풍력 발전 시스템은 어떤 장비로 구성되나요?

Mar.27.2024

풍력 발전 시스템은 사용 목적에 따라 그리드 연계 시스템과 독립형 시스템으로 나눌 수 있습니다. 오늘은 주로 독립형 풍력 발전 시스템에 대해 이야기하겠습니다.

독립형 풍력 에너지 시스템은 일반적으로 풍력 터빈, 컨트롤러, 인버터, 배터리 등으로 구성됩니다.

풍력 터빈은 주로 다음 부품을 포함합니다:

1. 풍차

대부분의 풍력 터빈 로터는 바람 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 3-5개의 날개로 구성됩니다. 현재 풍력 터빈 날개의 주요 두 재료가 있습니다. 하나는 유리 섬유 재질로, 일반적으로 모델 내에서 유리 섬유 천과 에폭시 수지로 수작업으로 붙여지고, 내부 공극에는 일부 충전재가 추가됩니다. 수작업 접착은 다양한 형태와 가변 단면형의 날개에 적합하지만, 수작업 생산은 노동 집약적이며 시간이 많이 소요되고 제품 품질을 통제하기 어렵습니다. 해외의 작은 풍력 발전기는 동일 단면형 날개를 기계화된 방식으로 생산하여 날개 생산 효율과 제품 품질을 크게 향상시킵니다.

2. 발전기

풍력 터빈은 일반적으로 영구 자석 교류 발전기를 사용합니다. 풍력 터빈에 의해 구동된 발전기가 생성한 교류는 배터리에 저장할 수 있는 직류로 정류됩니다.

3. 방향 메커니즘, 속도 조절 메커니즘 및 주차 메커니즘

바람으로부터 에너지를 얻기 위해 풍력 터빈의 회전 면은 바람의 방향에 수직이어야 합니다. 수평 축 풍력 터빈에서는 이 기능을 꼬리 부분을 조향 장치로 사용하여 달성합니다.

한편, 바람의 속도가 증가함에 따라 풍력 터빈의 회전 속도를 제한해야 합니다. 이는 한쪽으로는 과도한 회전 속도가 풍력 터빈과 그 다른 구성 요소들에 손상을 줄 수 있고, 다른 한쪽으로는 발전기의 출력 전력을 특정 범위 내로 제한해야 하기 때문입니다.

소형 풍력 터빈의 구조가 비교적 간단하기 때문에 현재 일반적으로 사용되는 것은 패들 측면 편향 속도 조절 방법입니다. 이 속도 조절 메커니즘은 바람의 속도와 방향이 크게 변할 때 풍력 로터와 꼬리가 흔들릴 수 있어 풍력 터빈의 진동을 유발할 수 있습니다. 따라서 바람이 강할 경우 특히 배터리가 완전히 충전되었을 때는 풍력 터빈을 수동으로 멈추어야 합니다.

일부 소형 풍력 터빈은 수동 브레이크 메커니즘이 설계되어 있습니다. 또한 실무에서는 측면 주차 방법을 사용할 수 있는데, 즉 꼬리 날개에 부드러운 밧줄을 고정합니다. 정지가 필요할 때는 꼬리 날개를 당겨 풍력 터빈을 바람 방향과 수평으로 돌려 정지 목적을 달성합니다.

4. 소형 풍력 터빈 타워

대체로 타워 튜브와 3-4개의 케이블로 구성되며, 높이는 6-9미터입니다. 또한 실제 현장 상황에 따라 유연하게 선택할 수도 있습니다.

풍력 발전 시스템에 포함된 기타 장비

1. 컨트롤러

풍력 발전 시스템의 컨트롤러는 풍력 터빈이 배터리를 충전하는 과정을 제어하고 표시하며, 배터리가 과충전되거나 과방전되지 않도록 하고, 배터리의 정상적인 사용과 전체 시스템의 신뢰성 있는 작동을 보장합니다. 현재 풍력 터빈 컨트롤러는 일반적으로 에너지를 소비하는 부하를 갖추고 있습니다. 그 기능은 배터리가 가득 차 있고 외부 부하가 적을 때 풍력 터빈이 생성한 전기 에너지를 흡수하는 것입니다.

2. 인버터

인버터는 직류 전원(12V, 24V, 36V, 48V)을 교류 전원(220V)으로 변환하는 장치입니다. 현재 시장에서 많은 가전 제품이 220V로 작동하기 때문에 이 장치는 많은 응용 분야에서 필수적입니다.

3. 배터리

풍력 발전 시스템에서 매우 중요한 구성 요소입니다. 일반적으로 납축전지나 리튬 배터리를 사용할 수 있습니다.