Από τι εξοπλισμό αποτελείται ένα σύστημα παραγωγής αιολικής ενέργειας;

Από τι εξοπλισμό αποτελείται ένα σύστημα παραγωγής αιολικής ενέργειας;

Τα συστήματα παραγωγής αιολικής ενέργειας μπορούν να χωριστούν σε συστήματα εντός και εκτός δικτύου σύμφωνα με διαφορετικά σενάρια εφαρμογής. Σήμερα θα μιλήσουμε κυρίως για σύστημα παραγωγής αιολικής ενέργειας εκτός δικτύου.

Τα συστήματα αιολικής ενέργειας εκτός δικτύου αποτελούνται γενικά από ανεμογεννήτριες, ελεγκτές, μετατροπείς, μπαταρίες και άλλα μέρη.

Οι ανεμογεννήτριες περιλαμβάνουν κυρίως τα ακόλουθα μέρη:

1. Ανεμοτροχός

Οι περισσότεροι ρότορες ανεμογεννητριών αποτελούνται από 3-5 πτερύγια, τα οποία είναι εξαρτήματα που μετατρέπουν την αιολική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια. Επί του παρόντος υπάρχουν δύο κύρια υλικά για πτερύγια ανεμογεννητριών. Το ένα είναι υλικό από υαλοβάμβακα, το οποίο συνήθως επικολλάται στο χέρι με ύφασμα από ίνες γυαλιού και προετοιμασμένη εποξική ρητίνη στο μοντέλο, και κάποιο υλικό πλήρωσης προστίθεται στην εσωτερική κοιλότητα. Η χειροκίνητη επικόλληση είναι κατάλληλη για λεπίδες διαφορετικών σχημάτων και μεταβλητών διατομών, αλλά η χειρωνακτική παραγωγή είναι εντατική και χρονοβόρα και η ποιότητα του προϊόντος είναι δύσκολο να ελεγχθεί. Οι ξένοι μικροί ανεμιστήρες χρησιμοποιούν επίσης μηχανοποιημένη παραγωγή λεπίδων ίσης διατομής, η οποία βελτιώνει σημαντικά την απόδοση της παραγωγής λεπίδων και την ποιότητα του προϊόντος.

2. Γεννήτρια

Οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούν γενικά εναλλάκτες μόνιμου μαγνήτη. Το εναλλασσόμενο ρεύμα που παράγεται από τη γεννήτρια που κινείται από ανεμογεννήτρια ανορθώνεται σε συνεχές ρεύμα που μπορεί να αποθηκευτεί σε μια μπαταρία.

3. Μηχανισμός κατεύθυνσης, μηχανισμός ρύθμισης ταχύτητας και μηχανισμός στάθμευσης

Προκειμένου να ληφθεί ενέργεια από τον άνεμο, η περιστρεφόμενη επιφάνεια του τροχού ανέμου πρέπει να είναι κάθετη προς την κατεύθυνση του ανέμου. Στις ανεμογεννήτριες οριζόντιου άξονα, αυτή η λειτουργία επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας την ουρά ως μηχανισμό διεύθυνσης. 

Ταυτόχρονα, καθώς αυξάνεται η ταχύτητα του ανέμου, η ταχύτητα περιστροφής του τροχού ανέμου πρέπει να περιορίζεται. Αυτό οφείλεται στο ότι, αφενός, η υπερβολική ταχύτητα περιστροφής θα προκαλέσει ζημιά στον τροχό του ανέμου και σε άλλα εξαρτήματα της ανεμογεννήτριας. Από την άλλη πλευρά, η ισχύς εξόδου της γεννήτριας πρέπει να περιοριστεί σε ένα συγκεκριμένο εύρος.

Δεδομένου ότι η δομή των μικρών ανεμογεννητριών είναι σχετικά απλή, αυτή τη στιγμή χρησιμοποιείται γενικά η μέθοδος ρύθμισης της ταχύτητας μεροληπτικής πλευράς της πτερωτής. Αυτός ο μηχανισμός ρύθμισης της ταχύτητας μπορεί εύκολα να προκαλέσει την αιώρηση του ρότορα και της ουράς του ανέμου όταν η ταχύτητα και η κατεύθυνση του ανέμου αλλάζουν πολύ, προκαλώντας έτσι δόνηση στην ανεμογεννήτρια. Επομένως, όταν η ταχύτητα του ανέμου είναι υψηλή, ειδικά όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη, η ανεμογεννήτρια θα πρέπει να σταματά χειροκίνητα.

Ορισμένες μικρές ανεμογεννήτριες έχουν σχεδιαστεί με μηχανισμούς χειροκίνητης πέδησης. Επιπλέον, στην πράξη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος πλάγιας στάθμευσης, δηλαδή ένα μαλακό σχοινί στερεώνεται στο φτερό της ουράς. Όταν είναι απαραίτητο να σταματήσετε, τραβήξτε το ουραίο πτερύγιο για να περιστρέψετε τον τροχό του ανέμου προς τα πλάγια προς την κατεύθυνση του ανέμου για να επιτύχετε τον σκοπό της διακοπής.

4. Πύργος μικρής ανεμογεννήτριας

Γενικά αποτελείται από έναν πύργο σωλήνα και 3-4 καλώδια, με ύψος 6-9 μέτρα. Μπορεί επίσης να επιλεγεί ευέλικτα σύμφωνα με τις πραγματικές τοπικές συνθήκες.

Άλλος εξοπλισμός που περιλαμβάνεται στο σύστημα παραγωγής αιολικής ενέργειας

1. Ελεγκτής

Η λειτουργία του ελεγκτή συστήματος παραγωγής αιολικής ενέργειας είναι να ελέγχει και να εμφανίζει τη φόρτιση της μπαταρίας από την ανεμογεννήτρια για να διασφαλίσει ότι η μπαταρία δεν θα υπερφορτιστεί ή υπερφορτιστεί και να εξασφαλίσει την κανονική χρήση της μπαταρίας και την αξιόπιστη λειτουργία ολόκληρου του συστήματος. Προς το παρόν, οι ελεγκτές ανεμογεννητριών έχουν γενικά φορτίο που καταναλώνει ενέργεια. Η λειτουργία του είναι να απορροφά την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από την ανεμογεννήτρια όταν το μπουκάλι της μπαταρίας είναι γεμάτο και το εξωτερικό φορτίο είναι μικρό.

2. Μετατροπέας

Ο μετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει την ισχύ DC (12V, 24V, 36V, 48V) σε 220V AC. Επειδή πολλές ηλεκτρικές συσκευές στην αγορά σήμερα τροφοδοτούνται από 220 V, αυτή η συσκευή είναι απαραίτητη σε πολλές εφαρμογές.

3. Μπαταρία

Είναι ένα πολύ σημαντικό στοιχείο στο σύστημα παραγωγής αιολικής ενέργειας. Γενικά, διατίθενται μπαταρίες μολύβδου-οξέος ή μπαταρίες λιθίου.