ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมประกอบด้วยอุปกรณ์ใดบ้าง?

ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมประกอบด้วยอุปกรณ์ใดบ้าง?

ระบบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมสามารถแบ่งออกเป็นระบบบนกริดและระบบนอกกริดตามสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน วันนี้เราจะพูดถึงระบบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมนอกกริดเป็นหลัก

ระบบพลังงานลมนอกกริดทั่วไปประกอบด้วยกังหันลม เครื่องควบคุม เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า และแบตเตอรี่รวมถึงส่วนประกอบอื่น ๆ

กังหันลมมีส่วนประกอบหลักดังนี้:

1. ล้อลม

ใบพัดของกังหันลมส่วนใหญ่มีประกอบด้วย 3-5 ชิ้น ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่เปลี่ยนพลังงานลมให้กลายเป็นพลังงานกล มีวัสดุหลักสองประเภทที่ใช้สำหรับการผลิตใบพัดกังหันลม ในปัจจุบัน หนึ่งในนั้นคือวัสดุไฟเบอร์กลาส ซึ่งมักจะถูกเคลือบด้วยมือด้วยผ้าใยแก้วและเรซินอีพ็อกซี่ที่เตรียมไว้ในแม่พิมพ์ และเพิ่มวัสดุเติมภายในช่องว่าง การเคลือบด้วยมือเหมาะสำหรับใบพัดที่มีรูปร่างต่างๆ และหน้าตัดที่เปลี่ยนแปลงได้ แต่การผลิตด้วยมือใช้แรงงานมากและใช้เวลานาน และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ยากที่จะควบคุม กังหันลมขนาดเล็กจากต่างประเทศบางแห่งยังใช้วิธีการผลิตแบบเครื่องจักรสำหรับใบพัดหน้าตัดเท่ากัน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตใบพัดและความสามารถของผลิตภัณฑ์อย่างมาก

2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

กังหันลมโดยทั่วไปจะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวร กระแสสลับที่เกิดจากการขับเคลื่อนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นกระแสตรงที่สามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่ได้

3. กลไกกำหนดทิศทาง กลไกควบคุมความเร็ว และกลไกหยุด

เพื่อให้ได้พลังงานจากลม พื้นที่หมุนของกังหันลมควรตั้งฉากกับทิศทางของลม ในกังหันลมแกนนอน ฟังก์ชันนี้จะทำได้โดยใช้หางเป็นกลไกในการบังคับทิศทาง

ในขณะเดียวกัน เมื่อความเร็วลมเพิ่มขึ้น ความเร็วของการหมุนของกังหันลมต้องถูกจำกัด เนื่องจากในหนึ่งด้าน ความเร็วการหมุนที่มากเกินไปอาจทำให้กังหันลมและส่วนประกอบอื่น ๆ ของกังหันลมเสียหาย และในอีกด้านหนึ่ง การผลิตกระแสไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำเป็นต้องถูกจำกัดไว้ในช่วงหนึ่ง

เนื่องจากโครงสร้างของกังหันลมขนาดเล็กค่อนข้างง่าย การใช้วิธีควบคุมความเร็วแบบด้านใบพัดจึงเป็นที่นิยมในปัจจุบัน กลไกการควบคุมความเร็วนี้สามารถทำให้โรเตอร์และหางของกังหันลมแกว่งไปมาเมื่อความเร็วและทิศทางของลมเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ส่งผลให้เกิดการสั่นสะเทือนของกังหันลมได้ ดังนั้น เมื่อความเร็วลมสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแบตเตอรี่ถูกชาร์จเต็ม กังหันลมควรหยุดด้วยมือ

กังหันลมขนาดเล็กบางรุ่นออกแบบมาพร้อมกลไกเบรกด้วยมือ นอกจากนี้ ในทางปฏิบัติสามารถใช้วิธีจอดด้านข้าง โดยใช้เชือกนิ่มผูกไว้ที่ปีกหาง เมื่อจำเป็นต้องหยุด ให้ดึงหางเพื่อหมุนใบกังหันให้อยู่ในตำแหน่งด้านข้างของทิศทางลม เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์ในการหยุด

4. หอคอยของกังหันลมขนาดเล็ก

โดยทั่วไปแล้วประกอบด้วยท่อหอคอยและเคเบิล 3-4 เส้น มีความสูง 6-9 เมตร สามารถเลือกใช้อย่างยืดหยุ่นตามสภาพพื้นที่จริงได้

อุปกรณ์อื่น ๆ ที่รวมอยู่ในระบบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม

1. เครื่องควบคุม

หน้าที่ของเครื่องควบคุมระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมคือการควบคุมและแสดงการชาร์จแบตเตอรี่โดยกังหันลม เพื่อให้มั่นใจว่าแบตเตอรี่จะไม่ถูกชาร์จเกินหรือปล่อยประจุเกิน และเพื่อให้แน่ใจถึงการใช้งานปกติของแบตเตอรี่และการทำงานที่เชื่อถือได้ของระบบโดยรวม ในปัจจุบัน เครื่องควบคุมกังหันลมมักมาพร้อมกับโหลดที่ใช้พลังงาน หน้าที่ของมันคือการดูดซับพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตโดยกังหันลมเมื่อแบตเตอรี่เต็มแล้วและโหลดภายนอกมีขนาดเล็ก

2. อินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (12V, 24V, 36V, 48V) เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ 220V เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายชนิดในตลาดปัจจุบันใช้พลังงานไฟฟ้า 220V อุปกรณ์นี้จึงจำเป็นในหลาย ๆ การใช้งาน

3. แบตเตอรี่

เป็นส่วนประกอบที่สำคัญมากในระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม โดยทั่วไปจะมีแบตเตอรี่ตะกั่วกรดหรือแบตเตอรี่ลิเธียมให้เลือก