Eine Windkraftanlage ist eine elektrische Vorrichtung, die Windenergie in mechanische Arbeit umwandelt, das den Rotor zum Drehen antreibt und schließlich abwechselnden Strom ausgibt.
Wir haben über den V164 in Dänemark berichtet, der 220 Meter hoch ist und drei riesige Klingen mit je 80 Metern lang ist. Es kann 260, 000 kWh von Strom in 24 Stunden am Tag erzeugen, genug, um den Stromverbrauch von Hunderten von Haushalten für einen Monat zu begegnen.
In Bezug auf diese Stromerzeugung hat der Herausgeber viele Fragen von allen erhalten. Kann die Windkraftanlage Elektrizität erzeugen, wenn er sich so langsam dreht? Ist die Stromerzeugung wirklich so viel? Jeder hat mit einer handgesiedelten Taschenlampe gespielt. Wenn Sie es ein paar Mal hart schütteln, kann die Taschenlampe für eine Weile wirklich leuchten, aber sie dauert nicht lange. Der klassischste ist der handgesiedelte Rasierer. Ich erinnere mich, dass es sehr beliebt war, als ich in der High School war (ich habe versehentlich mein Alter enthüllt).
Natürlich unterscheidet sich die Windkraftanlage von diesem handgesiedelten Spielzeug. Es erzeugt wirklich Strom! Tatsächlich ist der Grund, warum sich die Windkraftanlagen langsam drehen, sehr einfach. Dies hat viel mit eigenem Gewicht und Windgeschwindigkeit zu tun. Je größer die Windkraftanlage, desto länger die Klingen desto schwerer das Gewicht und desto langsamer dreht es sich. Die Klingen eines 1,5 -MW -Ventilators wiegen ungefähr 6 Tonnen, was 1,8 -mal so hoch ist wie ein 0. 75 MW -Lüfter, aber sie drehen sich nur 18 Mal pro Minute, was nur 3/4 von einem {0. 75 MW -Fan ist. Die Rotationsgeschwindigkeit der Lüfterblätter hängt auch eng mit der Windgeschwindigkeit zusammen. Je schneller die Windgeschwindigkeit, desto schneller dreht sich der Lüfter. Wenn die Windgeschwindigkeit 3 Meter pro Sekunde erreicht, kann der 1,5 -MW -Lüfter die Rotationsgeschwindigkeit durch Drehen der Zahnräder erhöhen und damit den Generator zum Strom erzeugen. Kann die Geschwindigkeit der Lüfterblätter mit zunehmender Windgeschwindigkeit unendlich zunehmen? Das ist definitiv nicht der Fall. Wenn die Windgeschwindigkeit die Geschwindigkeitsbegrenzung des Lüfters überschreitet, muss der Lüfter nicht mehr arbeiten. Denn wenn die Geschwindigkeit zu schnell ist, wird die Exzentrizität erheblich verbessert, der Trägheitstrend wird das Gleichgewicht des Lüfters selbst brechen und die Klingen werden leicht brechen. Daher hat jedes Modell des Lüfters eine maximale Geschwindigkeit. Wenn die Windgeschwindigkeit zu schnell ist, muss der Computer im Hintergrund betrieben werden, um den Lüfter zu stoppen und den Schaden und Verschleiß zu verringern, der durch seine eigene Trägheit verursacht wird. Dies entspricht zwei identischen Autos mit einer Geschwindigkeit von 30 Kilometern pro Stunde und einer mit einer Geschwindigkeit von 200 Kilometern pro Stunde. Es ist dasselbe wie das, welcher leichter zu bremsen ist. Daher kann eine langsame Klingenrotation den Lüfter effektiver vor Schäden schützen. Tatsächlich hängt die Stromerzeugung eines Lüfters nicht davon ab, wie schnell sich die Klingen drehen. Wenn sich die Klingen mit konstanter Geschwindigkeit drehen, nimmt die Kraft auf die Klingen zu und die Leistung steigt. Je größer die Klingen des Lüfters, desto größer die Kraft und desto mehr Leistung erzeugt er. Beispielsweise kann ein 1,5 -MW -Lüfter 1.500 kWh Strom pro Stunde erzeugen, wenn Strom bei voller Leistung erzeugt wird. Berechnet auf der Grundlage eines durchschnittlichen täglichen Stromverbrauchs von 30 kWh für eine dreiköpfige Familie in der Hauptsommersaison kann es für etwa 50 Tage verwendet werden.
Arten der Windkrafterzeugung
Obwohl es viele Arten von Windturbinen gibt, können sie in zwei Kategorien zusammengefasst werden: ① Horizontale Achse -Windturbinen, die Drehachse des Windrotors ist parallel zur Windrichtung; ② Windturbinen der vertikalen Achse, die Rotationsachse des Windrotors ist senkrecht zum Boden oder in der Luftströmungsrichtung.
Horizontalachse Windkraftanlagen
Die Windturbinen der horizontalen Achse sind in zwei Kategorien unterteilt: Hubtyp und Ziagetyp. Heben Sie Windkraftanlagen schnell, während sich die Windkraftanlagen des Luftwiderstands langsam drehen. Für die Windkrafterzeugung werden horizontale Achse Windturbinen hauptsächlich verwendet. Die meisten Windturbinen der horizontalen Achsen haben windgerichtete Geräte, die sich im Windenrichtung ändern können. Bei kleinen Windkraftanlagen verwendet dieses Windgerät ein Schwanzruder, während für große Windturbinen ein Getriebemechanismus, der aus einem Windrichtungssensor und einem Servomotor besteht, ein Getriebemechanismus verwendet wird.
Die Windkraftanlage mit dem Rotor vor dem Turm wird als Windkraftanlage als Windturbine bezeichnet, und die Windkraftanlage mit dem Rotor hinter dem Turm wird als Windkraftanlage bezeichnet. Es gibt viele Arten von Windkraftanlagen in horizontaler Achsen, von denen einige Rotoren mit Rückwärtsklingen haben, von denen einige auf einem Turm installiert sind, um die Kosten des Turms unter dem Zustand einer bestimmten Ausgangsleistung zu senken, und einige horizontale Achsenwindturbinen erzeugen Wirbel um den Rotor, um den Luftstrom zu konzentrieren und die Luftflow-Geschwindigkeit zu erhöhen.
Vertikale Achsenwindturbine
Die Windturbinen der vertikalen Achsen müssen sich nicht dem Wind stellen, wenn sich die Windrichtung ändert. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber horizontalen Achsenwindturbinen. Es vereinfacht nicht nur das strukturelle Design, sondern reduziert auch die gyroskopische Kraft des Windrotors, dem der Wind zugewandt ist.
Es gibt verschiedene Arten von Windturbinen der vertikalen Achse, die zu drehen, einschließlich einer flachen Platte und einer Quilt aus Windrotoren, die ein reines Widerstandsgerät ist. Windmühlen vom Typ S-Typ, die einen Auftrieb haben, aber hauptsächlich Widerstandsgeräte sind. Diese Geräte haben ein großes Startdrehmoment, aber ein Verhältnis mit niedriger Spitze, das eine geringe Leistung bei einer bestimmten Rotorgröße, Gewicht und Kosten liefert.
