風力タービンのクラス、構造の特徴、運転スキーム

地球の自然エネルギー資源は絶えず減少しており、そのため人類は、現在と将来の生命を確保するための、これまでにない新しい、代替の再生可能なエネルギー源を絶えず探し求めています。そのような代替の再生可能なエネルギー源の 1 つは、風力発電に含まれるエネルギーです。

風力エネルギーを利用して発電する最初の風力タービンは、19 世紀後半にデンマークで建設されました。それ以来、人類は、特に他のエネルギー源を使用することが不可能な到達困難な地域で、常に風力エネルギーを使用してきました。もちろん、風力エネルギーの利用は私たちが望むような規模ではありません。

風力発電機が発電する原理は何ですか?

ここではすべてが非常に単純に起こります。風はその圧力を受けてブレード付きの車輪を回転させ、その結果生じるトルクがギアボックスを介して風力発電機のシャフトに伝達されます。ステーター内で回転する風力発電機のローターを備えたシャフトは、直流電流を生成します。 。

1 つ以上のバッテリーで構成され、設計に含まれるバッテリー パック WPP（風力発電所） — 現在未使用の「余剰」電力を貯蔵する装置として機能し、風力がないときなど、必要に応じて消費者に供給されます。電圧変換装置 (インバーター) は、その機能により、主電源電圧 220 V、周波数 50 Hz の直流電流を交流電流に変換します。

現代の産業では、直径わずか 0.75 m、重量わずか 9 kg、出力約 60 W の 5 つのブレードを備えた G-60 などの最小のものから、出力が約 60 W の大型産業用風力タービンまで、風力タービン (WPP) が製造されています。車輪の直径は約60メートル。

次に、風力タービンの分類に使用される基本原則に移りましょう。

回転軸による風力タービンの分類。

ローターの回転軸の位置について - 風力発電機には水平回転軸と垂直回転軸が用意されています。

• ローターの水平回転軸を備えた世界で最も人気のある風力発電機で、この軸が地表と平行です。このタイプの風力タービンは一般に「風車」と呼ばれています。このような風力発電機の軸は、小さな力でも自動的に風の方向を向きます。

• 垂直回転軸を備えた風力タービンのブレードは、地表の平面に垂直な平面内で回転します。ここでは、あらゆる方向からの風がいずれにしてもタービンを回転させるため、タービン自体を風の方向に回転させる必要はありません。どのような風向きであっても、垂直回転軸を備えたタービンはブレードの半分しか風上を向いていないため、このような発電機では実際には出力の半分が無駄になります。

垂直回転軸を備えた風力タービンは、発電機とギアボックスが地表に配置されているため、設置とメンテナンスが非常に簡単ですが、垂直回転軸を備えた発電機の欠点としては、設置費用が高くつくこと、占有面積がかなり広いことが挙げられます。このような発電機は、水平回転軸を備えた発電機と比較して、

ブレードの異なる回転軸を備えた発電機の応用分野に関して言えば、水平回転軸を備えた風力発電機は、産業用エネルギー生産によく使用されますが、民間部門でも多くの風力発電機が使用されています。人口。垂直軸風力タービンは、主にコテージ村や小規模な個人農場での発電に使用されます。

翼の枚数による風車の分類。

風力発電機は翼の数に応じて二翼、三翼、多翼があり、タービン翼の数は約50枚以上となります。

多翼風車は、水を汲み上げるためのポンプを駆動するなど、風車の回転数そのものが必要な場合に使用されますが、実際に発電を目的として使用されるものではありません。 。

刃の材質による分類。

ここでは、次のクラスの風力タービンが区別されます。

• 浮遊発電機または「帆走者」。

• ソリッドブレードを備えた発電機セット。

セーリングブレードは、金属やグラスファイバーで作られた硬いブレードよりも製造がはるかに簡単で安価であることに注意してください。

帆型ブレードは、ほとんど「深刻な」風が吹くたびにブレードのカバー材を交換する必要があるため、国民によって使用されることはほとんどありません。

プロペラのピッチによる風車の分類。

この指標の観点から見ると、すべての風力タービンには固定ピッチ プロペラと可変ピッチ プロペラが搭載されています。風力タービンのプロペラの可変ピッチにより、ブレードの最適な回転速度の範囲が大幅に増加することは明らかです。しかし同時に、これらの機能を風力発電機に提供する機構は非常に複雑であり、金属を必要とするため、風力発電機自体の設計コストの増加や動作信頼性の低下に大きくつながります。 。

民間部門の最新の風力タービン

結論。

最後に、私たちが提示した資料を簡単に要約すると、世界には多くの風力発電所のプロジェクトと分類があると言えます。したがって、私たち一人一人が自分の農場で最適な選択をするには、適切な知識が必要であり、それを記事で提供しようとしています。