi olursa rüzgar çarkının karşılaştığı direnç de o kadar az olur. Bu, daha hızlı döndüğü anlamına gelir. Modern kanatlı rüzgar türbinlerinin en iyi örnekleri dokuz birime kadar normal hıza sahiptir. Fabrikada üretilen rüzgar türbinlerinin çoğu 5-7 birim hıza sahiptir. Karşılaştırma için, en iyi köylü değirmenlerinin bile yalnızca 2-3 birim hıza sahip olduğunu (ve bu anlamda atlıkarınca, döner ve tamburlu rüzgar motorlarından daha gelişmiş olduklarını) not ediyoruz.

Rüzgar çarkındaki kanat sayısı arttıkça düşük rüzgar hızlarında uzaklaşma yeteneği artar. Bu nedenle, kanatların toplam alanının rüzgar çarkının süpürülen yüzeyinin yüzde 60-70'i (bkz. Şekil 20) olduğu çok kanatlı kanatlı rüzgar motorları, 3-3,5 metre rüzgar hızlarında devreye girer. her saniye.

Şekil 20. Portal değirmeni

Az sayıda kanat içeren yüksek hızlı rüzgar türbinleri saniyede 4,5 ila 6 metre rüzgar hızlarında başlar. Bu nedenle yüksüz olarak veya özel cihazlar yardımıyla devreye alınmaları gerekmektedir.

Atlıkarınca, döner ve tambur rüzgar türbinlerinin iyi devreye alınması ve tasarımının basitliği, onları ideal rüzgar türbinleri olarak gören birçok mucit ve tasarımcıyı cezbetmektedir. Ancak gerçekte bu makinelerin bir takım önemli dezavantajları vardır. Bu dezavantajlar, pistonlu pompalar ve frezeler gibi yaygın ve basit makinelerde bile kullanılmalarını zorlaştırmaktadır.

Rotor tipi rüzgar enerjisi alıcılarına sahip rüzgar türbinleri, hava akış enerjisini çok zayıf kullanır; rüzgar enerjisi kullanım katsayısı, kanatlı rüzgar türbinlerine göre 2-2,5 kat daha azdır. Dolayısıyla kanatların süpürdüğü eşit yüzeyler sayesinde kanatlı rüzgar türbinleri, atlıkarınca, döner ve tamburlu rüzgar santrallerine göre 2-2,5 kat daha fazla güç üretebilmektedir.

Rotor tipi rüzgar türbinleri şu anda yalnızca 0,5 beygir gücüne kadar güce sahip küçük el sanatları tesisleri şeklinde kullanılmaktadır. Örneğin hayvancılık binalarında, demirhanelerde ve diğer tarımsal üretim alanlarında çeşitli havalandırma cihazlarını çalıştırmak için kullanılırlar.

Rüzgar türbininin gücünü ne belirler?

Hava akışının enerjisinin sabit olmadığını, dolayısıyla her rüzgar türbininin gücünün değişken olduğunu biliyoruz. Herhangi bir rüzgar türbininin gücü rüzgar hızına bağlıdır. Rüzgar hızı iki katına çıktığında rüzgar türbininin kanatlarındaki gücün 8 kat arttığı, hava akış hızı 3 kat arttığında ise rüzgar türbininin gücünün 27 kat arttığı tespit edilmiştir.

Rüzgar türbininin gücü aynı zamanda rüzgar enerjisi alıcısının boyutuna da bağlıdır. Bu durumda rüzgar çarkı veya rotorun kanatlarının süpürdüğü alanla orantılıdır. Örneğin kanatlı rüzgar türbinleri için kanatların süpürdüğü yüzey, kanadın bir tam turdaki sonunu tanımlayan dairenin alanı olacaktır. Tambur, atlıkarınca ve döner rüzgar türbinleri için, kanatların süpürdüğü yüzey, kanadın uzunluğuna eşit bir yüksekliğe ve karşıt kanatların dış kenarları arasındaki mesafeye eşit bir genişliğe sahip bir dikdörtgenin alanını temsil eder.

Bununla birlikte, herhangi bir rüzgar çarkı veya rotor, kanatların süpürdüğü yüzeyden geçen hava akışı enerjisinin yalnızca bir kısmını faydalı mekanik işe dönüştürür. Enerjinin bu kısmı rüzgar enerjisi kullanım faktörü tarafından belirlenir. Rüzgar enerjisi kullanım faktörünün değeri her zaman birden küçüktür. En iyi modern yüksek hızlı rüzgar türbinleri için bu katsayı 0,42'ye ulaşır. Seri fabrika yüksek hızlı ve düşük hızlı rüzgar türbinleri için rüzgar enerjisi kullanım faktörü genellikle 0,30-0,35'tir; bu, rüzgar türbinlerinin rüzgar çarklarından geçen hava akışı enerjisinin yaklaşık yalnızca üçte birinin faydalı işe dönüştürüldüğü anlamına gelir. Enerjinin kalan üçte ikisi kullanılmadan kalır.

Sovyet bilim adamı G. X. Sabinin, hesaplamalara dayanarak ideal bir rüzgar türbininin bile rüzgar enerjisi kullanım katsayısının yalnızca 0,687 olduğunu tespit etti.

Bu katsayı neden bire eşit, hatta bire yakın olamıyor?

Bu, rüzgar enerjisinin bir kısmının kanatlarda girdap oluşumuna harcanması ve rüzgar çarkının arkasındaki rüzgar hızının düşmesiyle açıklanmaktadır.

Dolayısıyla bir rüzgar türbininin gerçek gücü rüzgar enerjisi kullanım faktörüne bağlıdır. Rüzgar türbininin gücü değeriyle orantılıdır. Bu, rüzgar enerjisinin kullanım oranı arttıkça rüzgar türbininin gücünün de arttığı veya bunun tersi anlamına gelir.

Basit kanatlı tambur, döner ve döner rüzgar türbinleri çok düşük rüzgar enerjisi kullanım oranlarına sahiptir. Değerleri 0,06 ila 0,18 arasında değişmektedir. Kanatlı motorlar için bu katsayı 0,30 ila 0,42 arasında değişir.

Ayrıca herhangi bir rüzgar türbininin faydalı gücü, iletim mekanizmasının verimliliği ve hava yoğunluğu ile de orantılıdır. Tipik olarak modern rüzgar türbini mekanizmalarının verimliliği 0,8 ila 0,9 arasındadır.

Bir rüzgar türbininin gücü hakkında söylenenlerden, belirli bir rüzgar için, o rüzgar türbininin daha yüksek bir güce sahip olacağı, en büyük miktarda hava akışının kanatların ve kanatların süpürdüğü yüzeyden akacağı sonucu çıkar. Rüzgar çarkının iyi düzenlenmiş bir profili vardır.

Yazar: Karmishin A.V.

Diğer makalelere bakın bölüm Alternatif enerji kaynakları.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu 05.05.2024

Modern bilim ve teknoloji dünyası hızla gelişiyor ve her gün bize çeşitli alanlarda yeni ufuklar açan yeni yöntem ve teknolojiler ortaya çıkıyor. Bu tür yeniliklerden biri, Alman bilim adamlarının, fotonik alanında önemli ilerlemelere yol açabilecek optik sinyalleri kontrol etmenin yeni bir yolunu geliştirmesidir. Son araştırmalar, Alman bilim adamlarının erimiş silika dalga kılavuzunun içinde ayarlanabilir bir dalga plakası oluşturmasına olanak sağladı. Sıvı kristal katmanın kullanımına dayanan bu yöntem, bir dalga kılavuzundan geçen ışığın polarizasyonunu etkili bir şekilde değiştirmeye olanak tanır. Bu teknolojik atılım, büyük hacimli verileri işleyebilen kompakt ve verimli fotonik cihazların geliştirilmesi için yeni umutlar açıyor. Yeni yöntemle sağlanan elektro-optik polarizasyon kontrolü, yeni bir entegre fotonik cihaz sınıfının temelini oluşturabilir. Bu, büyük fırsatların önünü açıyor ... >>

Primium Seneca klavye 05.05.2024

Klavyeler günlük bilgisayar işlerimizin ayrılmaz bir parçasıdır. Ancak kullanıcıların karşılaştığı temel sorunlardan biri, özellikle premium modellerde gürültüdür. Ancak Norbauer & Co'nun yeni Seneca klavyesiyle bu durum değişebilir. Seneca sadece bir klavye değil, ideal cihazı yaratmak için beş yıllık geliştirme çalışmasının sonucudur. Bu klavyenin akustik özelliklerinden mekanik özelliklerine kadar her yönü dikkatle düşünülmüş ve dengelenmiştir. Seneca'nın en önemli özelliklerinden biri, birçok klavyede yaygın olan gürültü sorununu çözen sessiz dengeleyicileridir. Ayrıca klavye çeşitli tuş genişliklerini destekleyerek her kullanıcı için kolaylık sağlar. Seneca henüz satışa sunulmasa da yaz sonunda piyasaya sürülmesi planlanıyor. Norbauer & Co'nun Seneca'sı klavye tasarımında yeni standartları temsil ediyor. O ... >>

Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı 04.05.2024

Uzayı ve onun gizemlerini keşfetmek, dünyanın her yerindeki gökbilimcilerin dikkatini çeken bir görevdir. Şehrin ışık kirliliğinden uzak, yüksek dağların temiz havasında yıldızlar ve gezegenler sırlarını daha net bir şekilde açığa çıkarıyor. Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi olan Tokyo Üniversitesi Atacama Gözlemevi'nin açılışıyla astronomi tarihinde yeni bir sayfa açılıyor. Deniz seviyesinden 5640 metre yükseklikte bulunan Atacama Gözlemevi, uzay araştırmalarında gökbilimcilere yeni fırsatlar sunuyor. Bu site, yer tabanlı bir teleskop için en yüksek konum haline geldi ve araştırmacılara Evrendeki kızılötesi dalgaları incelemek için benzersiz bir araç sağladı. Yüksek rakımlı konum daha açık gökyüzü ve atmosferden daha az müdahale sağlasa da, yüksek bir dağa gözlemevi inşa etmek çok büyük zorluklar ve zorluklar doğurur. Ancak zorluklara rağmen yeni gözlemevi gökbilimcilere geniş araştırma olanakları sunuyor. ... >>

Arşivden rastgele haberler Jawbone UP elektronik bileklik sağlığınızın kaydını tutar 18.07.2013 Jawbone, uyku, hareket ve beslenmeyi takip eden UP elektronik bilekliği tanıttı ve kullanıcıya bir akıllı telefon aracılığıyla güncel bilgiler sağlayarak esenlik ve ruh halini iyileştirmek için bilinçli kararlar verdi. Bileziğin dayanıklı esnek tasarımı, altında sistem mantığı, ivmeölçer, 10 günlük çalışma şarjlı bir pil, bir titreşim motoru bulunan bir yumuşaklık hissi yaratan neme dayanıklı hipoalerjenik bir polimer kaplamaya sahiptir. Kenarlardan birindeki naylon kapak, bir mobil cihazı şarj etmek ve senkronize etmek için kullanılan 3,5 mm'lik bir ses jakını gizler. Bileklik, uyku ve uyanma modları arasında geçiş yapmak için yalnızca bir düğmeye ve mevcut durumu gösteren iki sensöre sahiptir. Doğal insan hareketinin biyomekaniğinde yıllarca süren araştırma ve yeniliklere dayanan MotionX'in patentli teknolojisi, kat edilen mesafeyi, atılan adımları, yakılan kalorileri, aktif ve aktif olmayan zamanı izler. Uyku modunda, toplam dinlenme süresini, uykuya dalma süresini, hafif ve derin uykuyu ve uyanma sayısını belirlemek için mikro hareketler kaydedilir. Alarm, doğal uyku döngüsünde uyanmak için en uygun zamanda çalar ve kullanıcıyı sessiz bir titreşimle uyarır. Cihaz, son dokuz aya ait verileri saklar. UP'yi bir süre kullandıktan sonra cihaz, biriken verilere göre öneriler sunmaya başlar. Kullanıcı, uygulamanın ana ekranında ruh halini bağımsız olarak işaretleyebilir, böylece program değişikliğinin nedenlerini analiz etmeye çalışır. Sağlığıyla en çok ilgilenenler için, kullanıcının tüketilen ürünlerle ilgili verileri çeşitli şekillerde girmesini gerektiren bir beslenme takip sistemi sunulmaktadır. Sağlık yolculuğunuzu daha eğlenceli hale getirmek için Jawbone, arkadaşlarınızın ilerlemesini takip etmek için sosyal özelliklerle iOS ve Android uygulamasına rekabet avantajı sağladı. Tabii ki, yayınlanan verileri filtreleme olasılığı var. UP, birçok popüler tıp ve fitness programıyla etkileşime girer. Jawbone UP bileziği sekiz farklı renkte (şimdiye kadar sadece oniks ve parlak mavi mevcuttur) ve iç çapı 141 ila 180 mm ve ağırlığı 19-23 g olan üç boyutta mevcuttur.Tavsiye edilen maliyet 6000 ruble.

Diğer ilginç haberler:

▪ Minyatür Mod Kilitleme Lazeri

▪ Ford akıllı yatak

▪ CAMM, ultrabook RAM için yeni standarttır

▪ Yeni elektromekanik röle ailesi FTR-MY

▪ Yüksek düzeyde ölçeklenebilir PAC Fujitsu Storage Eternus CS800 S5

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ sitenin bölümü Aramalar ve ses simülatörleri. Makale seçimi

▪ makale Fedot, ama o değil. Popüler ifade

▪ makale Alcmene neden ikiz doğurdu? ayrıntılı cevap

▪ makale Sondaj ve vinç kurulumunun makinisti. İş güvenliği ile ilgili standart talimat

▪ Ev aletlerinin gürültü bağışıklığı hakkında makale. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Multimetre için şarj cihazı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024