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
электроэнергия
Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Топові одеколони без хімії: особливий секрет ідеального аромату для чоловіків у 2025
24tv
2025-07-30T03:48:41Z
Життя повернеться на 180 градусів: 4 знаків зодіаку чекають круті зміни 30 липня
GlavRed
2025-07-30T03:27:10Z
Як правильно – "піцца" чи "піца": вчителька пояснила правило, відоме не усім
GlavRed
2025-07-30T03:27:06Z
5 найкрасивіших сіл у Європі, на думку туристичних експертів
24tv
2025-07-30T03:21:09Z
В кав'ярню більше не ходитимете: як приготувати вдома надсмачний айс-лате
Telegraf
2025-07-30T03:18:30Z
Перевірте та викиньте його негайно. Який посуд несе біду у ваш дім
Telegraf
2025-07-30T00:30:14Z
Нарешті труднощі позаду: ТОП-5 знаків, яким стане легше вже з 30 липня
GlavRed
2025-07-29T22:27:19Z
Святкуємо з самого ранку: млинці з маком і медом на Маковія
24tv
2025-07-29T20:45:30Z
Не просто кошмар, а сигнал тіла: чому люди прокидаються між 3:00 та 5:00 ранку
TSN
2025-07-29T20:03:30Z
Повернення додому: чому Івана Айвазовського справедливо вважати українським художником
Telegraf
2025-07-30T01:27:27Z
Зірка Жіночого Кварталу жорстко "рознесла" українську акторку через Лесю Нікітюк
GlavRed
2025-07-29T23:27:10Z
Тіна Кароль – "Людині потрібна людина" – 7 місце чарту FM-TV минулого тижня.
FM-TV
2025-07-29T22:30:12Z
Андрій Бєдняков зізнався, чи помирився з дружиною після розлучення
GlavRed
2025-07-29T22:27:45Z
Найнеочікуваніший тренд літа: цей манікюр буде до смаку всім
24tv
2025-07-29T20:54:45Z
Після різкої заяви Петрожицької: Ірина Сопонару заступилася за Лесю Нікітюк
24tv
2025-07-29T20:21:25Z
Зібрали сотні мільйонів доларів: 7 найкасовіших фільмів першої половини 2025 року
24tv
2025-07-29T20:00:17Z
"Пам'ятаю, сумую, люблю": Ахтем Сеітаблаєв показав рідкісні фото покійної мами
24tv
2025-07-29T19:09:03Z
Оззі Осборн може стати почесним громадянином одного з обласних центрів України
24tv
2025-07-29T18:27:19Z
МОЗ оновило перелік дозувань ліків на основі канабісу
УкраинФорм
2025-07-30T03:06:10Z
Учорашній чай - тихий вбивця у вашій чашці: чим він реально небезпечний і чому його краще одразу вилити
Знай
2025-07-30T02:51:53Z
Чому потрібно їсти персики: які корисні властивості фрукта та протипоказання
Gazeta UA
2025-07-30T02:21:48Z
Уряд планує запустити гранти на біонічні протези
УкраинФорм
2025-07-29T19:03:08Z
Чи повинен собака спати у ліжку господаря: відповідь ветеринара
Gazeta UA
2025-07-29T18:24:22Z
Доконтактна профілактика ВІЛ: що це, наскільки ефективна, та кому потрібна
24tv
2025-07-29T17:12:10Z
МОЗ змінює правила медоглядів: кого перевірятимуть по-новому
24tv
2025-07-29T16:15:21Z
Лисиць дедалі більше у містах. Чим можна від них заразитися та як цього уникнути, розповів експерт
Telegraf
2025-07-29T16:00:53Z
Одна звичка вихідного дня може знизити ризик серцево-судинних захворювань на 33%
TSN
2025-07-29T15:03:04Z
До Україні повернули підлітка, який провів в окупації три роки
1News
2025-07-30T03:51:59Z
Повістки для ухилянтів: ТЦК знайшли спосіб вручати їх тим, хто сидить вдома
Хвиля
2025-07-30T03:51:35Z
Росія знову атакувала "Шахедами": хронологія 1253 дня війни
24tv
2025-07-30T03:48:55Z
Росія вдарила по навчальному підрозділу Сухопутних військ ЗСУ - щонайменше троє загиблих
Комсомольская правда
2025-07-30T03:34:00Z
Сьогодні – День свекра 2025: найкращі привітання у прозі й віршах
24tv
2025-07-30T03:33:20Z
Менше 100 років тому в Україні про Азовське море не чули: у чому причина
GlavRed
2025-07-30T03:27:44Z
З Міжнародним днем дружби 2025: зворушливі привітання у картинках і словах
24tv
2025-07-30T03:12:59Z
Ректор НУБіП України: успішний університет тоді, коли рівнонапружено працюють усі — від студента до ректора
AgroPortal
2025-07-30T03:00:03Z
Мобільні ТЦК можуть з'явитися найближчим часом, - журналістка розповіла, до чого готуватися українцям
Политека
2025-07-30T02:48:26Z
До побачення, НАБУ? Що насправді криється за масштабною спецоперацією СБУ
ГЛАВКОМ NET
2025-07-21T19:09:39Z
Головне – досягти своїх цілей: у Путіна зробили нову цинічну заяву про війну в Україні
24tv
2025-07-20T09:30:42Z
Ще одна європейська країна хоче визнати Палестину державою на Генасамблеї ООН
ГЛАВКОМ NET
2025-07-30T03:42:09Z
Трамп звернувся до американців у зв'язку із землетрусом
24tv
2025-07-30T03:39:10Z
Канада розглядає можливість визнання Палестини - ЗМІ
УкраинФорм
2025-07-30T03:27:50Z
За чотири роки економічний ефект від діяльності НАБУ та САП становив ₴16,8 мільярда
УкраинФорм
2025-07-30T03:15:31Z
"Час для хибних тлумачень минув": у США заявили, що Путін помилився в оцінці стриманості Трампа
ZN UA
2025-07-30T03:03:30Z
Елітна нерухомість, яхти та літак: АРМА знайшло мільйонні активи високопосадовця
УкраинФорм
2025-07-30T02:48:02Z
Суд виправдав чоловіка, помилково звинуваченого у держзраді замість свого повного тезка
УкраинФорм
2025-07-30T02:24:15Z
Сильний землетрус сколихнув Камчатку: кадри потужної стихії
24tv
2025-07-30T03:54:48Z
Потужний землетрус сколихнув Камчатку: низка країн оголосили загрозу цунамі
24tv
2025-07-30T03:36:04Z
Махінації на понад млн грн: заступник мера Білої Церкви отримав підозру у зловживанні владою
ГЛАВКОМ NET
2025-07-30T03:21:27Z
ДБР повідомило про підозру правоохоронцю, який налагодив канал переправляння ухилянтів за кордон
УкраинФорм
2025-07-30T03:06:45Z
Атака на Україну, землетрус на Камчатці та вибух у США: головне за ніч
ГЛАВКОМ NET
2025-07-30T02:51:48Z
Нічна атака "шахедів" по Харкову: постраждали троє людей, є руйнування
ZN UA
2025-07-30T02:18:47Z
Стрілянина у Нью-Йорку: нападник хотів помститися НФЛ за свої футбольні травми дитинства
УкраинФорм
2025-07-30T01:57:21Z
Сталася карма: Камчатку трухонуло потужними землетрусами, виникло цунамі, є руйнування
Telegraf
2025-07-30T01:45:44Z
Штормитиме ще щонайменше три дні: Україна під атакою затяжної магнітної бурі
GlavRed
2025-07-30T00:27:49Z
Від спеки врятується лише маленька частина українців. Де буде прохолодно у вихідні
Telegraf
2025-07-30T03:45:45Z
Гороскоп на серпень 2025 для Овнів: енергія змін, новий початок і кохання
GlavRed
2025-07-30T03:27:54Z
Гороскоп на завтра 31 липня: Терезам - прибуток, Ракам - сварка без причини
GlavRed
2025-07-30T03:27:53Z
РФ готує масований удар: скільки накопичили БПЛА
GlavRed
2025-07-30T03:27:39Z
Вже була командиром відділення: на фронті загинула 20-річна військова
GlavRed
2025-07-30T03:27:02Z
У поліції розповіли, скільки в Києві вже задекларували вогнепальної зброї
УкраинФорм
2025-07-30T03:24:25Z
Синоптики оновили прогноз на середу
Gazeta UA
2025-07-30T03:21:06Z
Ідуть у бій зі «Слава Україні!». Комбат Інтернаціонального легіону розповів, чому іноземці їдуть на нашу війну
ГЛАВКОМ NET
2025-07-30T03:03:09Z
Літо зменшить оберти: синоптик Діденко попередила про грози та похолодання
Хвиля
2025-07-30T03:00:28Z
Квитки тільки через «Дію»: журналістка розповіла про нововведення в «Укрзалізниці»
Политека
2025-07-30T03:48:28Z
Не буде середньої пенсії: на який розмір виплати можна розраховувати при середній зарплаті
ZN UA
2025-07-30T03:42:44Z
Тарифи на комунальні послуги з 1 серпня в Житомирській області: для кого підвищаться ціни
Политека
2025-07-30T03:30:00Z
Не тільки сарана: в Україні знайшли нового шкідника
GlavRed
2025-07-30T03:27:16Z
Дефіцит продуктів у Львівській області: виробники можуть відмовитися від виготовлення важливого товару
Политека
2025-07-30T03:00:37Z
Philips переглядає фінансові прогнози на тлі пом’якшення американських мит
УкраинФорм
2025-07-30T02:15:48Z
В яких країнах Європи багатіють найшвидше: рейтинг UBS
ГЛАВКОМ NET
2025-07-30T00:24:35Z
Нові тарифи Трампа починають впливати на ціни в Штатах - ЗМІ
УкраинФорм
2025-07-29T23:24:15Z
Коли зростуть ціни на бензин та дизель: експерт сказав, чого чекати на ринку палива
Фокус
2025-07-29T19:45:38Z
Романтичний чемпіон: дружина Олександра Усика показала ніжні кадри з боксером
GlavRed
2025-07-29T23:27:33Z
Олімпійська чемпіонка з біатлону потрапила під каменепад у горах Пакистана: що відомо
Фокус
2025-07-29T23:00:09Z
Рамсдейл стане гравцем Ньюкасла на тлі досягнення повної домовленості — Орнштейн
Football.ua
2025-07-29T21:31:55Z
Усик отримає неочікуваного суперника: на титул чемпіона з'явиться новий претендент
24tv
2025-07-29T21:27:21Z
Суперсила — гроші: Гвардіола першим витратив 2 млрд євро на трансфери серед усіх тренерів за останнє десятиріччя
Football.ua
2025-07-29T21:00:05Z
«Динамо» вдруге розгромило «Хамрун Спартанс» у кваліфікації Ліги чемпіонів УЄФА
УкраинФорм
2025-07-29T20:54:30Z
Костюк перервала безвиграшну серію, здолавши у Монреалі чемпіонку Вімблдона
УкраинФорм
2025-07-29T20:45:34Z
"Ваші школа і досвід — до кінця зі мною у серці": Пятов привітав Луческу з 80-річчям
Football.ua
2025-07-29T20:25:32Z
Динамо Київ гарантувало собі участь в основному етапі єврокубків
Football.ua
2025-07-29T20:15:11Z
Топовий дисплей та зарядка як у флагмана: Xiaomi випустила ультравигідний смартфон
Хвиля
2025-07-30T03:27:50Z
Уже понад 52% звернень у «Дії» обробляє штучний інтелект — Федоров
InternetUA
2025-07-30T03:01:06Z
Adobe оновила Photoshop штучним інтелектом: які можливості це дає
InternetUA
2025-07-30T02:03:42Z
Apple може стати порятунком для контрактного бізнесу Intel
InternetUA
2025-07-30T01:03:05Z
Sony подала до суду на Tencent за плагіат серії ігор Horizon
InternetUA
2025-07-30T00:01:33Z
Microsoft викрила лазівку в системі безпеки macOS — вона існувала роками
InternetUA
2025-07-29T23:04:49Z
Секрет в емодзі: науковці запропонували радикально інший погляд на ключ до щасливих стосунків
24tv
2025-07-29T21:00:24Z
Вимагали $60 млн викупу: кіберполіцейські допомогли знешкодити міжнародну хакерську мережу
InternetUA
2025-07-29T20:51:17Z
Магія Місяця щомісяця: що робити в Молодик та Повню, щоб залучити гроші, удачу та благополуччя
Знай
2025-07-29T19:51:06Z
Новий концепт BMW з Пеббл-Біч може ознаменувати завершення серії цієї моделі
Топ Жир
2025-07-30T00:36:00Z
Ця справжня Ferrari була подовжена для уваги, але досі залишається непоміченою
Топ Жир
2025-07-30T00:06:35Z
У 2026 році Nissan Rogue став ще темнішим і дорожчим
Топ Жир
2025-07-29T23:21:42Z
BMW заявляє, що всі ці електромобілі можуть виявитися невдалими
Топ Жир
2025-07-29T22:36:56Z
Форд передав Джей Лено найшвидший Мустанг у своїй історії
Топ Жир
2025-07-29T22:06:44Z
Постачальник зробив помилку, що призвело до чергового відкликання Ford — вже сотого за ліком
Топ Жир
2025-07-29T21:21:54Z
Машина "старіє": експерти розкрили, які популярні звички прискорюють її знос
GlavRed
2025-07-29T20:27:06Z
Понад 900 сил і агресивний дизайн: дебютував найпотужніший найшвидший кросовер BMW
Фокус
2025-07-29T19:30:20Z
BMW XM від G-Power: потужність вантажного потягу в стилі іншого тюнера
Топ Жир
2025-07-29T18:51:40Z