Ze kterého zařízení se skládá systém pro výrobu elektriny z větru?

Mar.27.2024

Systémy výroby elektriny z větru lze dělit na systémy připojené k elektrické síti a autonómní systémy podle různých aplikacích. Dnes se budeme hlavně věnovat autonómním systémům výroby elektriny z větru.

Autonómní systémy využívající větří energii obvykle skládají ze větrných turbín, regulátorů, inverterů, baterií a dalších součástí.

Větrné turbiny zahrnují především následující části:

1. Větrový kolovrat

Většina rotérů větrných turbín se skládá z 3-5 listů, které jsou součástmi převádějícími energii větru na mechanickou energii. V současnosti existují dva hlavní materiály pro větrné turbiny. Jeden je skleněná vlákna, které se obvykle ručně lepí pomocí skleněných plátů a připraveného epoxidového lepidla ve formě modelu, a do vnitřní dutiny se přidávají některé vyplňovací materiály. Ruční lepení je vhodné pro listy různých tvarů a proměnných průřezů, ale ruční výroba je pracnostně náročná a časově náročná a kvalita produktu je těžká k ovládání. Zahraniční malé ventilátory také používají mechanizovanou výrobu listů s rovnoměrným průřezem, což významně zvyšuje efektivitu výroby listů a kvalitu produktu.

2. Generátor

Větrné turbíny obvykle používají generátory s trvale magnetovanými spoječi. Střídavý proud generovaný větrnou turbínou je převeden na stejnosměrný proud, který může být uložen v akumulátoru.

3. Směrovací mechanismus, mechanismus regulace rychlosti a mechanismus parkování

Pro získání energie z větru by měla rotující plocha větrného kola být kolmá na směr větru. U větrných turbín s vodorovnou osou je tato funkce dosažena použitím ocasu jako řídícího mechanismu.

Zároveň, jak roste rychlost větru, musí být omezena otáčková frekvence větrného kola. To je proto, že například příliš velká otáčková frekvence poškodí větrné kolo a další součásti větrné turbíny; na druhé straně je potřeba omezit výstupní výkon generátoru na určitou hranici.

Vzhledem k tomu, že struktura malých větrných turbín je relativně jednoduchá, aktuálně se obecně používá metoda regulační rychlosti s bočním natočením vrtule. Tento mechanismus regulace může snadno způsobit kývání větrného rotoru a ocasu při velké změně rychlosti a směru větru, což dále způsobuje vibraci větrné turbíny. Proto by při vysoké rychlosti větru, zejména když je baterie úplně nabita, měla být větrná turbína ručně zastavena.

Některé malé větrné turbíny jsou navrženy s ručními brzdovými mechanismy. Navíc lze v praxi použít metodu bočního parkování, tedy pevné umístění elastického lana na ocasní křídlo. Když je třeba zastavit, stačí tažení ocasního křídla tak, aby se větrná kola otočila stranou od směru větru, čímž dosáhnete cíle zastavení.

4. Věž malé větrné turbíny

Obvykle se skládá z věžové trubky a 3-4 lan, s výškou 6-9 metrů. Lze ji také flexibilně vybírat podle skutečných místních podmínek.

Ostatní vybavení zahrnuté v systému výroby elektriny ze větru

1. Regulátor

Funkce regulátoru systému výroby elektriny ze větru je řídit a zobrazovat nabíjení baterie větřenkovou turbínou tak, aby se zajistilo, že baterie nebude přeplněna nebo přehozena, a aby bylo zajištěno normální používání baterie a spolehlivá funkce celého systému. V současnosti jsou regulátory větřenkových turbin obvykle vybaveny spotřebovacím zatížením. Jeho úkolem je absorbovat elektrickou energii generovanou větřenkovou turbínou, když je bateriová nádrž plná a vnější zátěž je malá.

2. Inverter

Inverter je zařízení, které převádí stejnosměrnou elektřinu (12V, 24V, 36V, 48V) na střídavou elektřinu 220V. Protože mnoho spotřebičů dostupných na trhu funguje s napětím 220V, je toto zařízení v mnoha aplikacích nezbytné.

3. Baterie

Je to velmi důležitá součást systému výroby elektriny ze větru. Obvykle jsou k dispozici olověnokyselé nebo lithiové baterie.