Si shndërrohet era në energji elektrike? Paraardhësi i drejtpërdrejtë i rrymës turbinat e erës janë të vjetrat mullinjtë e erës, të cilat edhe sot përdoren për punë të ndryshme, si nxjerrja e ujit apo bluarja e grurit. A helikopter Është një makinë me tehe ose tehe të ngjitura në një bosht të përbashkët, i cili fillon të rrotullohet kur fryn era.
Ky bosht rrotullues është i lidhur me lloje të ndryshme makinerish, të tilla si ato që përdoren për bluarjen e grurit, pompimin e ujit ose gjenerojnë energji elektrike.
Për të gjeneruar energji elektrike, lëvizja e teheve aktivizon një gjenerator elektrik që e konverton atë energji mekanike e rrotullimit në energji elektrike. Ky gjenerator mund të jetë një alternator ose dinamo, dhe energjia elektrike e prodhuar mund të ruhet në bateri ose të dërgohet drejtpërdrejt në rrjet për shpërndarje. Ajo që është vërtet komplekse nuk është vetë operacioni, por kërkimi dhe zhvillimi i nevojshëm për të krijuar turbinat e erës më efikase.
Llojet e turbinave me erë
Ekzistojnë kryesisht dy lloje të turbinat e erës: ato të boshti horizontal dhe ato të boshti vertikal. Ata të boshti horizontal janë më të zakonshmet sot, ndërsa ato të boshti vertikal Ato janë më pak të zakonshme, megjithëse kanë disa avantazhe në situata specifike.
L turbinat e erës de boshti vertikal Dallohen sepse nuk kërkojnë sistem orientimi nga era. Përveç kësaj, gjeneratori elektrik mund të vendoset në tokë, duke e bërë më të lehtë mirëmbajtjen. Megjithatë, e tij prodhimi i energjisë është më i ulët, dhe kërkojnë motorë shtesë për të filluar funksionimin.
Në anën tjetër, turbinat e erës me bosht horizontale Ato paraqesin shkathtësi më të madhe, pasi mund të përdoren në aplikime të vogla, si instalime të izoluara ose në ferma të mëdha me erë.
Brenda llojeve të turbinave me erë vertikale, gjejmë tre variante kryesore:
- Savonius: Janë turbina me erë me efikasitet të ulët, por shumë të thjeshta në dizajn.
- Giromill: Ofrojnë efikasitet më të madh se sa tipi Savonius, por kërkojnë shpejtësi më të madhe të erës.
- darrieus: Ky tip karakterizohet nga forma e krahut dhe është ai me performancën më të lartë midis atyre me bosht vertikal.
Disavantazhet e turbinave me erë
Një nga problemet më të shpeshta të turbinat e erës Është madhësia e tij e madhe, e cila shkakton dridhje dhe zhurmë. Për këtë arsye, ato zakonisht instalohen në zona larg zonave të banuara. Megjithatë, një trend i kohëve të fundit është zhvillimi i turbina më të vogla o i heshtur që mund të vendosen në zonat urbane.
Një tjetër sfidë në fushën e energji eolica është ndryshueshmëria e erës. turbinat e erës Ato janë krijuar për të funksionuar në mënyrë optimale brenda një gamë të shpejtësive të erës. Kjo do të thotë se nevojitet një shpejtësi minimale që tehet të fillojnë të lëvizin dhe, nga ana tjetër, ekziston një kufi maksimal për të shmangur dëmtimin e mekanizmit.
Në përgjithësi, turbinat me erë funksionojnë me shpejtësia e erës midis 3 dhe 24 metra në sekondë. Nëse era është më e dobët, nuk gjenerohet energji e mjaftueshme, ndërsa nëse është shumë e fortë, turbinat duhet të mbyllen për të parandaluar dëmtimin, e njohur si shpejtësia e prerjes.
Krijimi i një turbine me erë ose turbinë me erë
L turbinat e erës boshti horizontal, ose Turbinat me erë me bosht horizontal (TEEH), janë të përbërë nga disa segmente kryesore:
- Kulla dhe themeli: Themelet mund të jenë të sheshta ose të thella, në varësi të qëndrueshmërisë së kërkuar. Kulla, nga ana e saj, ka lloje të ndryshme:
- Tuba çeliku: Janë më të zakonshmet në fermat me erë.
- prej betoni: Ato ndërtohen në vend dhe lejojnë që lartësia e saktë të llogaritet për të maksimizuar efikasitetin.
- Strukturat e rrjetave: Ata përdorin profile çeliku, të cilat janë më pak të zakonshme në turbinat e mëdha moderne me erë.
- rotor: Është pjesa që mban tehet. Funksioni i tij është të shfrytëzojë energjinë e erës duke e shndërruar atë në lëvizje rrotulluese.
- Gondolë: Shpesh quhet 'koka' e turbinës së erës, ajo strehon të gjitha makineritë, duke përfshirë gjeneratorin, kutinë e shpejtësisë dhe frenat.
- gjenerator: Shndërron energjinë mekanike në energji elektrike. Në turbinat moderne me erë, përdoren gjeneratorë asinkronë me furnizim të dyfishtë ose gjeneratorë sinkron.
- Kutia e shumëzimit: Ky komponent bashkon shpejtësinë e ulët të rotorit me shpejtësitë e larta të kërkuara nga gjeneratori për të prodhuar energji elektrike efikase. Shumëzon rrotullimet për minutë (RPM) të rotorit nga 18-50 RPM në afërsisht 1.750 RPM.
- Frenat: Frenat mekanike ndalojnë turbinën me erë në mënyrë të sigurt nëse era është shumë e fortë ose nëse kërkohet mirëmbajtje.
Pajisjet elektrike të një turbine me erë
L turbinat e erës përfshijnë a sistemi i ushqyerjes që lidh energjinë e prodhuar me rrjetin elektrik. Për më tepër, ata kanë sensorë të shumtë që monitorojnë variabla të tilla si shpejtësia dhe drejtimi i erës, si dhe temperaturën brenda kërthizës. Të gjitha këto të dhëna lejojnë kontrollin efikas të turbinës së erës, duke optimizuar performancën e saj.
Përveç sensorëve, turbinat moderne të erës Ato janë të pajisura me mekanizma që lejojnë që pjerrësia e tehuve të rregullohet për të optimizuar kapjen e erës sipas intensitetit të saj.
Me zgjerimin e fermat me erë, si tokësore dhe detare, përdorimi i erës është bërë një nga energji e rinovueshme më konkurrues dhe më i pastër, gjë që kontribuon ndjeshëm në reduktimin e emetimeve të CO2.
Energjia e erës vazhdon të evoluojë, si në përmirësimin e dizajnit të turbinave me erë ashtu edhe në optimizimin e performancës së tyre në kushte të ndryshme klimatike.
Turbinat me erë luajnë një rol vendimtar në tranzicionin drejt një sistemi energjie më të qëndrueshëm, duke përfituar nga një burim i pashtershëm siç është era.