Kanuni za uzalishaji wa nguvu ya upepo, faida na hasara za uzalishaji wa nguvu ya upepo

Upepo ni jambo la asili linalosababishwa na mtiririko wa hewa, na vilima kadhaa ambavyo vinazunguka mchana na usiku vinabadilisha upepo kuwa umeme, ambao ni injini za upepo.

Kizazi cha nguvu ya upepo kinamaanisha mchakato wa kubadilisha nishati ya kinetic ya mitambo kuwa nishati ya umeme kwa kukamata nishati ya upepo, kuitumia kuendesha mzunguko wa blade za turbine ya upepo, na wakati upepo unavuma kuelekea blade, huendesha turbine ya upepo kuzunguka. Nishati ya kinetic ya mitambo ya hewa hutumiwa kuendesha jenereta kutoa umeme, kukamilisha mchakato mzima wa kubadilisha nishati ya mitambo kuwa nishati ya umeme. Kanuni ya mwili ni sheria ya induction ya umeme.

Hali ya ujanibishaji wa umeme iligunduliwa na mtaalam wa fizikia wa Uingereza Michael Faraday, ambayo inahusu jambo ambalo conductor huwekwa kwenye flux ya sumaku inayobadilika na hutoa nguvu ya umeme. Ikiwa conductor hii imeunganishwa kwenye kitanzi, kitanzi kitaandaliwa.

Kiini cha ujanibishaji wa sumaku na kiini cha umeme: Maxwell alifupisha muhtasari wa induction ya umeme katika mfumo wa hesabu kupitia mahesabu ya hesabu, inayojulikana kama hesabu za Maxwell. Mfumo huu wa equations ulifunua kiini cha uingizwaji wa umeme - uwanja wa sumaku unaobadilika hutoa uwanja wa umeme, na kinyume chake. Sehemu ya umeme inaweza kuingiliana na elektroni (au vitu vya kushtakiwa), na elektroni zilizowekwa kwenye uwanja wa umeme hupewa nishati inayowezekana kwa sababu ya hatua ya uwanja wa umeme. Mchakato wa kutoa nishati inayowezekana pia ni mchakato wa kutumia umeme.

Kanuni za uzalishaji wa nishati ya upepo

Kanuni ya uzalishaji wa nguvu ya upepo ni kutumia nguvu ya upepo kuendesha mzunguko wa blade za upepo, na kisha kuongeza kasi ya mzunguko kupitia kiharusi kukuza jenereta ili kutoa umeme. Kulingana na teknolojia ya sasa ya Windmill, kasi ya hewa ya takriban mita tatu kwa sekunde (kiwango cha upepo) inatosha kuanza kutoa umeme. Kizazi cha nguvu ya upepo kinakuwa mwenendo wa ulimwengu kwa sababu hauitaji matumizi ya mafuta na haitoi mionzi au uchafuzi wa hewa. Kubadilisha nishati ya kinetic ya upepo kuwa nishati ya kinetic ya mitambo, na kisha kubadilisha nishati ya mitambo kuwa nishati ya kinetic ya umeme, ni uzalishaji wa nguvu ya upepo.

Vifaa vinavyohitajika kwa uzalishaji wa nguvu ya upepo huitwa turbines za upepo. Aina hii ya turbine ya upepo inaweza kugawanywa katika sehemu tatu: turbine ya upepo (pamoja na mkia wa mkia), jenereta, na mnara.

Turbine ya upepo ni sehemu muhimu ambayo hubadilisha nishati ya kinetic ya upepo kuwa nishati ya mitambo. Inayo wahusika wawili (au zaidi) wa umbo la propeller. Wakati upepo unavuma kuelekea blade, nguvu ya aerodynamic inayozalishwa kwenye blade huendesha turbine ya upepo kuzunguka. Nyenzo ya blade ya propeller inahitaji nguvu ya juu na uzani mwepesi, na kwa sasa imetengenezwa zaidi na fiberglass au vifaa vingine vya mchanganyiko (kama vile nyuzi ya kaboni).

Je! Ni faida gani na hasara za uzalishaji wa nguvu ya upepo

Manufaa

1. Usafi na faida nzuri za mazingira;

2. Inaweza kurejeshwa na kamwe kupungua;

3. Mzunguko mfupi wa ujenzi wa miundombinu;

4. Kiwango cha ufungaji rahisi.

hasara

1. Kelele na uchafuzi wa kuona;

2. Kuchukua maeneo makubwa ya ardhi;

3. Isiyoweza kudhibitiwa na isiyodhibitiwa;

4. Kwa sasa, gharama bado ni kubwa sana.

5. Huathiri ndege.

Faida:

Nishati mbadala: Nguvu ya upepo ni chanzo cha nishati mbadala ambacho hakijakamilika kama mafuta, na haitoi gesi chafu kama vile dioksidi kaboni na oksidi za nitrojeni, na kusababisha uchafuzi mdogo wa mazingira.

Akiba ya Gharama ya Nishati: Ikilinganishwa na mafuta ya mafuta, nguvu ya upepo ina gharama ya chini na mafuta ni bure. Kwa sababu ya maendeleo ya haraka ya uzalishaji wa nguvu ya upepo, gharama za uzalishaji hupungua polepole.

Inaweza kutumika katika mazingira anuwai: nguvu ya upepo inaweza kutumika katika maeneo mengi, sio tu kwenye ardhi lakini pia baharini, inayofaa kwa mazingira anuwai.

Kubadilika: Uzalishaji wa nguvu ya upepo unaweza kufanya kazi kwa urahisi, na pato la umeme linaweza kubadilishwa wakati wowote kulingana na hali ya upepo.

Inaweza kutumika kwa kushirikiana na teknolojia zingine za nishati: Nguvu ya upepo inaweza kutumika kwa kushirikiana na teknolojia zingine za nishati mbadala na teknolojia za jadi za nishati ili kuboresha ufanisi wa nishati na kuegemea.

udhalili:

Kutegemea nguvu ya upepo: Kama nguvu ya upepo inategemea kasi ya upepo, kasi ya upepo isiyo ya kutosha au isiyo na msimamo inaweza kusababisha kupungua kwa ufanisi wa uzalishaji wa nguvu au kutoweza kutoa umeme kawaida.

Athari za Mazingira: Ufungaji wa turbines za upepo unahitaji kazi ya ardhi au nafasi ya bahari na inaweza kuwa na athari kwa uhamiaji wa ndege na wanyama wengine wa porini.

Uchafuzi wa kelele: Turbines za upepo hutoa kiwango fulani cha kelele wakati wa operesheni, ambayo inaweza kusababisha kuingiliwa na usumbufu kwa wakaazi wanaowazunguka.

Gharama kubwa za matengenezo: Turbines za upepo zinahitaji matengenezo ya mara kwa mara na utunzaji, na ikiwa malfunction ya mashine, inahitaji kurekebishwa na sehemu kubadilishwa, ambayo inahitaji muda mwingi na pesa.