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
Гороскоп на 26 листопада для всіх знаків Зодіаку: Рибам потрібен відпочинок, Водоліям важливо виплеснути емоції
Политека
2024-11-26T01:06:52Z
На вокзалі у Львові встановили орган з фрагментами збитих російських ракет
УкраинФорм
2024-11-26T01:06:35Z
Українські захисники завершили зачистку Куп’янська від росіян – Deep State
ГЛАВКОМ NET
2024-11-26T00:12:31Z
Окупанти готують на Луганщині пропагандистський «міжнародний форум» - Центр нацспротиву
УкраинФорм
2024-11-26T00:09:00Z
Атака дронів по Україні: у Києві збивають "Шахеди" - що відомо
GlavRed
2024-11-25T23:27:15Z
На Курщині в полон до росіян потрапив 22-річний британець
ГЛАВКОМ NET
2024-11-25T22:57:45Z
Російські загарбники атакують Україну ударними БпЛА: мапа тривог
TSN
2024-11-25T22:51:54Z
"Диво якесь": у Харкові вцілів портрет одного з трьох педагогів, вже виникли теорії
Фокус
2024-11-25T22:12:31Z
Вже били по Сумах: у Defence Express пояснили небезпеку "Шахедів" зі шрапнеллю
24tv
2024-11-25T22:09:25Z
Кандидатка в президенти Румунії закликала зруйнувати мрії Москви
Украина Криминальная
2024-11-26T01:18:42Z
Зеленський оголосив про виробництво "довгих" Нептунів: що відомо про нові ракети
GlavRed
2024-11-26T01:06:20Z
"Суїцидальна стратегія": Кремль змінює склад населення РФ за допомогою війни в Україні, — ЗМІ
Фокус
2024-11-26T01:00:39Z
Вибори у Німеччині не вплинуть на підтримку України - генерал Бундесверу
УкраинФорм
2024-11-26T00:48:18Z
Спецпрокурор США подав клопотання щодо припинення двох справ проти Трампа
УкраинФорм
2024-11-26T00:30:38Z
Трюдо пояснив, що чекає на світ у разі втрати Україною «бодай дюйма території»
УкраинФорм
2024-11-26T00:27:59Z
Пентагон не бачить ознак присутності військ КНДР на території України
УкраинФорм
2024-11-26T00:27:42Z
"Це політичне самогубство": експерт розповів, чи вдарить Путін ядеркою по Україні
GlavRed
2024-11-26T00:27:06Z
Байден разом із першою леді відвідають інавгурацію Трампа – Білий дім
ZN UA
2024-11-26T00:16:57Z
Один актор — 23 персонажі: Лаврін зі "Спіймати Кайдаша" озвучив Stalker 2
Фокус
2024-11-25T22:15:29Z
Популярна пісня Ельзи з "Крижаного серця" знову підкорює мережу
24tv
2024-11-25T22:03:12Z
Вартий очікування: все, що відомо про приквел хітового мультфільму "Думками навиворіт"
24tv
2024-11-25T21:39:21Z
"Найбожевільніший вчинок": Джамала розповіла, на що зважилася під час війни
GlavRed
2024-11-25T21:27:44Z
Максим Галкін публічно принизив путініста Філіпа Кіркорова - подробиці
GlavRed
2024-11-25T21:27:01Z
Акторка з Маріуполя знялася в пропагандистському ролику
ГЛАВКОМ NET
2024-11-25T21:21:13Z
Неочікуваний дует: Женя Галич та Lely45 запрем'єрили кліп на пісню "Усе ж таки друзі"
24tv
2024-11-25T21:18:37Z
Колишній чоловік Ані Лорак показав свою нову супутницю - який вона має вигляд
GlavRed
2024-11-25T20:27:36Z
Головні тренди новорічних суконь 2025
360ua.news
2024-11-25T20:15:50Z
«Будуємо першу в Україні підземну лікарню для 2000 пацієнтів», — Синєгубов
Мій Харків
2024-11-25T21:30:55Z
8 звичок, які роблять успішні люди щоранку
Знай
2024-11-25T20:51:57Z
Ось 12 найпоширеніших нічних жахів дорослих і що вони означають
24tv
2024-11-25T20:27:06Z
Наскільки шкідливо їсти вночі: результати останнього дослідження
24tv
2024-11-25T20:06:07Z
Венерологиня попередила про надскладні наслідки невиявленого сифілісу
ГЛАВКОМ NET
2024-11-25T19:00:23Z
Україна та Данія підписали угоду в сфері охорони здоров’я
УкраинФорм
2024-11-25T18:01:36Z
Названо ягоду, яка лікує абсолютно все
AgroNews
2024-11-25T17:37:52Z
В Україні презентували першу версію мапи реабілітаційних закладів - Мінреінтеграції
УкраинФорм
2024-11-25T17:36:00Z
В Україні посилять контроль над психіатричними оглядами: що зміниться
24tv
2024-11-25T16:45:18Z
Футзал. Україна оголосила заявку на матчі відбору Євро-2026
Football.ua
2024-11-25T22:23:03Z
Вест Гем впевнено обіграв Ньюкасл
Football.ua
2024-11-25T22:01:55Z
Лечче в гостях обіграв Венецію
Football.ua
2024-11-25T21:43:31Z
Полісся — Зоря 1:1 Відео голів та огляд матчу УПЛ
Football.ua
2024-11-25T21:39:10Z
Визначилися номінанти на щорічні премії від ATP
УкраинФорм
2024-11-25T20:57:44Z
Президент Ла Ліги: Іноді Перес втрачає зв'язок з реальністю
Football.ua
2024-11-25T20:52:15Z
Чемпіонат України з вільної боротьби: юний спортсмен з Львівщини виборов перше місце
ГЛАВКОМ NET
2024-11-25T20:30:43Z
Роналду розриває в Лізі чемпіонів: відео розкішного дубля португальця
24tv
2024-11-25T20:27:17Z
Аморім — після свого дебюту в МЮ: Мої гравці занадто багато думали під час гри
Football.ua
2024-11-25T20:01:29Z
Ростовську область атакували дрони
ГЛАВКОМ NET
2024-11-26T01:00:01Z
Литва передала Україні нову партію військової допомоги
Хвиля
2024-11-26T00:12:17Z
В Україні запускають Єдиний державний реєстр домашніх тварин
Детектор М
2024-11-25T23:13:46Z
Демократії важко перевести економіку на воєнні рейки - німецький генерал
УкраинФорм
2024-11-25T22:51:07Z
Стефанішина: Приїзд європейських інструкторів в Україну для навчання бійців ЗСУ - питання часу
УкраинФорм
2024-11-25T22:23:04Z
26 листопада: яке сьогодні свято, традиції та заборони
ГЛАВКОМ NET
2024-11-25T22:06:40Z
Вся правда про короля Британії Чарльза III: проблеми зі шлунком, статеві зв'язки та загальний розбір матриці долі
Знай
2024-11-25T21:51:49Z
Пентагон відкрив тендери для роботи американських військових підрядників в Україні
УкраинФорм
2024-11-25T21:49:45Z
Німеччина планує навчати українських військових на рівні штабів батальйонів і бригад
УкраинФорм
2024-11-25T21:22:53Z
Нацбанк за тиждень продав понад 590 мільйонів доларів
Хвиля
2024-11-25T21:36:49Z
Україна може подвоїти обсяг аграрного експорту
Хвиля
2024-11-25T21:03:40Z
ДТЕК поновив графіки відключень світла у 4 регіонах України
Хвиля
2024-11-25T20:21:05Z
Вартість яєць продовжує невпинно зростати: яка ситуація на ринку України
24tv
2024-11-25T20:03:01Z
В обмінниках зміниться курс долара: чого чекати українцям до 1 грудня
GlavRed
2024-11-25T19:25:24Z
Reuters: Австрія конфіскувала російський газ на 230 млн євро
Европейская правда
2024-11-25T19:16:44Z
Ціни на моркву в Україні продовжують падати: аналітики назвали вартість та пояснили тенденцію
Политека
2024-11-25T19:00:25Z
В Україні стрімко зростають ціни на овочі: як змінилася вартість огірків та помідорів наприкінці осені
Хвиля
2024-11-25T18:39:19Z
В грудні "Укрпошта" почне виплачувати українцям по 1000 гривень: кого це стосується
Фокус
2024-11-25T18:25:02Z
У Хмельницькому судитимуть неповнолітнього, який побив 15-річного студента у гуртожитку
Украина Криминальная
2024-11-26T00:34:24Z
Вибухи пролунали у Харкові та Києві — ЗМІ
TSN
2024-11-25T23:39:17Z
Суд відправив до тюрми на 15 років жителя Харківщини, який передавав ворогу дані про ЗСУ
УкраинФорм
2024-11-25T23:21:15Z
На Тернопільщині померла 13-річна дитина. Це – четверта жертва отруєння цілої родини грибами
Украина Криминальная
2024-11-25T22:57:35Z
Стрілянина у готелі Києва: стрільцю повідомили про підозру та відправили під варту
ZN UA
2024-11-25T22:36:19Z
Рівнянина затримали за замах на умисне вбивство знайомої
Украина Криминальная
2024-11-25T22:09:11Z
Пожежа на Калузькому НПЗ: військовий експерт оцінив масштаби руйнувань
Политека
2024-11-25T21:51:39Z
У Тернополі чоловік написав на фасадах церков «число звіра»: йому загрожує п’ять років ув’язнення
ГЛАВКОМ NET
2024-11-25T21:42:10Z
В Сумах затримали диверсанта, що вчиняв підпали на замовлення російських спецслужб
InternetUA
2024-11-25T21:15:29Z
Лише справжній детектив знайде три відмінності: на пошук є лише 23 секунди
GlavRed
2024-11-26T00:27:56Z
Скільки можна зберігати м'ясо в холодильнику та в морозильній камері
TSN
2024-11-25T23:51:32Z
Рецепт квашеної капусти "Пелюстка" від зірки "Мастер Шеф": дуже хрумка та смачна
Политека
2024-11-25T23:30:37Z
Що буде, якщо подивитися в розбите дзеркало
TSN
2024-11-25T22:51:41Z
Робота мрії: в розкішний готель на Закарпатті потрібна доглядальниця за котами
TSN
2024-11-25T22:09:51Z
Не з ікрою чи шпротами: найкращий рецепт канапок на Новий рік
24tv
2024-11-25T21:57:13Z
8 речей, які ніколи не можна зберігати біля плити: це треба знати кожному
24tv
2024-11-25T21:33:28Z
2024 був кармічним, але чи пройшли ви урок: основні ознаки того, що в 2025 вам буде легше
Знай
2024-11-25T21:30:39Z
Хрусткі, легкі, неймовірно смачні: як приготувати вафлі у вафельниці
24tv
2024-11-25T20:42:48Z
Ще один великий виробник смартфонів може інтегрувати штучний інтелект від OpenAI
InternetUA
2024-11-26T01:01:39Z
Вчені з Китаю представили інноваційний штучний інтелект, що перевершить ChatPT
InternetUA
2024-11-26T00:01:26Z
Росіяни намагаються впровадити штучний інтелект у "шахеди" - ЗМІ
Хвиля
2024-11-25T23:12:31Z
Стартап Ubitium розробляє процесор, який об’єднає CPU, GPU, DSP та FPGA
ITC
2024-11-25T23:10:43Z
До Землі несеться астероїд розміром з футбольне поле: чи є загроза для планети
TSN
2024-11-25T22:39:49Z
NVIDIA GeForce RTX 50xx першими отримають пам’ять GDDR7, — інсайдер
ITC
2024-11-25T21:55:47Z
Криптовалютні шахраї викрали криптовалюту у 42 тисяч користувачів Bluesky
InternetUA
2024-11-25T21:51:12Z
Експерти назвали 5 бюджетних відеокарт, до яких варто придивитися у 2024 році
InternetUA
2024-11-25T21:01:50Z
Як стерти всі дані та відновити заводські налаштування на Macbook: інструкція
InternetUA
2024-11-25T20:13:57Z
Водіям на замітку: як "врятувати" автомобіль від корозії – головні правила
GlavRed
2024-11-25T21:27:58Z
Mercedes-Benz W124 виповнилося 40 років
AutoCentre
2024-11-25T20:16:40Z
Розпочалися випробування першого у світі колісного навантажувача на водні
AutoCentre
2024-11-25T19:22:04Z
Tesla лідирує серед брендів за кількістю смертельних аварій
360ua.news
2024-11-25T18:33:47Z
Cтав відомий найекономічніший електричний фургон 2024 року
AutoCentre
2024-11-25T17:46:28Z
Представлено новий Chevrolet Aveo
Portaltele
2024-11-25T16:52:39Z
Повернення легенди: Toyota відродить культову спортивну модель
Фокус
2024-11-25T16:21:21Z
В Україні виготовили партію автопаливозаправників на шасі MAN TGM 4×4
AutoCentre
2024-11-25T16:15:26Z
Kia EV9 GT 2025: Електричний сімейний автомобіль зі спортивним характером та потужністю понад 500 к.с
ITC
2024-11-25T15:16:34Z