Tuuleturbiin on elektriseade, mis teisendab tuuleenergia mehaaniliseks tööks, mis ajab rootori pöörlema ja väljastab lõpuks vahelduvvoolu.
Oleme teatanud Taanis V164 -st, mis on 220 meetrit kõrge ja millel on kolm hiiglaslikku laba, iga 80 meetri pikk. See võib genereerida 260, 000 kWh elektrit 24 tunni jooksul ööpäevas, piisab sadade leibkondade elektritarbimisele ühe kuu jooksul.
Selle elektritootmise osas on toimetaja saanud kõigilt palju küsimusi. Kas tuuleturbiin võib toota elektrit, kui see nii aeglaselt pöörleb? Kas elektritootmine on tõesti nii palju? Kõik on mänginud käsitsi vänteeritud taskulampiga. Kui raputate seda paar korda kõvasti, võib taskulamp tõesti mõnda aega süttida, kuid see ei kesta kaua. Kõige klassikalisem on käsitsi vätega habemenuga. Ma mäletan, et see oli keskkoolis käies väga populaarne (paljastasin kogemata oma vanuse).
Muidugi erineb tuuleturbiin sellest käsitsi vänteeritud mänguasjast. See toodab tõesti elektrit! Tegelikult on tuuleturbiini labade pöörlemise põhjus aeglaselt väga lihtne. Sellel on palju pistmist oma kehakaalu ja tuulekiirusega. Mida suurem on tuuleturbiin, seda pikemad terad, seda raskem on kaal ja seda aeglasemalt pöörleb. 1,5 MW ventilaatori terad kaaluvad umbes 6 tonni, mis on 1,8 -kordne 0 ventilaatoril, kuid need pöörlevad ainult 18 korda minutis, mis on ainult 3/4 omast 0. 75 MW ventilaator. Ventilaatori labade pöörlemiskiirus on ka tihedalt seotud tuule kiirusega. Mida kiiremini tuule kiirus, seda kiiremini ventilaator pöörleb. Kui tuule kiirus ulatub 3 meetrini sekundis, võib 1,5 MW ventilaator suurendada pöörlemiskiirust, pöörates käiku, ajendades sellega generaatori elektrienergia tootmiseks. Niisiis, kas ventilaatori labade kiirus võib tuulekiiruse suurenemisega lõpmata suureneda? See pole kindlasti nii. Kui tuule kiirus ületab ventilaatori kiirusepiirangu, peab ventilaator töö lõpetama. Sest kui kiirus on liiga kiire, on ekstsentrilisus märkimisväärselt paranenud, inertsrend rikub ventilaatori enda tasakaalu ja terad purunevad kergesti. Seetõttu on igal ventilaatori mudelil maksimaalne kiirus. Kui tuule kiirus on liiga kiire, tuleb ventilaatori peatamiseks ning tema enda inertsuse põhjustatud kahjude ja kulumise vähendamiseks taustal arvutit kasutada. See võrdub kahe identse autoga, ühe kiirusega 30 kilomeetrit tunnis ja teine kiirusega 200 kilomeetrit tunnis. See on sama, millist on lihtsam pidurdada. Seetõttu suudab aeglane laba pöörlemine ventilaatori kahjustuste eest tõhusamalt kaitsta. Tegelikult ei sõltu ventilaatori elektritootmine sellest, kui kiiresti labad pöörlevad. Kui terad pöörlevad püsiva kiirusega, suureneb labade jõud ja võimsus suureneb. Mida suuremad on ventilaatori labad, seda suurem on jõud ja seda rohkem võimsust see tekitab. Näiteks võib 1,5 MW ventilaator toota elektrienergia tootmisel täisvõimsusel 1500 kWh elektrit tunnis. Arvutatud keskmise päevase elektritarbimise põhjal 30 kWh kolmeliikmelise pere jaoks suvehooajal saab seda kasutada umbes 50 päeva.
Tuuleenergia tootmise tüübid
Ehkki tuuleturbiine on palju tüüpi, võib need kokku võtta kahte kategooriasse: ① horisontaaltelje tuuleturbiinid, tuule rootori pöördetelg on tuule suunaga paralleelne; ② Vertikaaltelje tuuleturbiinid, tuule rootori pöördetelg on maapinnaga risti või õhuvoolu suunaga risti.
Horisontaaltelje tuuleturbiinid
Horisontaaltelje tuuleturbiinid jagunevad kahte kategooriasse: lifti tüüp ja tõmbe tüüp. Tõstmistüübi tuuleturbiinid pöörlevad kiiresti, samal ajal kui lohistage tuuleturbiinid aeglaselt. Tuuleenergia tootmiseks kasutatakse enamasti tõstetüüpi horisontaaltelje tuuleturbiine. Enamikul horisontaalseteljelistel tuuleturbiinidel on tuulega suunatud seadmed, mis võivad tuule suuna muutudes pöörata. Väikeste tuuleturbiinide jaoks kasutab see tuulega suunatud seade saba rooli, suurte tuuleturbiinide puhul kasutatakse tuule suuna andurist ja servomootorist koosnevat ülekandemehhanismi.
Torni ees oleva rootoriga tuuleturbiini nimetatakse tuule tuuleturbiiniks ja torni taga rootoriga tuuleturbiini nimetatakse tuule tuuleturbiiniks. Horisontaalse telje tuuleturbiinide stiile on palju, millest mõnel on tagurpidi labadega rootorid, millest mõned on paigaldatud tornile, et vähendada torni maksumust teatud väljundvõimsuse tingimustes, ja mõned horisontaaltelje tuuleturbiinid tekitavad rootori ümber, et koondada õhkvoolu ja suurendada õhuvoolu kiirust.
Vertikaalse telje tuuleturbiin
Vertikaalse telje tuuleturbiinid ei pea tuule suuna muutumisel tuulega silmitsi seisma. See on horisontaalse telje tuuleturbiinide ees suur eelis. See mitte ainult ei lihtsusta konstruktsiooni kujundust, vaid vähendab ka tuule poole tuule rootori güroskoopilist jõudu.
Vertikaaltelje tuuleturbiinid on mitut tüüpi, mis kasutavad pöörlemiseks vastupidavust, sealhulgas lamedat plaati ja tuuleroostritest valmistatud tekk, mis on puhas takistusseade; S-tüüpi tuuleveskid, millel on teatav tõste, kuid on peamiselt vastupanuseadmed. Nendel seadmetel on suur lähtemoment, kuid madala tipu kiiruse suhe, tagades madala väljundi teatud rootori suuruse, kaalu ja kuludega.
