Classi, caratteristiche costruttive e schema di funzionamento degli aerogeneratori

Le risorse energetiche naturali della Terra sono in costante diminuzione, il che porta alla costante ricerca dell'umanità di fonti di energia sempre nuove, alternative e rinnovabili che garantiscano la sua vita, sia ora che in futuro. Una di queste fonti di energia alternative e rinnovabili è l'energia contenuta nell'energia eolica.

La prima turbina eolica, che utilizzava l'energia eolica per produrre elettricità, fu costruita in Danimarca alla fine del XIX secolo. Da allora, l'uomo ha costantemente utilizzato l'energia eolica, soprattutto nelle zone difficili da raggiungere dove è impossibile utilizzare altre fonti di energia. Naturalmente, l'uso dell'energia eolica non è nella scala che vorremmo fosse.

Qual è il principio del generatore eolico per generare elettricità?

Qui tutto accade abbastanza semplicemente.Il vento con la sua pressione fa girare una ruota a pale, che tramite un riduttore trasferisce la coppia risultante all'albero dell'aerogeneratore... L'albero con il rotore dell'aerogeneratore che ruota nel suo statore genera per noi una corrente elettrica continua .

Un pacco batteria costituito da una o più batterie e incluso nel design WPP (centrale eolica) — funge da dispositivo di stoccaggio dell'elettricità "in eccesso", attualmente inutilizzata, che viene fornita ai consumatori in caso di necessità, ad esempio durante l'assenza di vento. Il dispositivo di conversione della tensione (inverter), con la sua funzione, ha la conversione della corrente elettrica continua in corrente alternata, con tensione di rete 220V e frequenza 50Hz.

L'industria moderna produce turbine eoliche (WPP) dalle più piccole, ad esempio la G-60 con cinque pale con un diametro di soli 0,75 m e un peso di soli 9 kg con una potenza di circa 60 W, alle grandi turbine eoliche industriali con un diametro ruota di circa 60 m.

Passiamo ora ai principi di base utilizzati nella classificazione delle turbine eoliche.

Classificazione delle turbine eoliche in base all'asse di rotazione.

Per quanto riguarda la posizione dell'asse di rotazione del suo rotore, i generatori eolici sono disponibili con asse di rotazione orizzontale e verticale.

• I generatori eolici più diffusi al mondo con asse di rotazione orizzontale del rotore, quando questo asse è parallelo alla superficie terrestre. Questo tipo di turbina eolica è popolarmente chiamato «mulini a vento». L'asse di tali generatori eolici gira automaticamente verso il vento, anche con la sua piccola forza.

• Le pale di una turbina eolica con asse di rotazione verticale ruotano in un piano perpendicolare al piano della superficie terrestre.Qui non è necessario far girare la turbina stessa nella direzione del vento, poiché il vento da tutte le direzioni possibili farà comunque girare la turbina. In qualsiasi direzione del vento, una turbina con asse di rotazione verticale ha solo metà delle sue pale rivolte verso il vento, quindi, in tali generatori, metà della loro potenza viene effettivamente sprecata.

Le turbine eoliche con asse di rotazione verticale sono abbastanza facili da installare e mantenere, poiché il generatore e il cambio si trovano sulla superficie della terra.Gli svantaggi dei generatori con asse di rotazione verticale includono la loro costosa installazione e un'area occupata piuttosto ampia da un tale generatore, rispetto ad un generatore con asse di rotazione orizzontale.

Per quanto riguarda gli ambiti di applicazione dei generatori con diversi assi di rotazione delle pale, va detto che i generatori eolici con asse di rotazione orizzontale sono più spesso utilizzati per la produzione di energia industriale, sebbene ce ne siano molti nel settore privato tra la popolazione. Le turbine eoliche ad asse verticale sono utilizzate principalmente per generare elettricità nei villaggi rurali e nelle piccole fattorie private.

Classificazione degli aerogeneratori in base al numero di pale.

In base al numero di pale, i generatori eolici sono a due pale, tre pale e multipala, dove il numero di pale della turbina è di circa 50 pezzi e oltre.

Le turbine eoliche a più pale vengono utilizzate quando è necessario il fatto stesso di un gran numero di giri nella sua turbina, ad esempio per azionare una pompa per il pompaggio dell'acqua, ecc. Allo scopo di generare elettricità, tali turbine eoliche non vengono effettivamente utilizzate .

Classificazione in base al materiale utilizzato per realizzare le lame.

Qui si distinguono le seguenti classi di turbine eoliche:

• Generatori galleggianti o "sailwalker".

• Gruppi elettrogeni a pale piene.

Si noti che le pale a vela sono molto più facili ed economiche da produrre rispetto alle pale rigide in metallo o fibra di vetro.

Le lame a vela non sono quasi mai utilizzate dalla popolazione, poiché il materiale di copertura di tali lame richiede la sua sostituzione quasi dopo ogni vento "serio".

Classificazione degli aerogeneratori in base al passo dell'elica.

In termini di questa metrica, tutte le turbine eoliche hanno eliche a passo fisso e variabile. È chiaro che il passo variabile dell'elica della turbina eolica porta ad un aumento significativo della gamma di velocità di rotazione ottimali delle sue pale. Ma allo stesso tempo, il meccanismo che fornisce queste funzioni ai generatori eolici è piuttosto complesso e richiede metallo, il che porta in gran parte ad un aumento del costo di progettazione del generatore eolico stesso, nonché a una diminuzione della sua affidabilità operativa .

Moderne turbine eoliche nel settore privato

Conclusione.

Infine, facendo un piccolo riassunto del materiale da noi presentato, diremo che ci sono molti progetti e classificazioni di impianti eolici nel mondo. Pertanto, ognuno di noi, per la sua scelta ottimale nella sua fattoria, ha bisogno di conoscenze adeguate, che cerchiamo di fornirti nei nostri articoli.