Ni aina gani za kawaida za turbine za upepo

Turbini za kawaida za upepo zimegawanywa katika makundi mawili kulingana na mwelekeo wa mhimili wa mzunguko wa turbini ya upepo: turbini za upepo za mhimili mlalo na turbini za upepo za mhimili wima, ambazo mhimili mlalo kwa sasa ndio aina kuu ya matumizi. Yafuatayo ni uainishaji na sifa kuu:

1, Turbine ya upepo ya mhimili mlalo (HAWT)
Mhimili wa mzunguko wa turbine ya upepo uko sambamba na ardhi, na vilele vinafanana na propela za ndege. Zaidi ya 95% ya uwezo wa nguvu ya upepo duniani imewekwa.

Aina kuu:

1. aina ya upepo unaoelekea juu

Turbine ya upepo huzunguka mbele ya mnara ikikabiliana na upepo, ikihitaji mfumo wa yaw ili kukabiliana na upepo.

Faida: Hupunguza athari ya kivuli cha mnara (kuingiliwa kwa mnara na mtiririko wa hewa), ufanisi mkubwa.

Hasara: Inahitaji kifaa cha yaw na ina muundo tata.

Idadi kubwa ya mitambo mikubwa ya kisasa ya upepo (zaidi ya MW 1.5) hutumia muundo huu.

2. Aina ya upepo wa kushuka

Turbine ya upepo iko nyuma ya mnara na inaweza kuzoea upepo kiotomatiki (bila hitaji la mfumo wa yaw unaofanya kazi).

Hasara: Athari ya kivuli cha mnara husababisha mabadiliko ya msongo wa mawazo kwenye vile, na kuvifanya viwe na uwezekano wa kuchoka.

Haitumiwi sana katika turbine za upepo za mapema au ndogo.

2, Turbine ya upepo ya mhimili wima (VAWT)
Mhimili wa mzunguko wa turbine ya upepo uko wima chini na unaweza kukamata upepo kutoka upande wowote bila kuhitaji mfumo wa yaw. Kwa sasa, hutumiwa hasa kwa uzalishaji mdogo wa umeme uliosambazwa au hali maalum.

Aina kuu:

Aina ya Darrieus

Majani yamepinda (kama vile umbo la "Φ") na huzunguka kwa kuinua anga.

Faida: Kasi ya juu na ufanisi mkubwa.

Hasara: Haiwezi kujianzisha yenyewe, inahitaji vifaa vya ziada; Mkazo wa kimuundo ni mkubwa, na hivyo kufanya iwe vigumu kuikuza.

Aina ya Savonius

Vile vina umbo la S na umbo la pipa, vinavyoendeshwa na upinzani wa upepo.

Faida: Nguvu ya kuanzia ya juu, rahisi kuanza kwa kasi ya upepo mdogo, muundo rahisi.

Hasara: Ufanisi mdogo (chini ya 15%), unaotumika sana katika vipimo vya anemomita au vifaa vidogo vya kuchaji.

Darius mwenye umbo la H (blade iliyonyooka)

Kutumia mchanganyiko wa vile vilivyonyooka na vijiti vya usaidizi kwa ajili ya utengenezaji rahisi.

Katika miaka ya hivi karibuni, kumekuwa na mwelekeo mpya katika ujumuishaji wa ujenzi au majaribio ya nguvu za upepo zinazoelea baharini.

3, Imeainishwa kulingana na hali na kiwango cha matumizi
Turbine kubwa ya upepo iliyounganishwa na gridi ya taifa

Nguvu kwa kawaida huwa ≥ 1MW, ikiwa na kipenyo cha turbine ya upepo cha mita 80-200, kinachotumika kwa mashamba ya upepo.

Aina kuu ni aina ya mhimili wa mlalo wa blade tatu unaoelekea juu, wenye teknolojia iliyokomaa.

Mitambo ya upepo midogo na ya kati iliyosambazwa

Nguvu ≤ 100kW, inayotumika katika maeneo ya vijijini, vituo vya mawasiliano, mashamba, n.k.

Ikiwa ni pamoja na shoka za mlalo au wima (kama vile aina ya H, aina ya Savonius).

turbine ya upepo ya pwani

Nyingi kati yao ni turbine kubwa za upepo zenye mhimili mlalo (5-15MW au zaidi) zenye miundo maalum ya msingi (rundo moja, linaloelea, n.k.).

Muundo unaostahimili kutu na kimbunga unahitajika, na kusababisha gharama kubwa za matengenezo.

Feni maalum

Aina ya kinuzi kilichoboreshwa: Muundo wenye umbo la kofia huharakisha mtiririko wa hewa, huongeza ufanisi, lakini huja kwa gharama kubwa.

Nguvu ya upepo ya mwinuko wa juu: kutumia kite za angani au puto za heliamu kubeba jenereta, katika hatua ya majaribio.

4, Mitindo ya Kiteknolojia na Miundo Inayoibuka
Kipimo Kikubwa: Uwezo wa kitengo kimoja cha turbine za upepo za pwani umefikia 15-18MW, huku urefu wa blade ukizidi mita 120.

Msingi unaoelea: unafaa kwa nguvu ya upepo wa bahari kuu, ukiwa na turbine za upepo zilizowekwa kwenye majukwaa yanayoelea.

Muundo wa mhimili wima mseto: Kwa kuchanganya faida za kuinua na kuburuta, inaboresha utendaji na ufanisi wa kuanzia.

Akili: Kutumia vitambuzi na algoriti za akili bandia (AI) ili kuboresha pembe za yaw na blade, kuzoea hali ngumu za upepo.

5, Muhtasari na Ulinganisho
1. Turbine ya upepo yenye mhimili mlalo yenye makali matatu

Faida: Ufanisi wa ubadilishaji wa nishati ya upepo ni wa juu zaidi (hadi 50% au zaidi), teknolojia hii imekomaa sana, kiwango na uchumi ni bora zaidi, na kwa sasa ndiyo njia kuu ya miradi mikubwa ya nguvu za upepo.

Hasara: Inahitaji mfumo sahihi wa yaw ili kuendana na mwelekeo wa upepo, pamoja na kelele kubwa, gharama kubwa za matengenezo (hasa kwa vitengo vikubwa), na mahitaji ya juu ya kiufundi.

Matumizi makuu: mashamba ya upepo ya pwani yaliyo katikati, mashamba ya upepo ya pwani (mifumo ya sasa na ya baadaye).

2. Turbine ya upepo ya mhimili wima - Aina ya Dario

Faida: Inaweza kukamata upepo kutoka upande wowote bila kuhitaji mfumo wa kupiga mdundo. Jenereta na vifaa vingine vinaweza kuwekwa ardhini kwa ajili ya matengenezo rahisi, na kelele wakati wa operesheni ni ndogo kiasi.

Hasara: Ufanisi wa jumla ni mdogo kuliko ule wa feni ya mhimili mlalo, na kwa kawaida haiwezi kuanza kiotomatiki. Inapokuwa kubwa, changamoto ya msongo wa kimuundo ni kubwa zaidi, na kiwango cha biashara ni cha chini.

Matumizi makuu: uzalishaji mdogo wa umeme uliosambazwa, ujenzi wa nishati jumuishi ya upepo, miradi ya majaribio, na mazingira maalum.

3. Turbine ya upepo ya mhimili wima - Aina ya Savonius

Faida: Nguvu ya juu ya kuanzia, inayoweza kuanza hata chini ya kasi ya upepo mdogo na mtiririko wenye misukosuko, muundo rahisi sana na imara, gharama ndogo za utengenezaji na matengenezo.

Hasara: Ufanisi wa ubadilishaji wa nishati ya upepo ni mdogo sana (kwa kawaida chini ya 20%), na kasi ni polepole.

Matumizi makuu: Vifaa vidogo vya kuchaji, vifaa vya kupumulia, vifaa vya kupimia kasi ya upepo, na hali zingine za nguvu ndogo.

Kwa muhtasari, turbine ya upepo yenye mhimili mlalo yenye makali matatu inatawala soko la nishati ya upepo duniani kutokana na ufanisi wake wa juu na mnyororo wake wa viwanda uliokomaa. Turbine za upepo zenye mhimili wima, hasa aina ya Dario, zimekuwa zikifanyiwa utafiti na kuchunguzwa kila mara katika hali zilizosambazwa, zilizopunguzwa ukubwa, na maalum kutokana na faida zake za kipekee, na ni nyongeza muhimu kwa maendeleo mbalimbali ya teknolojia ya nguvu ya upepo.