Các loại nhà máy điện. Các đặc điểm chính của trang trại gió

Việc lấy điện từ các nhà máy điện gió luôn được nhân loại quan tâm. Năng lượng gió thường được gọi là năng lượng tái tạo, cũng như năng lượng mặt trời, nước nội địa, nhiệt và sinh khối. Tiềm năng của năng lượng này trên toàn cầu vượt quá 30 lần so với nhu cầu hiện nay. Việc xây dựng các công trình nhận điện bằng cách chuyển đổi năng lượng của dòng không khí được coi là một hướng đi đầy hứa hẹn trên toàn thế giới, mặc dù hiệu suất thấp - 20-30%.

Thiết bị và các loại máy phát điện gió chính

Đề án lắp ráp một trang trại gió để tạo ra điện khá đơn giản. Năng lượng gió được biến đổi bởi một máy phát điện gió và một bộ chỉnh lưu-bộ sạc (bộ điều khiển) thành dòng điện một chiều, thường là 12/24/48 vôn. Dòng điện đi để sạc lại ắc quy (theo nguyên lý của ô tô), sau đó nó được cấp cho bộ biến tần, nơi dòng điện một chiều được biến đổi thành dòng điện xoay chiều 220-230V.

Ngày nay, ba loại máy phát điện gió thực sự hoạt động:

Với trục quay được định hướng theo phương thẳng đứng;

Nằm ngang, vuông góc với luồng không khí;

Nằm ngang, song song với dòng chảy.

Trang trại điện gió với tuabin gió thẳng đứng là loại dễ chế tạo và lắp đặt nhất: bạn không cần được hướng dẫn bởi hướng gió, do đó tải trọng lên kết cấu sẽ ít hơn nhiều. Các cánh của các thiết bị này có sẵn ở dạng bát, tua-bin hoặc hình chữ S.

Với trục quay nằm ngang, năng lượng gió được chuyển thành lực cản hoặc lực nâng. Số lượng lưỡi dao trong các thiết bị này có thể từ một đến năm mươi.

Trong khuôn khổ của phân loại chính, có nhiều phát minh đa dạng, được kết nối mang tính xây dựng, hoặc hoàn toàn mới.

Trang trại gió cho gia đình: sự phù hợp của sự lựa chọn

Dự án cấp điện cho một ngôi nhà đang được xây dựng (hoặc tái thiết) cần giải quyết ba vấn đề:

Độ tin cậy của việc phát điện;

Cung cấp mức tiêu thụ điện năng cần thiết;

Sử dụng số nguồn điện theo yêu cầu.

Ở khu vực đô thị, nơi có lưới điện phát triển, vấn đề về độ tin cậy thu được điện chỉ dành cho các vùng sâu vùng xa, hoặc các thành phố, thị xã trong khu vực. Một trang trại gió cho một ngôi nhà trong những trường hợp này là không thực tế: việc tắt máy chỉ xảy ra trong trường hợp có sự cố về mạng và được loại bỏ trong tối đa một ngày. Nhà máy điện mini chạy dầu diesel (xăng) hoặc gas thường được chọn làm nguồn bổ sung.

Khi bố trí một ngôi nhà ở vùng sâu vùng xa hoặc xây dựng một trang trại ở nơi không có đường dây điện gần đó, câu hỏi đặt ra là một sơ đồ ổn định để phát điện. Thông thường, vấn đề được giải quyết như sau: một nhà máy điện diesel (hoặc xăng), và như một nguồn thay thế (để giảm giá thành một đơn vị điện năng), các dự án sử dụng năng lượng gió hoặc năng lượng mặt trời được thực hiện thành công.

Trang trại điện gió phải cung cấp dự trữ năng lượng cần thiết cho nhu cầu tiêu thụ thực tế. Trong trường hợp này, bạn không thể làm được nếu không có pin mạnh và bộ biến tần đáng tin cậy. Một máy phát điện diesel được sử dụng như một nguồn thay thế.

Ưu điểm và nhược điểm của việc lấy điện từ tuabin gió

Với mức tiêu thụ trung bình trong gia đình (thắp sáng, sưởi ấm, thiết bị gia dụng) đủ công suất từ ​​500W đến 1000/1500 W. Khi lắp đặt một máy phát điện gió, cần phải nhớ rằng công suất nó tạo ra càng cao, kích thước của các cánh quạt càng lớn và theo đó, giá thành càng cao.

Thông thường, các nhược điểm sau của các trang trại gió được phân biệt:

Vốn đầu tư ban đầu cho một lần lớn, do đó chi phí trên một đơn vị điện tương đối cao;

Sự phụ thuộc của việc lắp đặt vào tính khả dụng của những ngày khi tốc độ gió là tối ưu (sáu đến bảy mét mỗi giây), với các chỉ số đó thì việc lắp đặt đạt đến công suất hộ chiếu (thiết kế) của nó;

Một trang trại điện gió tự trị chỉ có thể hoạt động với một pin lưu trữ dung lượng lớn và một bộ biến tần mạnh mẽ, và ngoài ra, vào những ngày không có gió, cần có một máy phát điện diesel, điều này làm tăng đáng kể chi phí của dự án;

Thời gian hoàn vốn dài: trung bình từ bảy đến mười năm.

Yêu cầu đối với việc chọn vị trí lắp cột buồm

Máy phát điện gió của bất kỳ công suất nào cũng cần có gió để hoạt động. Đối với Nga, trung bình, người ta tin rằng gió chỉ thổi trong 270-280 ngày một năm. Các khu vực ven biển và miền núi có số liệu thống kê khác nhau, thuận lợi hơn. Tại đó, diễn ra sự phát triển chính của lực gió, với tư cách là năng lượng tự do.

Cột buồm càng cao, tốc độ của dòng khí càng cao. Thông thường, cối xay gió được gắn ở độ cao ít nhất bốn mét tính từ mặt bằng của ngôi nhà (trung bình từ mười bốn đến hai mươi bốn mét). Vị trí lắp đặt được chọn cách nhà ít nhất ba lần chiều cao của cột buồm. Thiết bị được gắn trên đế bê tông (khá tốn kém và tốn thời gian) hoặc sử dụng dây thép.

Đối với việc lắp đặt một tuabin gió được sản xuất trong quá trình sản xuất, các tổ chức chuyên môn có liên quan. Thông thường đó là nhà sản xuất hoặc nhà phân phối của các hãng nước ngoài. Các chuyên gia đề xuất sơ đồ trang trại điện gió, chọn vị trí lắp đặt cột buồm, lắp thiết bị và hạ thủy.

Trang trại gió tự làm

Gần đây, khi sự gia tăng giá điện xảy ra với một mức độ liên tục đáng sợ đối với người dân, sự quan tâm đến các nhà máy điện gió ở Nga ngày càng tăng. Nhà máy điện gió mini (tuabin gió) được thiết kế, chế tạo bởi các thợ thủ công dân gian và lắp đặt mà không cần sự trợ giúp của các chuyên gia.

Dễ sản xuất nhất được coi là trang trại điện gió với hệ thống lắp đặt có trục quay thẳng đứng. Nó không yêu cầu cột chống gia cố, dễ tính toán, dễ lắp đặt và quan trọng nhất là giá thành rẻ. Việc tăng giá là do pin lưu trữ có dung lượng cần thiết và bộ biến tần đáng tin cậy.

Cối xay gió được chế tạo để quay trên trục ngang đòi hỏi phải cẩn thận gắn các cánh quạt (tâm của chúng), nhưng trông thanh lịch và tinh vi hơn. Các bộ phận của nó đắt hơn để sản xuất và các thiết bị bổ sung cũng giống như lắp đặt theo phương thẳng đứng.

Những người thợ thủ công ngày nay thích làm các trang trại gió hoàn toàn bằng tay của họ, từ đầu. Máy phát điện được thiết kế xung quanh một động cơ cảm ứng, cộng với một bộ chỉnh lưu và pin từ ô tô. Nếu chúng ta hạn chế bản thân trong một bộ như vậy, thì điện được tạo ra có thể được sử dụng để làm nóng nước trong nồi hơi, cung cấp năng lượng cho máy bơm nước (bằng cách điều phối điện áp cung cấp).

Với bộ biến tần công suất thấp, bạn thậm chí có thể bật đèn chiếu sáng và các thiết bị điện đơn giản khác không yêu cầu đặc tính chất lượng cao của dòng điện (máy tính, TV chỉ có thể được kết nối với bộ biến tần có đặc tính đầu ra theo yêu cầu của hình sin, tần số, v.v.).

Các nhà sản xuất trang trại gió lớn của nước ngoài: chi phí lắp đặt so sánh

Việc sử dụng, và theo đó, việc chế tạo các tuabin gió để tạo ra điện đã được làm chủ lần đầu tiên ở Đan Mạch vào cuối thế kỷ XIX. Việc thiếu các nguồn năng lượng của riêng mình buộc nhiều quốc gia phải đi theo con đường phát triển năng lượng của các dòng không khí và xây dựng cả các tuabin gió mạnh (hàng trăm megawatt) và các nhà máy điện gió cho các hộ gia đình. Dưới đây là danh sách các công ty nổi tiếng nhất cung cấp sản phẩm của họ cho toàn thế giới.

Các nhà sản xuất tuabin gió nước ngoài:

Vestas Đan Mạch - thị phần 12,7%;

China Sinovel, Goldwind, Guodian United Power, Ming Yang - 28,7% thị phần trong tổng số các công ty;

Gamesa Tây Ban Nha - 8% thị phần;

Đức Enercon, Siemens - tổng thị phần 14,1%;

USA GE Energy - 7,7% thị phần;

Ấn Độ Suzion - 7,6% thị phần.

Rẻ nhất là cài đặt của Trung Quốc. Tùy thuộc vào công suất, chúng có thể được mua với giá từ 18-20 nghìn rúp. Cần lưu ý rằng việc lắp đặt như vậy (công suất từ ​​100-200 W) không thể sửa chữa được và thường không được trang bị cột buồm. Các nhà máy điện gió ở phân khúc giá trung bình từ Trung Quốc được coi là đáng tin cậy và đã có hơn 15 năm hoạt động.

Các cài đặt của Đan Mạch, Tây Ban Nha, Đức có chất lượng cao hơn, việc lắp đặt và khởi động chúng từ lâu đã được các tổ chức chuyên môn làm chủ, nhưng chúng đắt tiền. Từ $ 1000 đến $ 2000-2500 với công suất 200 watt.

Các nhà máy điện gió ở Nga: giá cả và nhà sản xuất

Trong 20 năm qua, việc sản xuất thiết bị cho các nhà máy điện gió ngày càng được quan tâm. Các nhà sản xuất trong nước đã phát triển và đang cung cấp thành công cho người tiêu dùng các thiết bị rẻ tiền. Trung bình, chúng có thể được mua từ 40-45 nghìn rúp. ở công suất 300 watt.

Dưới đây là danh sách các nhà sản xuất trong nước đã làm chủ được việc sản xuất và tự sản xuất các mô hình nhà máy điện gió:

- "ResourcePromAlliance" ở Chelyabinsk;

- "Stroyinzhservice" ở Rybinsk;

RKraft ở Moscow;

- NPP "Hệ thống Sinh thái-Năng lượng" ở Moscow;

LMP "Vetroenergetika" ở Khabarovsk;

- "Sapsan-Energia" ở Mátxcơva;

- "GRTs Vertical" trong Miass;

- "SKB Iskra" ở Moscow;

- "Vetro-Svet" ở St.Petersburg.

Lắp đặt một trang trại gió trong một ngôi nhà nông thôn hoặc trong một ngôi nhà riêng giúp giải quyết nhiều vấn đề liên quan đến điện. Bộ phận này có khả năng xử lý và lưu trữ năng lượng gió, sử dụng nó vì lợi ích của con người. Quá trình sản xuất một trang trại gió khá đơn giản - nó đòi hỏi một lượng nguyên vật liệu tối thiểu và trên hết là mong muốn đạt được một mục tiêu nhất định. Chúng tôi sẽ xem xét thêm về cách làm một trang trại gió cho một ngôi nhà.

Trang trại gió cho nhà riêng: tính năng và đặc điểm

Các trang trại gió được thiết kế để chuyển đổi năng lượng gió thành năng lượng điện. Liên quan đến các tính năng xuất hiện và thiết kế, các trang trại gió cho ngôi nhà nằm ở:

• theo chiều ngang;
• theo chiều dọc.

Tùy chọn đầu tiên ít phụ thuộc vào gió hơn, nhưng ít phổ biến hơn tùy chọn thứ hai. Vì nó chỉ có thể hoạt động trong gió mạnh và để khởi động nó cần có nguồn bên ngoài. Các trang trại gió thẳng đứng có thể hoạt động tốt hơn và được đặc trưng bởi hiệu quả cao. Đối với hoạt động của chúng, lực gió 2-4 m / s là đủ.

Trong số các thành phần chính của trang trại gió, cần lưu ý:

• cột buồm, đơn giản, kính thiên văn hoặc nguyên khối;
• hộp số - một bộ phận của nhà máy điện mà các cánh quạt được đặt trên đó;
• thùng chứa - một bộ phận chuyển động của trang trại gió, chuyển động theo chiều gió;
• máy phát điện - thiết bị chuyển đổi năng lượng.

Việc lựa chọn thiết kế và công suất của tuabin gió trực tiếp phụ thuộc vào các tính năng hoạt động của nó.

Các thiết bị có công suất lên đến 300 watt thì đơn giản hơn. Các đơn vị như vậy có thể dễ dàng lắp ngay cả vào một chiếc xe hơi. Chỉ cần một người lắp đặt chúng và năng lượng mà chúng tạo ra đủ để sạc điện thoại, cung cấp ánh sáng hoặc vận hành TV. Lựa chọn này là hoàn hảo cho một kỳ nghỉ gia đình trong nước, trong rừng hoặc trên biển.

Với sự trợ giúp của các trang trại gió 2, 5, 10 kW, toàn bộ ngôi nhà được cung cấp điện. Nếu có năng lượng dư thừa, thì nó được đặt trong pin, loại pin này sẽ tiêu thụ năng lượng trong điều kiện ít gió hoặc trong trường hợp không có năng lượng.

Các phiên bản mạnh mẽ hơn của các trang trại gió, với công suất hơn 20 kilowatt, có khả năng cung cấp điện cho một số ngôi nhà, khu nhà hoặc thậm chí một doanh nghiệp tư nhân.

Ảnh trang trại gió:

Ưu điểm chính của trang trại điện gió là thân thiện với môi trường, vì hoạt động của nó không ảnh hưởng đến môi trường dưới bất kỳ hình thức nào. Đồng thời, nó là khá dễ dàng để có được năng lượng, điều kiện chính là sự hiện diện của một luồng gió ổn định.

Trong số các nhược điểm của trang trại gió, sự phụ thuộc của chúng vào gió được lưu ý. Để cối xay gió hoạt động, gió phải có tốc độ ít nhất là hai mét trên giây. Để đạt công suất định mức, cần phải có lực gió 10 m / s.

Để tích lũy điện năng và sử dụng trong trường hợp không có gió, người ta sử dụng pin. Tuổi thọ của chúng là khoảng 10 năm. Ngoài ra, việc sử dụng các trang trại gió mạnh được đặc trưng bởi hiệu suất tiếng ồn cao, làm giảm sự thoải mái khi sống gần thiết bị này.

Trang trại điện gió có thể cản trở hoạt động bình thường của TV, đài và các thiết bị tương tự khác.

Các thành phần quan trọng nhất của bất kỳ trang trại điện gió nào là máy phát điện, thiết bị chỉnh lưu, pin-acquy, bộ biến tần, tức là bộ chuyển đổi điện áp. Để kiểm soát chung hoạt động của thiết bị, nên sử dụng bộ điều khiển vi xử lý hoặc các mạch logic đơn giản.

Nếu bạn định mua một trang trại điện gió, thì các lựa chọn tối ưu nhất sẽ là các thiết bị có tốc độ rôto ban đầu thấp, tốc độ sạc pin và thoát ra khỏi quá trình làm việc. Vì lượng năng lượng được tái tạo bởi việc lắp đặt phụ thuộc vào độ rộng của cảm nhận về phạm vi hoạt động của gió.

Ưu điểm và nhược điểm của nhà máy phong điện

Trong số những lợi thế của việc sử dụng các nhà máy điện gió là:

1. Thời hạn sử dụng năng lượng gió thời La Mã cổ đại.

2. Thân thiện với môi trường và vô hại.

3. Giá rẻ của việc sử dụng điện chất lượng cao.

4. Bằng cách sử dụng năng lượng gió, lượng điện tiêu thụ tại các TPP được giảm thiểu, do đó, lượng phát thải khí nhà kính cũng giảm đáng kể.

5. Khả năng tiếp cận, như gió có mặt ở mọi ngóc ngách trên toàn hành tinh.

6. Kích thước của tuabin gió nhỏ nên không tốn nhiều diện tích để lắp đặt.

7. Đặc biệt yêu cầu tuabin gió ở những nơi xa nguồn cung cấp điện trung tâm, chẳng hạn như rừng, đồng ruộng, biển hoặc đại dương.

8. Việc sử dụng trang trại gió có thể giảm đáng kể chi phí nguyên vật liệu để trả tiền điện.

Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng việc sử dụng các trang trại gió tư nhân có những nhược điểm sau:

1. Gió thay đổi vào các thời điểm khác nhau trong năm ở các vùng khác nhau, do đó, ngoài trang trại gió, cần lắp đặt các thiết bị lưu trữ điện và việc mua chúng là một quá trình rất tốn kém. Ngoài ra, chúng yêu cầu thay thế định kỳ.

2. Một số người không thích vẻ ngoài của các trang trại gió và tiếng ồn cao mà chúng tạo ra.

3. Trước khi xây dựng một trang trại gió, một loạt các nghiên cứu cần được thực hiện nhằm xác định cường độ và cường độ của gió trong một khu vực cụ thể.

4. Giá mua trang trại điện gió khá cao, mặc dù chi phí trả dần theo thời gian nhưng vốn đầu tư ban đầu khá cao.

5. Các cánh quạt trên tuabin gió gây hại cho một số loài côn trùng và chim sống gần nhà máy điện.

Phạm vi sử dụng và các loại trang trại gió cho gia đình

Nếu công suất của một trang trại gió không vượt quá một kilowatt, thì cần phải có hợp kim nhôm để sản xuất thân của nó. Do đó, các thiết bị như vậy có đặc điểm là tỏa nhiệt cao và trọng lượng thấp.

Tốc độ gió thiết kế càng thấp thì mức điện năng mà tuabin gió chuyển đổi càng cao. Máy phát điện gió tốc độ chậm cho phép bạn không sử dụng hộp số, điều này có nghĩa là tiếng ồn do tuabin gió tạo ra sẽ giảm đi và lượng năng lượng tăng lên.

Một thông số quan trọng khác của trang trại điện gió là hiệu quả năng lượng. Nó phụ thuộc vào kích thước, thiết kế và cao độ của các lưỡi dao. Nếu các lưỡi được sản xuất hàng loạt, thì giá thành cơ bản của chúng sẽ giảm và độ tin cậy ở mức cao.

Công suất tối thiểu của trang trại điện gió được sử dụng trong nhà riêng là nửa kg. Nếu công suất của tuabin gió ít hơn, năng lượng này sẽ không đủ cho toàn bộ hoạt động của tòa nhà.

Việc sử dụng các tuabin gió nhỏ rất quan trọng trong một chuyến đi bộ đường dài, trong kỳ nghỉ hoặc trên du thuyền. Nếu chúng ta xem xét hiệu suất tiếng ồn cao của tuabin gió và tác hại của chúng đối với côn trùng, thì những nhược điểm này không áp dụng cho việc lắp đặt sử dụng trong gia đình, vì chỉ những cơ sở lắp đặt công nghiệp lớn này mới tạo ra các dao động tần số thấp có hại cho động vật gần đó.

Trang trại gió năng lượng mặt trời - thông tin chung

Loại nhà máy điện này có lợi nhuận cao hơn, vì nó là sự kết hợp của các tấm pin mặt trời với một tuabin gió. Nếu không có mặt trời bên ngoài hoặc vào ban đêm, cối xay gió hoạt động. Vào những thời điểm khác, các tấm pin mặt trời chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng.

Do đó, có thể đạt được sự độc lập hoàn toàn về năng lượng từ nguồn cung cấp điện trung tâm. Các nhà máy điện này được sử dụng ở những vùng có cường độ bức xạ gió và mặt trời khá cao.

Trang trại điện gió mặt trời bao gồm:

• máy phát điện gió;
• tháp;
• Tấm năng lượng mặt trời;
• bộ điều khiển năng lượng mặt trời;
• biến tần;
• bộ tích lũy kiểu helium;
• cảm biến nhiệt độ pin;
• tất cả các loại cáp và đầu nối.

Trang trại gió tự chế - tính năng sản xuất

Quá trình xây dựng một trang trại gió nên bắt đầu với một cánh quạt, vì chính bộ phận này có nhiệm vụ thu năng lượng gió. Để sản xuất lưỡi dao, nên mua ván ép hoặc tấm kim loại. Ngoài ra, có thể tùy chọn sử dụng các vật liệu như duralumin hoặc nhựa.

Yêu cầu cơ bản đối với các lưỡi dao:

• xoa dịu;
• đối xứng nghiêm ngặt;
• không rung lắc trong quá trình quay.

Xin lưu ý rằng kết quả cuối cùng của công việc không phụ thuộc vào số lượng lưỡi dao. Có nghĩa là, nếu một số tuabin gió có ba cánh có thể xử lý cùng một lượng năng lượng như các thiết bị có năm cánh.

Lựa chọn tốt nhất là xây dựng một cối xay gió với bốn cánh quạt. Một dây sáu mm sẽ giúp đảm bảo độ cứng của cấu trúc, trong đó các phần cuối của mỗi lưỡi được xử lý. Quy trình này phù hợp với các sản phẩm làm bằng kim loại. Nếu các cánh của cối xay gió bằng gỗ thì các đầu của nó được tẩm dầu sấy nóng.

Đối với việc chế tạo bốn cây thánh giá, trên đó các lưỡi dao được cố định, nên sử dụng các dải kim loại, kích thước 5x6 cm, tuổi thọ của chúng sẽ lâu hơn nhiều so với các bộ phận làm bằng gỗ.

Một ống thép có đường kính tối thiểu là 30 cm và chiều dài 200 cm sẽ làm giá đỡ thẳng đứng cho nhà máy điện. Hai ròng rọc có đường kính khác nhau được gắn vào phần dưới của ống, do đó, với sự hỗ trợ của dây đai , chuyển động quay được truyền tới máy phát điện.

Ngoài ra, hãy nhớ cẩn thận đậy tất cả các thành phần trong hộp làm bằng gỗ hoặc kim loại.

Với sự trợ giúp của nồi nấu, chữ thập của rôto kim loại được hàn vào trục. Nhớ đo cẩn thận khoảng cách giữa các cánh và trục xe. Khi phần rôto của tuabin gió được lắp ráp, nó nên được phủ một lớp sơn dầu.

Khung là một yếu tố khá quan trọng của một trang trại gió, vì nó được gắn trên đó để lắp đặt. Vì vậy, giường phải chắc chắn và đảm bảo độ chắc chắn của dây buộc.

Để cố định bốn điểm tiếp xúc với bề mặt, chúng nên được đổ bằng vữa bê tông.

Nếu lực gió không vượt quá 10 m / s, thì công suất của tuabin gió sẽ là khoảng 1 kW. Xin lưu ý rằng máy phát điện gió phải được cung cấp pin để lưu trữ năng lượng được sử dụng trong thời tiết yên tĩnh.

Trang trại điện gió nên đặt ở nơi thoáng đãng, tránh xa cây cối, tốt nhất là trên đồi.

Trang trại gió tự làm: chọn máy phát điện

Loại máy phát điện được sử dụng để xử lý năng lượng quyết định hiệu suất của tuabin gió. Các thiết bị thuộc loại không đồng bộ khá phổ biến. Nguyên tắc hoạt động của chúng bao gồm sự không phù hợp của mômen rôto với chuyển động quay của từ trường stato. Gió đảm bảo cho rôto của tổ máy phát điện quay, khi các trường trên không trùng với nhau sẽ sinh ra năng lượng điện bổ sung. Do đó, hiệu suất của tuabin gió tăng lên.

Chi phí mua máy phát điện này là rất xứng đáng với hiệu suất cao của nó. So với máy phát điện thông thường, thiết bị loại không đồng bộ có đặc điểm là trọng lượng thấp hơn, công suất cao hơn và giá thành phải chăng.

Chúng không cần nguồn điện bổ sung, vì chúng không có chổi điện, yêu cầu thay thế định kỳ trong quá trình hoạt động của máy phát điện thông thường.

Nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ như sau. Trong quá trình chuyển động của rôto với sự trợ giúp của gió, stato chịu tác dụng của từ trường. Mỗi cuộn dây stato được kết nối với một tụ điện, do đó một lượng nhỏ dòng điện được tạo ra. Anh ta tích điện cho tụ điện. Hơn nữa, một từ trường được hình thành, tác động lên cuộn dây thứ hai, góp phần làm cho tụ điện tích điện thậm chí còn mạnh hơn. Rôto bão hòa và tự sản sinh năng lượng.

Một máy phát điện gió không đồng bộ, với tốc độ gió 4 mét trên giây, có khả năng sản xuất điện với công suất 3 kw.

Trong số những ưu điểm của máy phát điện này, cần lưu ý:

• dễ sử dụng;
• vật chất và kỹ thuật sẵn có;
• sự hiện diện của một dòng điện ổn định liên tục;
• có được sức mạnh cao với ít tiền.

Trong số các ưu điểm của máy phát điện đồng bộ, cần lưu ý sự hiện diện của điện áp ổn định và chắc chắn. Nhưng đồng thời, các máy phát điện này được phân biệt bởi nhu cầu thay thế chổi than định kỳ và giá thành cao.

Mặt khác, máy phát điện không đồng bộ làm việc khá đơn giản, ngoài ra, chúng không dễ bị đoản mạch.

Trong quá trình làm trang trại gió bằng tay của chính bạn, lựa chọn tốt nhất là sử dụng máy phát điện trên ô tô, đây sẽ là một thiết bị tuyệt vời giúp chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng.

Video trang trại gió:

Những quan niệm sai lầm phổ biến về năng lượng gió không khuyến khích mọi người sử dụng nó. Nhưng tuabin gió là một cách rất hứa hẹn để lấy năng lượng từ các nguồn thân thiện với môi trường. Đặc biệt là trong bối cảnh giá dầu, khí đốt và than đá đang tăng cao, cũng như tính đến sự cạn kiệt của các loại khoáng sản.

Ngày nay, việc sử dụng gió có nghĩa là trước hết, tạo ra điện năng. Hãy thử hình dung xem nó đơn giản, rẻ và tiện lợi như thế nào nhé. Đối với những người muốn nghe ngay kết quả, kết luận: năng lượng gió sẽ không bao giờ trở nên rẻ hơn năng lượng thu được từ các nguồn khác: nhà máy nhiệt điện, hạt nhân hoặc thủy điện.

Do đó, sẽ hợp lý khi giải quyết các nhà máy điện gió cho gia đình chỉ đối với những người đang ngứa tay thích ứng với một máy phát điện chế tạo sẵn mà họ "tình cờ" mua được, hoặc đối với những người đam mê năng lượng sạch sinh thái muốn cứu hành tinh khỏi một thảm họa môi trường. Đơn giản là bạn không thể nghĩ ra những lý do khác để sử dụng năng lượng gió khi được cấp điện từ lưới điện bên ngoài.

1. Năng lượng gió rất đắt.
Năng lượng gió có khả năng cạnh tranh ở các vùng có tốc độ gió từ trung bình đến cao. Xét trên thực tế là không có nhiên liệu trong việc sản xuất năng lượng gió, nó không tăng giá cùng với nó. Không có chi phí mua và giao nguyên liệu thô, nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, chi phí năng lượng gió đang giảm hàng năm nhờ các công nghệ mới, trái ngược với năng lượng được tạo ra từ các nhà máy điện chạy bằng than và uranium.

2. Các nguồn năng lượng gió không đáng tin cậy và cần được “tái bảo hiểm” bằng các nguồn truyền thống.
Lượng năng lượng gió mà các trang trại gió tạo ra thay đổi theo điều kiện thời tiết. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là các trang trại điện gió là không đáng tin cậy. Không giống như các nhà máy điện hiện đại, trang trại điện gió có thể hoạt động trơn tru ngay cả trong trường hợp một trong các tuabin gió bị hỏng - sau cùng, phần còn lại của các tuabin sẽ tiếp tục hoạt động.

3. Tua bin gió chạy trong thời gian ngắn.
Một trang trại điện gió chỉ có thể hoạt động hết công suất trong 10% thời gian của nó, mặc dù chúng đang được xây dựng ở những nơi thời tiết thường có gió. Nhưng các tuabin gió tạo ra điện cho phần lớn hoạt động của chúng (65-80%), mặc dù lượng năng lượng mà chúng nhận được có thể khác nhau. Không có nhà máy điện nào phát điện 100% công suất đã kê khai trong thời gian 100%. Ngoài ra, các nhà máy điện thường xuyên đóng cửa để sửa chữa và tái thiết bị kỹ thuật.

4. Gió mang lại ít năng lượng.

Một tuabin hai megawatt tiêu chuẩn sản xuất năng lượng điện cho 600-800 ngôi nhà. Và với việc sử dụng các công nghệ mới, con số này có thể tăng lên.

5. Tua bin gió hoạt động kém hiệu quả.
Các tuabin gió hoạt động hiệu quả, và để chứng minh điều này, bạn có thể tính toán "hoàn vốn năng lượng" của công nghệ này - khoảng thời gian mà một lượng năng lượng nhất định được sản xuất. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ đến từ Đại học Wilson-Madison, các nhà máy điện gió tạo ra năng lượng gấp 17-40 lần so với mức tiêu thụ trong cùng thời gian. Các nhà máy điện hạt nhân thông thường - chỉ 16 lần.

6. Các trạm gió trông thật khủng khiếp.
Tất nhiên, không có tranh cãi về thị hiếu, nhưng rất nhiều bức ảnh chụp các trang trại điện gió chứng minh rằng các tuabin có thể kết hợp hài hòa với cảnh quan. Nhờ nỗ lực của các nhà thiết kế công nghiệp, các tuabin hiện đại rất thanh lịch và thẩm mỹ.

7. Tua bin gió rất ồn.
Nếu bạn tin vào huyền thoại này, thì một người không thể ở gần động cơ gió trong một thời gian dài. Động cơ thực sự khá yên tĩnh. Tiếng ồn từ trang trại gió ở khoảng cách 250-300 mét không vượt quá âm lượng của tủ lạnh gia đình đang hoạt động. Tua bin đang chạy tạo ra âm thanh tương tự như tiếng còi nhẹ, do đó âm thanh do gió tạo ra sẽ nghe mạnh hơn. Chỉ những đơn vị cũ, hoạt động trên 20 năm là ồn ào nhất hiện nay. Các tuabin hiện đại được thiết kế theo cách mà các bộ phận cơ học của chúng tạo ra ít tiếng ồn nhất có thể.

8. Các trang trại gió làm giảm đáng kể giá trị của các tài sản lân cận.
Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến giá trị của bất động sản, và sự hiện diện của một trang trại điện gió gần đó không mang tính quyết định trong vấn đề này. Hơn nữa, trong tương lai, với sự thiếu hụt các nguồn năng lượng truyền thống, một khu vực lân cận như vậy chỉ có thể tăng giá bất động sản hoặc đất đai.

9. Tua bin gây nhiễu các đài truyền hình và các phương tiện liên lạc khác.

Tua bin đang hoạt động chỉ có thể gây nhiễu thông tin liên lạc trong một số trường hợp hiếm hoi. Điều này thường xảy ra ở những khu vực trống trải, trong trường hợp các tuabin gió được đặt trong tầm nhìn. Để giải quyết vấn đề này, cần cải tiến thiết bị thu phát hoặc lắp đặt bộ lặp truyền tín hiệu bỏ qua khu vực đặt trang trại điện gió.

10. Tua bin gió gây nguy hiểm cho người và động vật.
Năng lượng gió không gắn liền với việc phát thải khí độc hại vào bầu khí quyển, ô nhiễm nước hoặc đất có chất thải. Hơn 25 năm tồn tại, chưa ghi nhận một vụ tai nạn nào liên quan đến hoạt động của tuabin gió, có ý kiến ​​cho rằng trong quá trình vận hành tuabin đã xuất hiện sóng hạ âm gây hại cho sức khỏe con người. Tuy nhiên, các nhà khoa học đảm bảo rằng mức độ của sóng hạ âm là rất nhỏ và không gây ra bất kỳ nguy hiểm nào.

11. Tua bin gió nhấp nháy có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.
Vấn đề với bóng đổ bởi tuabin và sự nhấp nháy của nó có thể được giải quyết dễ dàng bằng cách tính toán chính xác vị trí của trang trại gió so với các khu định cư.

12. Trang trại gió gây hại cho du lịch.

Trên thực tế, không có bằng chứng nào như vậy được ghi lại. Thông thường, các tuabin gió thậm chí còn giúp thu hút khách đến khu vực này. Tại lối vào nhà ga bất thường hoặc trên các con đường gần đó, các biển báo đặc biệt và bảng thông tin được lắp đặt. Vì vậy, ở California, Palm Springs, hàng nghìn tuabin đang hoạt động. Chính quyền địa phương đã tổ chức các chuyến tham quan bằng xe buýt đặc biệt tới đây để làm quen với hoạt động của trang trại gió.

13. Băng có thể làm gãy các cánh của tuabin gió, gây nguy hiểm đến tính mạng con người.

Trên thực tế, thỉnh thoảng có thể xảy ra hiện tượng đóng băng, nhưng điều này không gây nguy hiểm. Điều này là do sự xa xôi của các trang trại điện gió với nơi mọi người sinh sống. Ngoài ra, việc hình thành một lượng lớn băng trên các lưỡi dao đơn giản là không thể. Sự hình thành của băng làm giảm tốc độ quay của các cánh quạt. Trong trường hợp này, hệ thống điều khiển sẽ tự động tắt tuabin.

14. Tua-bin gió không an toàn: xảy ra hiện tượng cánh quạt bị thổi bay khỏi tua-bin, và nhà ga bị phá hủy.

Ngày nay, các tuabin gió không gây ra bất kỳ nguy hiểm nào. Chúng được chứng nhận theo tiêu chuẩn quốc tế. Điều này cho phép chúng được đặt ngay cả gần các cơ sở giáo dục dành cho trẻ em ở nông thôn và thành thị, cũng như ở các khu vực đông dân cư. Hàng ngàn tuabin gió được lắp đặt trên khắp Châu Âu và Châu Mỹ đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cao nhất. Và đây là một đảm bảo cho hoạt động đáng tin cậy của họ.

Các nhà máy điện gió (WPP) chuyển đổi năng lượng chuyển động của các khối khí quyển, năng lượng có sẵn ở mức độ này hay mức độ khác ở bất kỳ đâu trên thế giới, trực tiếp thành điện năng. Đây là cơ sở của những lợi ích kinh tế và môi trường tích cực từ việc sử dụng tuabin gió.

Lợi ích của năng lượng gió

Các giải pháp công nghệ hiện đại cho phép sản xuất máy phát điện gió có công suất từ ​​vài kW đến hàng trăm MW... Tức là, các tuabin gió có thể cung cấp điện cho toàn bộ khu công nghiệp và các khu dân cư riêng lẻ. Ngoài lợi thế kinh tế thuần túy, năng lượng gió còn có một lợi thế không thể chối cãi khác - nó gây áp lực thấp hơn đáng kể lên hệ sinh thái và sinh quyển của Trái đất. Do đó, trang web có thẩm quyền "Năng lượng thay thế" (http://altenergiya.ru/) xác nhận đúng đắn những suy nghĩ sâu sắc của V.V. Vernadsky, được thể hiện vào giữa thế kỷ XX:

… Doanh số bán các nhà máy điện gió nhỏ có thể sử dụng năng lượng gió ở hầu hết mọi khu vực (ngay cả những nơi không có đủ năng lượng gió cho sử dụng công nghiệp) đang không ngừng tăng lên. Người ta dự đoán rằng các nguồn năng lượng thay thế như vậy sẽ được sử dụng ngày càng rộng rãi, cả công khai và tư nhân, cho đến khi chúng cuối cùng thay thế năng lượng truyền thống dựa trên nhiên liệu hóa thạch.

Lợi thế kinh tế của năng lượng gió hộ gia đình (lắp đặt với công suất 3 - 15 kw) bao gồm các yếu tố sau:

• Nguồn năng lượng vô tận;
• Độ sạch sinh thái của năng lượng;
• Tốc độ xây dựng tuabin gió;
• Thời gian hoàn vốn của các khoản đầu tư vốn ngắn;
• Không có địa điểm đặc biệt nào được yêu cầu để lắp đặt thiết bị.

Nhược điểm của các tuabin gió nhỏ trên thực tế là một yếu tố - sự phụ thuộc trực tiếp của công suất tạo ra vào áp suất dòng khí, không ổn định ở hầu hết các vùng trên Trái đất. Vì vậy, để cung cấp nguồn điện ổn định và chất lượng cao cho các thiết bị gia dụng, cần phải có thêm các thiết bị khác như ắc quy và bộ chỉnh lưu bán dẫn..

Nghiên cứu tiềm năng năng lượng của lãnh thổ

Nhìn vào tương lai thế kỷ XXI, không có sự thay thế nào cho sự phát triển của năng lượng gió là điều hiển nhiên. Vì vậy, ở các nước tiên tiến, việc nghiên cứu tiềm năng của các vùng lãnh thổ đang được tiến hành nhằm sử dụng chúng cho việc xây dựng các tuabin gió lớn.

Các nhà máy năng lượng thay thế thường chiếm diện tích lớn. Theo đó, trước hết cần chú ý đến những lĩnh vực mà về lâu dài không thể tham gia vào các hoạt động kinh tế khác:

• Sa mạc;
• Độ cao núi;
• Các khu vực kệ;
• Vùng ven biển của biển và đại dương, và những vùng khác.

Cụ thể, tài nguyên Internet nổi tiếng windpower.blogspot.com/p/blog-page_8642.html cung cấp các thông tin sau:

Một nghiên cứu sơ bộ về tiềm năng của khu vực được thực hiện. Máy đo gió được lắp đặt ở độ cao từ 30 đến 100 mét, và trong một đến hai năm, chúng thu thập thông tin về tốc độ và hướng của gió. Thông tin thu được có thể được kết hợp thành các bản đồ về sự sẵn có của năng lượng gió. Những thẻ như vậy để các nhà đầu tư tiềm năng đánh giá tỷ suất sinh lợi của dự án

Nhà máy điện gió công nghiệp

Các tuabin gió công nghiệp có công suất rất khác nhau, tùy thuộc vào tiềm năng năng lượng của một khu vực cụ thể. Các công nghệ hiện đại cho phép sản xuất hàng loạt thiết bị phát điện thậm chí không được tiêu chuẩn hóa với thời gian hoàn vốn từ 3 - 5 năm.

Ngày nay, trang trại điện gió lớn nhất trên bờ nằm ​​ở Đèo Tehachapi ở California. Toàn bộ công suất của nó, tương xứng với công suất của các nhà máy nhiệt điện lớn, đã là 1550 MW.... Trong tương lai, dự kiến ​​nâng công suất lắp đặt của trang trại điện gió ALTA lên đến 3000 MW. Nó sử dụng tuabin gió 1,5 và 3,0 MW.

Các cường quốc sở hữu các khu vực ngoài khơi lớn đang tích cực phát triển năng lượng gió ngoài khơi. Đan Mạch và Anh đang dẫn đầu trong lĩnh vực này. Các tuabin gió như vậy được lắp đặt cách bờ biển 10-50 km ở vùng biển có độ sâu nông và rất hiệu quả, vì ở đó có gió biển thổi liên tục. Trang trại điện gió lớn nhất hoạt động ở các khu vực ngoài khơi trên thế giới là trạm London Array của Anh với công suất hoạt động 630 MW.

Các loại trang trại gió kỳ lạ như trang trại gió nổi và bay cao cũng đang phát triển. Cho đến nay, đây là những hệ thống lắp đặt với một hoặc một nhóm nhỏ máy phát điện có công suất từ ​​40-100 kW mỗi máy. Nhưng theo thời gian, dự kiến ​​sẽ nâng công suất các tổ máy tại các nhà máy điện nổi lên 6,3 MW. Đặc biệt, các công ty của Đan Mạch và Ý đã đạt gần đến công suất như vậy.

Các trang trại gió để cung cấp điện cho các ngôi nhà nhỏ và các doanh nghiệp nhỏ và giá cả của chúng.

Để đáp ứng đầy đủ nhu cầu của một ngôi nhà nông thôn, không phải là một trang trại lớn, nhà hàng hoặc chợ, chỉ cần lắp đặt có công suất từ ​​20 kW trở xuống là đủ. Ví dụ, đối với một tòa nhà dân cư, công suất danh định của máy phát điện được chọn trên cơ sở 1 kW trên 12 m2 diện tích, nếu nhiệt độ mùa đông không giảm xuống dưới 18C với tốc độ gió trung bình hàng ngày từ 6,3 m / s trở lên. .

Chi phí của một nhà máy điện cho nhu cầu hộ gia đình và doanh nghiệp nhỏ phụ thuộc vào công suất danh nghĩa của máy phát điện và khoảng 50 nghìn rúp trên 1 kW đối với trang trại gió lên đến 3 kW, 40 nghìn rúp / kW - đối với trang trại gió lên đến 10 kW và khoảng 30 nghìn rúp / kW - đối với các trang trại gió trên 10 kW.

Thời gian hoàn vốn của nhà máy điện tự trị trong vòng 5 - 7 năm, do đó, 1 kW công suất định mức lắp đặt của máy phát mỗi năm có thể tạo ra lượng năng lượng tương đương đốt 2 tấn than chất lượng cao.... Đặc biệt, tuabin gió ESO-0020 với công suất điện danh định 20 kW được trình bày trên trang web Tài liệu đào tạo VSUES (http://abc.vvsu.ru/) có các thông số sau:

• Chi phí điện - $ 0,02 / kWh;
• Sản xuất e-mail hàng năm năng lượng - hơn 70.000 kWh;
• Thời gian hoàn vốn - lên đến 7 năm;
• Tuổi thọ - 20 năm.

Băng hình

Thật không may, các khoáng chất được khai thác từ ruột của trái đất và được nhân loại sử dụng làm tài nguyên năng lượng không phải là vô hạn. Mỗi năm, chi phí của họ tăng lên, điều này được giải thích là do sản lượng giảm. Một lựa chọn cung cấp năng lượng thay thế và đang phát triển là các nhà máy điện gió cho gia đình. Họ cho phép bạn chuyển đổi năng lượng gió thành dòng điện xoay chiều, giúp bạn có thể cung cấp tất cả các nhu cầu về điện của bất kỳ thiết bị gia dụng nào. Ưu điểm chính của những máy phát điện như vậy là thân thiện với môi trường tuyệt đối, cũng như sử dụng điện miễn phí không giới hạn số năm. Máy phát điện gió có những ưu điểm gì khác đối với gia đình cũng như tính năng hoạt động của nó như thế nào, chúng tôi sẽ phân tích kỹ hơn.

Ngay cả người xưa cũng nhận thấy rằng gió có thể là một trợ thủ đắc lực trong việc thực hiện nhiều công việc. Những chiếc cối xay gió, có thể biến ngũ cốc thành bột mà không tốn năng lượng của chính chúng, đã trở thành tổ tiên của những tua bin gió đầu tiên.

Trang trại điện gió bao gồm một số máy phát điện nhất định có khả năng tiếp nhận, chuyển đổi và lưu trữ năng lượng gió thành dòng điện xoay chiều. Họ cũng có thể cung cấp điện cho toàn bộ ngôi nhà, thứ được lấy từ hư không.