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
«Антарктида» Птушкіна: водночас типово сімейне і лампове кіно з пінгвінами
Детектор М
2025-09-10T07:06:09Z
З ноткою елегантності та недбалості: наймодніша стрижка осені-2025, яка личить всім
24tv
2025-09-10T06:51:52Z
Кошовий розкрив, яку професію обрала донька, яка тікала з дому
Фокус
2025-09-10T06:51:22Z
У Швеції уклали першу у світі угоду про ліцензування музики зі штучним інтелектом
ZN UA
2025-09-10T05:54:08Z
На цьому все: путіністка Корольова поставила хрест на своєму синові
GlavRed
2025-09-10T05:36:01Z
Антарктида в кадрі і за кадром
Детектор М
2025-09-10T05:30:05Z
Трейлер емоційного та моторошного «Хорошого хлопчика»
Кино-Театр
2025-09-10T05:06:39Z
Душовий піддон 80х80 — ідеальний вибір для середніх ванних кімнат
Gecid
2025-09-09T20:14:51Z
"Карма": жінка, яку "застукали" в обіймах начальника на концерті Coldplay, розлучається з чоловіком
Фокус
2025-09-06T03:42:08Z
«Чорна» діра у бюджеті РФ: нафтогазові доходи впали на 22%
ГЛАВКОМ NET
2025-09-10T07:06:41Z
Житомирщина зібрала більше ранніх зернових та овочів
AgroPortal
2025-09-10T07:00:57Z
Посилення підтримки бізнесу в умовах війни: Інтерв'ю з головою правління Кредобанку Якубом Карновскі
Фокус
2025-09-10T07:00:30Z
Кабмін визначив дату остаточного відключення 3G в Україні
InternetUA
2025-09-10T06:55:35Z
Курси долара та євро на 10 вересня
УкраинФорм
2025-09-10T06:54:51Z
Як дешево може купити квартири в центрі Києва податкова мафія
Украина Криминальная
2025-09-10T06:45:59Z
У топменеджменті УПІ-АГРО відбулися зміни
AgroPortal
2025-09-10T06:30:16Z
Податок на OLX: українці платитимуть 5% з продажу товарів та здачі квартир в оренду
Украина Криминальная
2025-09-10T06:27:57Z
Попри скорочення експорту молочних продуктів, Україна лишається у плюсі
24tv
2025-09-10T06:09:59Z
Туск розпочав позачергове засідання уряду Польщі: перші заяви
ГЛАВКОМ NET
2025-09-10T07:09:01Z
Кількість загиблих внаслідок авіаудару по Яровій зросла до 25
УкраинФорм
2025-09-10T07:06:56Z
Російські шахеди у Польщі. Президент Навроцький зробив заяву
ГЛАВКОМ NET
2025-09-10T07:06:26Z
Єврокомісар після вторгнення БпЛА в Польщу: терміново потрібна "стіна дронів"
Европейская правда
2025-09-10T07:06:26Z
Топдипломатка ЄС: все вказує на те, що дрони РФ полетіли до Польщі невипадково
Европейская правда
2025-09-10T07:06:02Z
Російські дрони над Польщею: Трамп втік від запитань журналістів
TSN
2025-09-10T07:03:09Z
У Литві закликали НАТО збивати російські цілі хоча б над частиною території України
Европейская правда
2025-09-10T07:01:26Z
Телеграм як медіа, ШІ-дезінформація, активні заходи Кремля й російський прапор над Венецією
Детектор М
2025-09-10T07:00:07Z
Росія вночі випустила близько 415 дронів та понад 40 крилатих і балістичних ракет - Зеленський
УкраинФорм
2025-09-10T06:54:47Z
Ворог вдарив дронами по Одещині - що відомо
Gazeta UA
2025-09-10T07:03:45Z
У Вінницькій області знайшли вбитими двох школярів: підозрюваний вже затриманий
Telegraf
2025-09-10T07:00:10Z
Ворог уночі атакував дронами Ізмаїльський район, пошкоджені складські приміщення
УкраинФорм
2025-09-10T06:57:40Z
На Житомирщині є загиблий внаслідок нічного удару
Комсомольская правда
2025-09-10T06:48:22Z
У Вінниці зафіксовано влучання у промислові об’єкти
1News
2025-09-10T06:45:25Z
Поблизу Любліна знайшли уламки дрона - постраждалих немає
УкраинФорм
2025-09-10T06:45:22Z
Дрон впав на житловий будинок у Польщі, неподалік кордону з Білоруссю
Европейская правда
2025-09-10T06:43:38Z
У Вінниці під час ракетної атаки постраждав чоловік
УкраинФорм
2025-09-10T06:36:48Z
На Волині рятувальники ліквідували масштабну пожежу після російського обстрілу
ГЛАВКОМ NET
2025-09-10T06:18:22Z
Схожа на маленького пітона. В Україні водиться комаха, яка вражає своїм видом
Telegraf
2025-09-10T07:06:16Z
В університеті Тайваню відкрили курс української мови та культури
УкраинФорм
2025-09-10T07:00:03Z
Ректор Київського університету культури: приватні заклади вищої освіти відкривають нові можливості для абітурієнтів
УкраинФорм
2025-09-10T06:54:41Z
Французькі розробники інтегрували систему управління боєм Tacticos у військові фрегати Type 31
InternetUA
2025-09-10T06:39:26Z
Розкрили подробиці наймасштабнішої за чотири місяці російської атаки
Gazeta UA
2025-09-10T06:39:00Z
Авіація Польщі та НАТО завершила операцію з відбиття атаки дронів РФ: що відомо
TSN
2025-09-10T06:36:53Z
У Польщі військові збили всі дрони, які порушили повітряний простір країни
УкраинФорм
2025-09-10T06:36:07Z
Управління медіаімперією Руперта Мердока передали його старшому сину Лаклану
Детектор М
2025-09-10T06:27:31Z
Канада передала Україні перші броньовані машини ACSV: деталі допомоги
Хвиля
2025-09-10T06:27:08Z
Надія для мільйонів: альпака допомогла розробити революційні ліки проти герпесу
24tv
2025-09-10T04:42:35Z
Сім ознак недосипання, які не варто ігнорувати
Gazeta UA
2025-09-06T01:39:21Z
В якому віці пізній сніданок може впливати на тривалість життя
Gazeta UA
2025-09-05T21:42:44Z
Медзаклади у прифронтових громадах отримають додаткові виплати - Ляшко
УкраинФорм
2025-09-05T20:30:18Z
Набряки на обличчі та під очима: як їх прибрати
GlavRed
2025-09-05T20:27:04Z
На Київщині в зоопарку виявили сказ: як вберегтися від смертельної хвороби
Telegraf
2025-09-05T19:51:37Z
Для настрою та здоров'я: які кімнатні рослини обов'язково мають бути у вас вдома
24tv
2025-09-05T19:03:11Z
Вісім продуктів для довголіття: що має бути у тарілці після 40
Gazeta UA
2025-09-05T18:29:28Z
Без ліків і без шансів: чому українські онко- та орфанні пацієнти залишаються сам на сам із хворобою
Telegraf
2025-09-05T18:24:33Z
Повернення легенди: Ferrari відродила знаменитий суперкар Testarossa
Фокус
2025-09-10T06:42:31Z
496 к.с. та 1000 км запас ходу: Cupra показала новий електрокросовер
AutoCentre
2025-09-10T06:37:25Z
Тест-драйв Hyundai Kina Hybrid: відповідаємо на головні питання
AutoGeek
2025-09-10T06:15:22Z
MedCruiser: автомобілі, що рятують життя
AutoCentre
2025-09-10T06:01:17Z
Volkswagen інвестує в штучний інтелект до мільярда євро
УкраинФорм
2025-09-10T04:27:15Z
BMW представила новий спортивний електрокар
УкраинФорм
2025-09-06T03:21:13Z
Waymo непомітно виривається вперед у змаганні з Tesla за створення безпілотних таксі
Топ Жир
2025-09-06T01:21:07Z
Канада відкладає введення обов’язкових норм для електромобілів на тлі торгової війни з США
Топ Жир
2025-09-06T00:21:11Z
Чому General Motors скорочує виробництво електромобілів після найуспішнішого місяця продажів
Топ Жир
2025-09-05T23:51:29Z
Атака на Одещину: влада повідомила наслідки
ГЛАВКОМ NET
2025-09-10T07:09:15Z
Російський суд залишив кримську журналістку і правозахисницю Лутфіє Зудієву в реєстрі «іноагентів»
Детектор М
2025-09-10T07:03:52Z
Нова система оплати проїзду в Івано-Франківську: яку важливу інформацію варто знати
Политека
2025-09-10T07:00:56Z
Військові пояснили, як окупанти нищать антидронові сітки на Покровському напрямку
Хвиля
2025-09-10T06:51:54Z
Росіяни здійснили атаку на Івано-Франківську область: влада повідомила про наслідки
TSN
2025-09-10T06:48:07Z
Тепло потроху відступає від Києва. Чи будуть нові дощі найближчим часом
Telegraf
2025-09-10T06:42:45Z
Сили оборони Півдня: Ворог активізував атаки дронами та артилерією
УкраинФорм
2025-09-10T06:39:00Z
Гороскоп для всіх знаків Зодіаку на 10 вересня 2025 року
Фокус
2025-09-10T06:36:48Z
Ворог минулої доби обстріляв 12 населених пунктів Харківщини, є постраждалі
УкраинФорм
2025-09-10T06:30:59Z
Багато українців також їдять це щоранку: який улюблений сніданок короля Чарльза
24tv
2025-09-10T07:09:08Z
Деяка побутова техніка здатна візуально збільшити кухню: як це можливо
24tv
2025-09-10T06:30:13Z
Не вміють жити інакше – 3 знаки зодіаку, які завжди запізнюються
24tv
2025-09-10T06:21:13Z
Як підготуватися до Октоберфесту: історія свята та поради для туристів
24tv
2025-09-10T05:39:24Z
Терта ковбаса і копійчані інгредієнти: рідні проситимуть годувати їх тільки цією стравою
24tv
2025-09-10T05:24:09Z
"Не бачила нічого смішнішого": як туристи в Європі бігають наввипередки, щоб зайняти шезлонг
24tv
2025-09-10T03:48:53Z
Фортуна простягне руку: чотирьом знакам зодіаку круто пощастить 6 вересня
GlavRed
2025-09-06T03:27:26Z
Город у вересні: що посіяти, щоб насолоджуватися зеленню та овочами до зими
GlavRed
2025-09-06T03:27:19Z
Відчуйте себе героєм "Шаленого Макса": у Намібії запустили унікальний сафарі-тур
24tv
2025-09-06T02:45:45Z
Життя після Hollow Knight Silksong: у що варто зіграти, якщо вам сподобалася гра Team Cherry
24tv
2025-09-10T07:06:17Z
Мета приховала дослідження безпеки дітей, стверджують викривачі
InternetUA
2025-09-10T07:01:33Z
Всередині Meta загострилися суперечності через новий елітний підрозділ ШІ
ZN UA
2025-09-10T06:54:10Z
У режимі штучного інтелекту Google додано 5 нових мов
InternetUA
2025-09-10T06:45:25Z
У Панамській затоці помічено щось дивне: вперше в історії нова вода з глибин океану не прийшла
Фокус
2025-09-10T06:42:17Z
Bluesky додає приватні закладки
InternetUA
2025-09-10T06:30:20Z
Google визнала «швидкий занепад відкритого вебу» у судових документах
InternetUA
2025-09-10T06:24:48Z
Сем Альтман каже, що боти створюють враження «фальшивості» соціальних мереж
InternetUA
2025-09-10T06:15:27Z
NASA готує термінову заяву: на порядку денному знахідка марсохода Perseverance на Марсі
Фокус
2025-09-10T06:12:29Z
Євро-2027: пройшли матчі за участю суперників молодіжної збірної України
УкраинФорм
2025-09-10T07:00:51Z
Матвієнко: Втратили два очки, що ще можна сказати
Football.ua
2025-09-10T07:00:19Z
Угорщина – Португалія 2:3 Відео голів та огляд матчу відбору ЧС-2026
Football.ua
2025-09-10T06:39:44Z
"Це сором": гравець збірної України визнав провал команди у грі проти Азербайджану
24tv
2025-09-10T06:39:05Z
Форвард Динамо Ерік Рамірес на правах оренди переходить до чеського Богеміанс
Известия Киев
2025-09-10T06:37:46Z
Мбаппе випередив Анрі та вийшов на друге місце в рейтингу бомбардирів збірної Франції
Football.ua
2025-09-10T06:18:09Z
Молодіжна збірна України з футболу виграла контрольний матч в Польщі
УкраинФорм
2025-09-10T06:18:04Z
Стали відомі подробиці оренди Ніко Гонсалеса до Атлетіко
Football.ua
2025-09-10T06:07:01Z
Пам’яті лейтенанта ЗСУ, командира взводу механізованої роти Суонга Артема Тхеа
УкраинФорм
2025-09-10T06:01:51Z