Nguyên lý hoạt động Tuabin gió và những cấu tạo của nó

Nguyên lý hoạt động Tuabin gió là những hoạt động, vận hành của một cỗ máy được chế tạo nhằm tạo ra năng lượng điện từ nguồn gió tự nhiên. Năng lượng gió là một loại năng lượng sạch được đưa vào hoạt động rất mạnh. Và để có được nguồn năng lượng sach này thì các nhà khoa học đã rất cất công nghiên cứu và chế tạo ra các Tuabin gió.

Luster.vn
Sự phát triển của năng lượng gió

Nguyên lý hoạt động Tuabin gió để mang lại hiệu quả cao cho điện năng, và cũng là thân thiện với môi trường là điều rất quan trọng. Chính vì vậy mà hiện nay năng lượng gió rất được xã hội quan tâm và nhiều người tin dùng.

Các turbine gió sẽ hoạt động, chuyển năng lượng của gió thành năng lượng cơ học và phát ra điện Turbine gió được đặt trên trụ cao để đón năng lượng gió giúp tốc độ quay nhanh hơn và ít bị các luồng gió bất thường.Turbine gió có thể sử dụng cung cấp điện cho nhà cửa hoặc xây dựng, chúng có thể nối tới một mạng điện để phân phối mạng điện ra rộng hơn.

Luster.vn
Các trục Tuabin gió ở ngoài biển

Hiện có 2 loại turbine gió, được lắp đặt trên đất liền hoặc ngoài khơi. Tháp turbine gió có thể lên tới 100m. Turbine gió có thể cấu tạo từ 2 hoặc 3 cánh quạt, chiều dài cánh từ 35-60m. Được thiết kế có thể quay dưới tác động của sức gió từ 10km/h trở lên. Tốc độ gió tối ưu là 50km/h. Tuy nhiên, khi gió quá mạnh (trên 90km/h), turbine gió sẽ ngưng hoạt động để đảm bảo an toàn.

Các tuabin gió hiện nay được chia thành hai loại:

– Một loại theo trục đứng giống như máy bay trực thăng.

– Một loại theo trục ngang.

Các loại tuabin gió trục ngang là loại phổ biến có 2 hay 3 cánh quạt. Tuabin gió 3 cánh quạt hoạt động theochiều gió với bề mặt cánh quạt hướng về chiều gió đang thổi. Ngày nay, tuabin gió 3 cánh quạt được sử dụng rộng rãi.

CẤU TẠO CỦA TUABIN GIÓ

-Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điều khiển.

-Blades: Cánh quạt. Gió thổi qua các cánh quạt và là nguyên nhân làm cho các cánh quạt chuyển động và quay.

-Brake: Bộ hãm (phanh). Dùng để dừng rotor trong tình trạng khẩn cấp bằng điện, bằng sức nước hoặc bằng động cơ.

-Controller: Bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gió khoảng 8 đến 14 dặm/giờ tương ứng với 12km/h đến 22km/h và tắc động cơ khoảng 65 dặm/giờ tương đương với 104 km/h bởi vì các máy phát này có thể phát nóng.

-Gear box: Hộp số. Bánh răng được nối với trục có tốc độ thấp với trục có tốc độ cao và tăng tốc độ quay từ 30 đến 60 vòng/ phút lên 1200 đến 1500 vòng/phút, tốc độ quay là yêu cầu của hầu hết các máy phát điện sản xuất ra điện. Bộ bánh răng này rất đắt tiền, nó là một phần của bộ động cơ và tuabin gió.

Luster.vn
Các bộ phận cấu tạo nên Tuabin gió

-Generator: Máy phát. Phát ra điện.

-High – speed shaft: Trục truyền động của máy phát ở tốc độ cao.

-Low – speed shaft: Trục quay tốc độ thấp.

-Nacelle: Vỏ. Bao gồm rotor và vỏ bọc ngoài, toàn bộ được dặt trên đỉnh trụ và bao gồm các phần: gear box, low and high – speed shafts, generator, controller, and brake. Vỏ bọc ngoài dùng bảo vệ các thành phần bên trong vỏ. Một số vỏ phải đủ rộng để một kỹ thuật viên có thể đứng bên trong trong khi làm việc.

-Pitch: Bước răng. Cánh được xoay hoặc làm nghiêng một ít để giữ cho rotor quay trong gió không quá cao hay quá thấp để tạo ra điện.

-Rotor: Bao gồm các cánh quạt và trục.

-Tower: Trụ đỡ Nacelle. Được làm bằng thép hình trụ hoặc thanh dằn bằng thép. Bởi vì tốc độ gió tăng lên nếu trụ càng cao, trụ đỡ cao hơn để thu được năng lượng gió nhiều hơn và phát ra điện nhiều hơn.

-Wind vane: Để xử lý hướng gió và liên lạc với “yaw drive” để định hướng tuabin gió.

-Yaw drive: Dùng để giữ cho rotor luôn luôn hướng về hướng gió chính khi có sự thay đổi hướng gió.

-Yaw motor: Động cơ cung cấp cho “yaw drive” định được hướng gió.

CÔNG SUẤT CÁC LOẠI TUABIN GIÓ

Dãy công suất tuabin gió thuận lợi từ 50 kW tới công suất lớn hơn cỡ vài MW. Để có dãy công suất tuabin gió lớn hơn thì tập hợp thành một nhóm nhưng tuabin với nhau trong một trại gió và nó sẽ cung cấp năng lượng lớn hơn cho lưới điện.

Luster.vn
Công suất hoạt động của Tuabin gió rất mạnh

Các tuabin gió loại nhỏ có công suất dưới 50 kW được sử dụng cho gia đình. Viễn thông hoặc bơm nước đôi khi cũng dùng để nối với máy phát điện diezen, pin và hệ thống quang điện. Các hệ thống này được gọi là hệ thống lai gió và điển hình là sử dụng cho các vùng sâu vùng xa, những địa phương chưa có lưới điện, những nơi mà mạng điện không thể nối tới các khu vực này.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUABIN GIÓ

Các tuabin gió được đặt trên trụ cao để thu hầu hết năng lượng gió.

Các tuabin gió tạo ra điện như thế nào? Một cách đơn giản là một tuabin gió làm việc trái ngược với một máy quạt điện, thay vì sử dụng điện để tạo ra gió như quạt điện thì ngược lại tuabin gió lại sử dụng gió để tạo ra điện.

Các tuabin gió hoạt động theo một nguyên lý rất đơn giản. Năng lượng của gió làm cho 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh 1 rotor. Mà rotor được nối với trục chính và trục chính sẽ truyền động làm quay trục quay máy phát để tạo ra điện.

Luster.vn
Nguyên lý hoạt động Tuabin gió

Các tuabin gió được đặt trên trụ cao để thu hầu hết năng lượng gió. Ở tốc độ 30 mét trên mặt đất thì các tuabin gió thuận lợi: Tốc độ nhanh hơn và ít bị các luồng gió bất thường.

Các tuabin gió có thể sử dụng cung cấp điện cho nhà cửa hoặc xây dựng, chúng có thể nối tới một mạng điện để phân phối mạng điện ra rộng hơn.

Nhìn từ phía ngoài vào một xưởng năng lượng gió thấy được một nhóm các tuabin làm việc và tạo ra điện nhờ các đường dây tiện ích như thế nào?Điện được truyền qua dây dẫn phân phối từ các nhà, các cơ sở kinh doanh, các trường học …

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

BÀI VIẾT CÙNG CHUYÊN MỤC

BÀI VIẾT LIÊN QUAN

Scroll to Top