Kelas, karakteristik konstruksi dan skema pengoperasian turbin angin

Sumber daya energi alami Bumi terus berkurang, yang mengarah pada pencarian terus-menerus umat manusia akan sumber energi baru, alternatif dan terbarukan yang menjamin kehidupannya, baik sekarang maupun di masa depan. Salah satu sumber energi alternatif dan terbarukan tersebut adalah energi yang terkandung dalam tenaga angin.

Turbin angin pertama, yang menggunakan energi angin untuk menghasilkan listrik, dibangun di Denmark pada akhir abad ke-19. Sejak saat itu, umat manusia terus menggunakan energi angin, terutama di daerah yang sulit dijangkau yang tidak memungkinkan untuk menggunakan sumber energi lain. Tentu saja, penggunaan energi angin tidak sesuai dengan skala yang kita inginkan.

Apa prinsip generator angin untuk menghasilkan listrik?

Di sini semuanya terjadi dengan cukup sederhana.Angin dengan tekanannya memutar roda dengan bilah, yang melalui gearbox mentransfer torsi yang dihasilkan ke poros generator turbin angin... Poros dengan rotor generator angin yang berputar di statornya menghasilkan arus listrik langsung untuk kita .

Paket baterai yang terdiri dari satu atau lebih baterai dan disertakan dalam desain WPP (Pembangkit Listrik Tenaga Angin) — bertindak sebagai alat penyimpanan untuk "kelebihan", listrik yang saat ini tidak terpakai, yang diberikan kepada konsumen jika diperlukan, misalnya selama tidak ada angin. Alat pengubah tegangan (inverter) dengan fungsinya adalah pengubah arus listrik searah menjadi arus bolak-balik, dengan tegangan listrik 220V dan frekuensi 50Hz.

Industri modern memproduksi Turbin Angin (WPP) dari yang terkecil misalnya G-60 dengan lima bilah dengan diameter hanya 0,75 m dan berat hanya 9 kg dengan daya sekitar 60 W, hingga turbin angin industri besar dengan diameter roda sekitar 60 m.

Sekarang mari beralih ke prinsip dasar yang digunakan dalam klasifikasi turbin angin.

Klasifikasi turbin angin menurut sumbu rotasi.

Mengenai lokasi sumbu rotasi rotornya - generator angin tersedia dengan sumbu rotasi horizontal dan vertikal.

• Generator angin paling populer di dunia dengan sumbu rotasi rotor horizontal, ketika sumbu ini sejajar dengan permukaan bumi. Jenis turbin angin populer disebut «kincir angin». Sumbu generator angin tersebut secara otomatis berubah menjadi angin, bahkan dengan kekuatannya yang kecil.

• Bilah turbin angin dengan sumbu rotasi vertikal berputar pada bidang tegak lurus terhadap bidang permukaan bumi.Di sini, memutar turbin itu sendiri ke arah angin tidak diperlukan, karena angin dari semua arah yang memungkinkan bagaimanapun juga akan memutar turbin. Ke segala arah angin, turbin dengan sumbu rotasi vertikal hanya memiliki setengah bilahnya yang mengarah ke angin, oleh karena itu, pada generator semacam itu, setengah dari dayanya sebenarnya terbuang percuma.

Turbin angin dengan sumbu putar vertikal cukup mudah dipasang dan dirawat, karena generator dan kotak roda giginya terletak di permukaan bumi.Kerugian generator dengan sumbu putar vertikal antara lain pemasangannya yang mahal dan area yang ditempati cukup luas. oleh generator seperti itu, dibandingkan dengan generator dengan sumbu rotasi horizontal.

Adapun bidang penerapan generator dengan sumbu rotasi sudu yang berbeda, harus dikatakan bahwa generator angin dengan sumbu rotasi horizontal lebih sering digunakan untuk produksi energi industri, meskipun banyak di antaranya di sektor swasta. populasi. Turbin angin sumbu vertikal terutama digunakan untuk menghasilkan listrik di desa pondok dan pertanian swasta kecil.

Klasifikasi turbin angin berdasarkan jumlah sudu.

Berdasarkan jumlah sudunya, generator angin ada yang berbilah dua, berbilah tiga dan berbilah banyak, dimana jumlah sudu turbin sekitar 50 buah atau lebih.

Turbin angin multi-bilah digunakan ketika fakta sejumlah besar putaran dalam turbinnya diperlukan, misalnya, untuk menggerakkan pompa untuk memompa air, dll. Untuk tujuan menghasilkan listrik, turbin angin semacam itu sebenarnya tidak digunakan .

Klasifikasi menurut bahan yang digunakan untuk membuat bilah.

Kelas turbin angin berikut dibedakan di sini:

• Generator terapung atau "sailwalker".

• Genset dengan bilah padat.

Perhatikan bahwa bilah layar jauh lebih mudah dan lebih murah untuk dibuat daripada bilah kaku yang terbuat dari logam atau fiberglass.

Bilah jenis layar hampir tidak pernah digunakan oleh penduduk, karena bahan penutup bilah semacam itu membutuhkan penggantiannya hampir setelah setiap angin "serius".

Klasifikasi turbin angin menurut pitch baling-baling.

Dalam hal metrik ini, semua turbin angin memiliki baling-baling pitch tetap dan variabel. Jelas bahwa pitch variabel baling-baling turbin angin mengarah pada peningkatan yang signifikan dalam kisaran kecepatan rotasi optimal bilahnya. Tetapi pada saat yang sama, mekanisme yang menyediakan fungsi-fungsi ini untuk generator angin cukup kompleks dan menggunakan logam - yang sebagian besar mengarah pada peningkatan biaya desain generator angin itu sendiri, serta penurunan keandalannya dalam operasi. .

Turbin angin modern di sektor swasta

Kesimpulan.

Akhirnya, membuat ringkasan kecil dari materi yang kami sajikan, kami akan mengatakan bahwa ada banyak proyek dan klasifikasi pembangkit listrik tenaga angin di dunia. Oleh karena itu, kita masing-masing, untuk pilihan optimal di pertaniannya, membutuhkan pengetahuan yang sesuai, yang kami coba berikan kepada Anda di artikel kami.