Klase, konstrukcijske karakteristike i shema rada vjetroturbina
Prirodni energetski resursi Zemlje neprestano se smanjuju, što dovodi do stalne potrage čovječanstva za uvijek novim, alternativnim i obnovljivim izvorima energije koji mu osiguravaju život, kako sada tako iu budućnosti. Jedan takav alternativni i obnovljivi izvor energije je energija sadržana u vjetru.
Prva vjetroturbina, koja je koristila energiju vjetra za proizvodnju električne energije, izgrađena je u Danskoj krajem devetnaestog stoljeća. Od tada čovječanstvo konstantno koristi energiju vjetra, posebno u teško dostupnim područjima gdje je nemoguće koristiti druge izvore energije. Naravno, korištenje energije vjetra nije u onom obimu u kojem bismo željeli.
Koji je princip vjetrogeneratora za proizvodnju električne energije?
Ovdje se sve događa vrlo jednostavno.Vjetar svojim pritiskom okreće kotač s lopaticama, koji preko mjenjača prenosi nastali okretni moment na osovinu vjetrogeneratora... Osovina s rotorom vjetrogeneratora koji se okreće u svom statoru stvara za nas istosmjernu električnu struju. .
Paket baterija koji se sastoji od jedne ili više baterija i uključen je u dizajn WPP (vjetroelektrana) — služi kao skladišni uređaj za "višak", trenutno neiskorištenu električnu energiju, koja se daje potrošačima ako je potrebno, primjerice za vrijeme odsutnosti vjetra. Uređaj za pretvaranje napona (inverter) svojom funkcijom ima pretvaranje istosmjerne električne struje u izmjeničnu struju, mrežnog napona 220V i frekvencije 50Hz.
Suvremena industrija proizvodi vjetroturbine (WPP) od najmanjih, primjerice G-60 s pet lopatica promjera svega 0,75 m i težine od samo 9 kg snage oko 60 W, do velikih industrijskih vjetroturbina s promjer kotača oko 60 m.
Prijeđimo sada na osnovne principe koji se koriste u klasifikaciji vjetroturbina.
Podjela vjetroturbina prema osi rotacije.
Što se tiče položaja osi rotacije njegovog rotora - vjetrogeneratori su dostupni s vodoravnom i okomitom osi rotacije.
• Najpopularniji vjetrogeneratori u svijetu s vodoravnom osi rotacije rotora, kada je ta os paralelna s površinom zemlje. Ovaj tip vjetroagregata popularno se naziva "vjetrenjače". Osovina takvih vjetrogeneratora se automatski okreće prema vjetru, čak i uz njegovu malu snagu.
• Lopatice vjetroturbine s okomitom osi vrtnje rotiraju se u ravnini okomitoj na ravninu zemljine površine.Ovdje nije potrebno okretanje same turbine u smjeru vjetra, jer će vjetar iz svih mogućih smjerova u svakom slučaju okretati turbinu. U bilo kojem smjeru vjetra, turbina s okomitom osi rotacije ima samo polovicu lopatica usmjerenih u vjetar, stoga se u takvim generatorima pola njihove snage zapravo gubi.
Vjetroturbine s okomitom osi rotacije prilično su jednostavne za instalaciju i održavanje, budući da se njihov generator i prijenosnik nalaze na površini zemlje.Nedostaci generatora s okomitom osi rotacije uključuju njihovu skupu instalaciju i prilično veliku površinu koju zauzimaju. takvim generatorom, u usporedbi s generatorom s horizontalnom osi rotacije.
Što se tiče područja primjene generatora s različitim osima rotacije lopatica, treba reći da se vjetrogeneratori s horizontalnom osi rotacije češće koriste za industrijsku proizvodnju energije, iako ih ima dosta iu privatnom sektoru među populacija. Vjetroturbine s okomitom osi uglavnom se koriste za proizvodnju električne energije u vikendicama i malim privatnim farmama.
Podjela vjetroturbina prema broju lopatica.
Prema broju lopatica vjetrogeneratori su dvokraki, trokraki i višekraki, gdje je broj lopatica turbine oko 50 komada i više.
Vjetroturbine s više lopatica koriste se kada je sama činjenica velikog broja okretaja njihove turbine nužna, npr. za pogon pumpe za crpljenje vode i sl. U svrhu proizvodnje električne energije takve se vjetroturbine zapravo ne koriste. .
Klasifikacija prema materijalu koji se koristi za izradu oštrica.
Ovdje se razlikuju sljedeće klase vjetroturbina:
• Plutajući generatori ili "sailwalkers".
• Generatorski setovi s čvrstim noževima.
Imajte na umu da je lopatice za jedrenje mnogo lakše i jeftinije proizvesti nego krute lopatice izrađene od metala ili stakloplastike.
Stanovništvo gotovo nikad ne koristi lopatice tipa jedra, budući da pokrovni materijal takvih lopatica zahtijeva zamjenu gotovo nakon svakog "ozbiljnijeg" vjetra.
Podjela vjetroturbina prema koraku propelera.
U smislu ove metrike, sve vjetroturbine imaju propelere fiksnog i promjenjivog koraka. Jasno je da promjenjivi korak propelera vjetroturbine dovodi do značajnog povećanja raspona optimalnih brzina vrtnje njegovih lopatica. Ali u isto vrijeme, mehanizam koji pruža ove funkcije vjetrogeneratorima prilično je složen i zahtijeva metal - što u velikoj mjeri dovodi do povećanja troškova dizajna samog vjetrogeneratora, kao i do smanjenja njegove pouzdanosti u radu .
Moderne vjetroturbine u privatnom sektoru
Zaključak.
Na kraju, čineći mali sažetak materijala koji smo prezentirali, reći ćemo da u svijetu postoji mnogo projekata i klasifikacija vjetroelektrana. Stoga je svakome od nas, za njegov optimalan izbor na svom gospodarstvu, potrebno odgovarajuće znanje, koje Vam nastojimo pružiti u našim člancima.