MY.UAНовости
Электричество "из воздуха": все, что нужно знать об устройстве и работе ветряных турбин
Электричество "из воздуха": все, что нужно знать об устройстве и работе ветряных турбин

Электричество "из воздуха": все, что нужно знать об устройстве и работе ветряных турбин

Энергия ветра является важным возобновлеямым источником и очень популярна в Украине и в мире. О том, как она добывается, расскажет Фокус.

Ветряные турбины называют "ветряными мельницами третьего тысячелетия". Они используют воздушные потоки для производства ценного ресурса: электроэнергии. О том, как они устроены и как работают пишет Фокус.

Современная ветряная турбина была изобретена шотландцем, пионером электротехники Джеймсом Блайтом в 1887 году. Он построил ветряк для освещения своего дома отдыха. Форма и размер его турбины сильно отличались от современных. Она была высотой 10 м и состояла из деревянной башни-треножника, полуцилиндрических парусов из парусины и вертикального вала главного ротора. С тех пор конструкцию несколько изменили и усложнили механизмы, но принцип действия остался прежним, о чем и пойдет речь ниже.

Что такое ветряная турбина

Ветряная турбина, или ветрогенератор, — это устройство, преобразующее кинетическую энергию ветра (естественного и возобновляемого источника) в электричество. В то время как вентилятор использует электричество для создания ветра, ветряная турбина функционирует от противного: она использует ветер для производства электроэнергии, пишет Enel Green Power.

Чем выше турбина, тем сильнее ветер, так как на его пути меньше препятствий. Лопасти турбины, которые похожи на пропеллеры самолета, используют аэродинамическую силу ветра для вращения ротора, который, в свою очередь, вращает генератор. Благодаря именно этому процессу и вырабатывается электроэнергия, которая затем подается в сеть.

Gazelle Wind Power: ветряная электростанция
Фото: Gazelle Wind Power

Ветряные турбины, передающие электроэнергию в сеть, либо базируются на суше, либо на море. Конгломерации ветряных турбин известны как ветровые электростанции. В 2022 году на долю ветряной энергии приходилось 7,33% мирового производства электроэнергии, и эта цифра растет с каждым годом.

Популярность ветряной энергии обусловлена ​​тем, что, в отличие от электроэнергии, вырабатываемой из ископаемого топлива, она не загрязняет окружающую среду.

Как и большинство видов сложной техники, ветряки необходимо осматривать, очищать от мусора, смазывать, нанося консистентную смазку или масло, и ремонтировать.

Типы ветряных турбин

Существует два основных типа ветряных турбин: с горизонтальной осью и с вертикальной осью, сообщает Energy Follower.

Горизонтально-осевые ветряные турбины

Горизонтально-осевые ветряные турбины (HAWT) являются наиболее распространенным и эффективным типом турбин. Они, как правило, имеют три лопасти и работают "против ветра", что означает, что лопасти обращены к ветру. Это связано с тем, что головка HAWT может поворачиваться благодаря системе управления рысканием (об этом мы расскажем ниже — ред.). Основные компоненты (например, генератор) расположены в верхней части установки.

Ветряные турбины с вертикальной осью вращения

Как следует из названия, ветрогенераторы с вертикальной осью вращения (VAWT) имеют вертикальный вал ротора, и их внешний вид сильно отличается от HAWT.

VAWT являются всенаправленными, поэтому их не нужно настраивать для того, чтобы они были обращены к ветру: это может быть преимуществом в местах, где направление ветра очень изменчиво. Однако они относительно редки, поскольку менее эффективны с точки зрения сопротивления воздуха. Основные компоненты расположены у их основания.

Схема работы лопастной турбины
Фото: enelgreenpower.com

Основные компоненты ветряной турбины

Устройства состоят из нескольких компонентов, о которых подробно рассказало издание Wind Power Plus.

Фундамент. Это большой, тяжелый структурный блок из бетона, который поддерживает всю конструкцию и силы, действующие на нее. В морских турбинах фундамент находится под водой.

Башня изготавливается из стали, хотя дерево (которое, как правило, считается менее вредным для окружающей среды) также может использоваться. Она состоит из трех секций и собирается на месте. Ее высота варьируется, но обычно она совпадает с диаметром окружности, которую создают лопасти при вращении. Башня также содержит силовые кабели, соединяющие гондолу с трансформатором на земле.

Гондола расположена наверху башни и может поворачиваться на 360° вокруг своей оси в зависимости от направления ветра. Она названа в честь части крыла самолета, в которой находятся реактивные двигатели. В ней размещены основные механические элементы: коробка передач и генератор.

Ротор и ступица. Роторы с двумя лопастями дешевле и быстрее, чем трехлопастные, но они также более шумные и вибрируют. Как и в случае с пропеллерами на самолете, ступица — это нос, лопасти прикреплены к ней, а она, в свою очередь, соединена с механическими частями в гондоле, расположенной за ней.

Лопасти расположены сверху турбины. Средняя длина составляет 52 м. Ветер уменьшает давление воздуха с одной стороны лопасти, а разница с другой стороны создает как подъемную силу, так и сопротивление: когда подъемная сила сильнее сопротивления, ротор будет вращаться.

Важно Тысячи ветряных турбин будут снесены: им нашли неожиданное применение (фото)

Как строятся ветрогенераторы

Процесс строительства сложен и требует как координации, так и точности, говорится в материале Earth Eclipse. Изготавливаются различные компоненты, а затем их привозят на место установки. Сначала необходимо собрать башню, после чего на нее помещают гондолу и ее содержимое, а затем лопасти. Наконец, но не в последнюю очередь, устанавливаются распределительный щит и электрическая система.

Процесс довольно прост. Ротор приводится в действие ветром. Его вращение передается на входной вал, который питает электрогенератор. Эта так называемая система управления рысканием позволяет позиционировать гондолу в зависимости от направления ветра. Ротор начинает работать только при скорости ветра более 10 км/ч, в то время как ветряная турбина отключается при скорости более 90 км/ч из соображений безопасности.

Ветряная турбина в форме соты
Фото: Katrick Technologies

Как работает ветряк и сколько генерирует энергии

Ветряные турбины спроектированы так, чтобы быть обращенными в одном направлении. Это позволяет максимизировать их эффективность в использовании энергии ветра. Такое расположение, когда лопасти турбины обращены непосредственно к набегающему ветру, оптимизирует захват кинетической энергии, обеспечивая эффективное преобразование во вращательное движение, которое приводит в действие генератор для генерирования электроэнергии.

По сути, кинетическая энергия ветра преобразуется ротором в механическую энергию. Редуктор ускоряет медленное вращение лопастей, от 18 до 25 оборотов в минуту до 1800 оборотов в минуту, которое может питать электрогенератор. Электрогенератор преобразует механическую энергию в электричество. Трансформатор передает электричество из одной цепи в другую, изменяя его характеристики.

Средняя электрическая мощность ветряной турбины составляет 2-3 МВт, что позволяет ей производить более 6 млн кВт*ч электроэнергии в год, резюмирует Enel Green Power.

Теги по теме
електроенергія
Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Після річної перерви Молдова знову повертається на пісенний конкурс Євробачення
Известия Киев
2025-11-06T11:39:56Z
Анджеліна Джолі відвідала не лише Херсон: з'явилися нові подробиці її візиту в Україну
24tv
2025-11-06T11:39:15Z
Шість пальців у Голлі Беррі, третій сосок у Лілі Аллен: 10 відомих зірок з аномаліями тіла
TSN
2025-11-06T11:36:57Z
Саліванчук розкрила, за які гроші купила квартиру в Києві у 23 роки і в яку халепу через це вскочила
TSN
2025-11-06T11:36:19Z
В Бейруте выходит первое полное арабское издание «Кобзаря» Тараса Шевченко
Comments UA
2025-11-06T11:27:07Z
Сергій Танчинець таємно одружився зі своєю піарницею
GlavRed
2025-11-06T11:27:06Z
Анджеліна Джолі несподівано приїхала до України: що відомо про її візит
Вива
2025-11-06T11:21:26Z
TARABAROVA поділилася backstage - що не увійшло до кліпу «DANCE, MAMA!».
FM-TV
2025-11-06T11:10:13Z
Winter is coming: битва за Вестерос та українські реалії культурних заборон
ZN UA
2025-11-06T11:03:41Z
У Німеччині аеропорт Ганновера зупиняв роботу через дрон
Европейская правда
2025-11-06T11:39:20Z
Японський SoftBank планує придбати американського виробника чипів: чому це важливо
InternetUA
2025-11-06T11:33:39Z
Коштом держави уже розміновано 16,5 тис. га сільгоспземель
AgroPortal
2025-11-06T11:30:43Z
Не поспішайте купувати долари: експерти назвали оптимальну валюту для заощаджень
GlavRed
2025-11-06T11:27:44Z
Агросектор України стає "прозорішим": зменшується рівень корупції у земельних питаннях
24tv
2025-11-06T11:27:35Z
Громади отримають €100 мільйонів від ЄІБ на проєкти з відновлення
УкраинФорм
2025-11-06T11:24:54Z
«Зимову підтримку» нарахують автоматично: хто отримає ₴6500 і на що можна витратити гроші
УкраинФорм
2025-11-06T11:09:05Z
Україна отримає додаткові гроші від США для розвідки українських надр
ZN UA
2025-11-06T11:08:27Z
Енергоатом і Metroscope SAS співпрацюватимуть у сфері цифровізації ядерних операцій
УкраинФорм
2025-11-06T11:00:57Z
В Грузії Саакашвілі та іншим лідерам опозиції закидають заклики до повалення влади
Европейская правда
2025-11-06T11:42:06Z
Заволодіння 32 суднами: справа про баржі Дунайського пароплавства пішла до суду
УкраинФорм
2025-11-06T11:39:30Z
Суд в Нідерландах відхилив позов про заборону постачання зброї до Ізраїлю
Европейская правда
2025-11-06T11:36:16Z
Естонія приєднується до керівного комітету Спецтрибуналу щодо агресії РФ
Европейская правда
2025-11-06T11:36:10Z
Зеленський оголосив про санкції щодо російських компаній в Арктиці
УкраинФорм
2025-11-06T11:36:02Z
МЗС Литви вручило Росії ноту протесту через обстріл України
УкраинФорм
2025-11-06T11:30:42Z
Учасники руху спротиву спалили десятки локомотивів на території РФ
ГЛАВКОМ NET
2025-11-06T11:30:27Z
Міноборони Японії відправляє війська на північ країни: солдати протистоятимуть ведмедям
Фокус
2025-11-06T11:30:26Z
Готовність ядерної зброї РФ: що говорять західні аналітики про випробування на Новій Землі
Фокус
2025-11-06T11:27:38Z
Остап Ступка розповів про життя після ДТП та прокоментував чутки про алкогольну залежність
ГЛАВКОМ NET
2025-11-06T11:39:50Z
Росіяни вгатили по Павлограду: куди влучили і що відомо
TSN
2025-11-06T11:36:54Z
Нині його телефон вимкнений: що відомо про чоловіка з кортежу Джолі, якого затримав ТЦК
24tv
2025-11-06T11:36:20Z
Тайфун Калмаегі забрав життя понад 100 людей у Філіппінах: лихо насувається на В'єтнам
Фокус
2025-11-06T11:30:30Z
На Чернігівщині у лісі здетонував безпілотник, поранені двоє підлітків
УкраинФорм
2025-11-06T11:27:14Z
Пекельна ніч у Кам'янському: дрони обвалили перекриття у 4-поверхівці, пошкоджено залізничну станцію
FaceNews
2025-11-06T11:21:59Z
У київському ТРЦ п’яний чоловік кинув страйкбольну гранату після конфлікту з персоналом
360ua.news
2025-11-06T11:12:34Z
У Херсоні російські військові атакували з дрона чоловіка
УкраинФорм
2025-11-06T11:08:40Z
Іспанія наказала тримати птицю в закритих приміщеннях через спалах пташиного грипу
Европейская правда
2025-11-06T10:52:34Z
Аби почули у світі: школяр створив фільм про Василя Стуса з допомогою LEGO
24tv
2025-11-06T11:39:56Z
В Угорщині з успіхом завершився осінній табір для учнів української школи
УкраинФорм
2025-11-06T11:36:54Z
Має рідкісне ім'я: як звати маму президента Зеленського
24tv
2025-11-06T11:36:44Z
Латвія внесла додаткові кошти в ініціативу із закупівлі зброї США для України
Европейская правда
2025-11-06T11:30:25Z
Зимові канікули подовжили: хто зі школярів відпочиватиме більше за інших
Знай
2025-11-06T11:30:15Z
Флорентійський діамант знайшли після сторічного зникнення: Габсбурги розповіли, де він був
Фокус
2025-11-06T11:15:04Z
Український "ТОР": як дрони-матки змінюють повітряну війну
Фокус
2025-11-06T11:12:35Z
Справу про постачання до ЗСУ бракованих кулеметів передали до суду - ДБР
УкраинФорм
2025-11-06T11:12:24Z
У Польщі стартує програма військового вишколу – в 2026 році хочуть підготувати 400 тисяч осіб
Европейская правда
2025-11-06T11:12:11Z
Учені пов’язали погіршення пам’яті із жиром на талії
TSN
2025-11-06T11:36:29Z
У Греції лікарі страйкуватимуть дві доби
Европейская правда
2025-11-06T08:09:49Z
Між поколіннями зростає дистанція, люди дедалі більше страждають від самотності – дослідження
ГЛАВКОМ NET
2025-11-06T02:00:37Z
Мінус 2,5 кг за три дні? Інтернет збожеволів по дієті з Vogue 1977, чи варто ризикувати заради нової сукні
Знай
2025-11-05T20:51:19Z
Без імплантів і протезів: вчені вже тестують технології вирощування нових зубів
TSN
2025-11-05T20:18:32Z
Не лише генетика: в яких країнах люди живуть понад 100 років і в чому секрет
24tv
2025-11-05T18:45:35Z
Малюку з Франківська зробили надскладну операцію, яку визнали найкращою у світі
УкраинФорм
2025-11-05T17:12:19Z
Мінцифри підписало сім міжнародних меморандумів про розвиток інновацій в Україні
УкраинФорм
2025-11-05T16:54:40Z
Чемпіони зі сну: скільки годин насправді спить дорослий кіт
24tv
2025-11-05T16:42:56Z
На аукціон виставили унікальну колекцію спортивних автомобілів Ferrari
AutoCentre
2025-11-06T11:15:00Z
Як вибрати лампи для фар: головні вимоги
AutoCentre
2025-11-06T10:45:43Z
Флагман жовтня: Škoda Superb — найпопулярніший автомобіль бізнес класу
AutoCentre
2025-11-06T10:45:42Z
Які електромобілі найчастіше купували в жовтні у Китаї: офіційні цифри ринку
AutoGeek
2025-11-06T10:36:40Z
Toyota Land Cruiser перетворили на агресивний Гелендваген
AutoCentre
2025-11-06T10:13:27Z
Honda представила серйозний позашляховик для бездоріжжя: усі подробиці
ЗаРулем
2025-11-06T10:12:13Z
Toyota представила ефектне гібридне багі під забутим іменем
AutoGeek
2025-11-06T09:51:32Z
Пільги на електромобілі можуть скасувати: чи доведеться українцям платити податки
24tv
2025-11-06T09:24:19Z
Renault очолив ринок комерційних авто в Україні: рейтинг
AutoCentre
2025-11-06T09:12:40Z
Військові РФ вдарили дронами по Павлограду, пошкоджена інфраструктура
УкраинФорм
2025-11-06T11:39:17Z
На Покровському напрямку росіяни активізували штурми по всій лінії оборони - ДШВ
УкраинФорм
2025-11-06T11:39:00Z
Покровськ на межі: чи є в України шанси утримати місто і яку одну суттєву перевагу має РФ
TSN
2025-11-06T11:36:39Z
Якою буде зима 2025–2026 в Україні: синоптикиня здивувала прогнозом
TSN
2025-11-06T11:36:00Z
"Вдалося відкинути росіян": ЗСУ пішли в контратаку і вибили ворога в Куп'янську
GlavRed
2025-11-06T11:33:32Z
У Києві зник начальник відділення Дарницького райуправління поліції
УкраинФорм
2025-11-06T11:33:18Z
Парадокс столиці: 400 тисяч переселенців у Києві, але немає жодного транзитного центру
Хвиля
2025-11-06T11:12:53Z
У Донецьку підірвали 1000 "Шахедів": РФ скаржиться на крилаті ракети та втрату пілотів, — соцмережі
Фокус
2025-11-06T10:57:26Z
Обмеження руху транспорту в Київській області: хто зіштовхнеться із заторами
Политека
2025-11-06T10:30:37Z
Навіщо виливати засіб для миття посуду у раковину: дізнайтеся відповідь
24tv
2025-11-06T11:33:32Z
Ця квітка неймовірного кольору стане садовим хітом 2026 року
24tv
2025-11-06T11:27:21Z
Одна жіноча стрижка, яка приховає зморшки: помолодшаєте на очах
24tv
2025-11-06T11:08:03Z
"Щоб виглядала, як манекен": Каньє Вест придумав Бʼянці Цензорі низку дивних правил
Фокус
2025-11-06T11:00:00Z
Чому магазинні квіти чахнуть удома: весь секрет у підгодівлі, про яку мовчать продавці
GlavRed
2025-11-06T10:27:19Z
Як ефективно прочистити труби: простий засіб, який працює краще будь-яких хімікатів
GlavRed
2025-11-06T10:27:00Z
Не тільки торт: салат "Наполеон", яким вихваляються на свята
24tv
2025-11-06T09:51:50Z
Гороскоп на завтра 7 листопада: Овнам - компліменти, Тельцям - розчарування
GlavRed
2025-11-06T09:27:54Z
Шість найревнивіших знаків зодіаку, з якими потрібно бути напоготові
GlavRed
2025-11-06T09:27:18Z
Екрани вже ніколи не будуть колишніми: вчені змінили їх до невпізнання
Фокус
2025-11-06T11:42:14Z
Усі знання пішли прахом: відкриття спростувало теорію про Всесвіт, удостоєну Нобелівської премії
Фокус
2025-11-06T11:39:27Z
На Землю обрушилася потужна магнітна буря: Сонце увійшло до піку 25-річного циклу
Комсомольская правда
2025-11-06T11:36:43Z
Астронавти опинилися в пастці: китайський екіпаж не може повернутися на Землю
TSN
2025-11-06T11:21:13Z
Політ проти обертання Землі не прискорює час польоту: насправді потрібно навіть більше часу
Фокус
2025-11-06T11:21:00Z
Кільце з ШІ дозволяє “спілкуватися зі своїми думками”: Sandbar представив Stream Ring
InternetUA
2025-11-06T11:16:26Z
Майже 300 редакцій промоніторять для Мапи рекомендованих медіа
Детектор М
2025-11-06T11:00:27Z
Дослідники виявили вид кажанів, який вважали зниклим понад півстоліття: відео
ZN UA
2025-11-06T10:58:45Z
Із другою кометою ATLAS у Сонячній системі відбуваються дивацтва: вона стала яскраво-золотою
Фокус
2025-11-06T10:57:26Z
Копмейнерс кинув камінь у город Тіаго Мотти та Ігоря Тудора
Football.ua
2025-11-06T11:42:13Z
Моурінью: Арбітр не відчуває до мене симпатії, і я до нього теж
Football.ua
2025-11-06T11:36:08Z
Михайлюк встановив свій новий рекорд результативності в НБА
УкраинФорм
2025-11-06T11:33:10Z
Ерік тен Гак повертається в Аякс?
Football.ua
2025-11-06T11:16:32Z
Сьогодні хокеїсти збірної України зіграють матч Європейського кубка націй
УкраинФорм
2025-11-06T11:08:28Z
"Українці найменш активна нація в Європі": міністр Матвій Бідний – про спорт під час війни
24tv
2025-11-06T10:57:24Z
Манчестер Сіті — Боруссія Д 4:1 Відео голів та огляд матчу Ліги чемпіонів
Football.ua
2025-11-06T10:54:59Z
Відомий склад футболістів Ісландії на матчі з Азербайджаном та Україною
УкраинФорм
2025-11-06T10:48:19Z
Едді Гау: Дуже задоволений перемогою
Football.ua
2025-11-06T10:42:29Z