Hệ thống phát điện gió bao gồm những thiết bị nào?

Hệ thống phát điện gió bao gồm những thiết bị nào?

Hệ thống phát điện gió có thể được chia thành hệ thống nối lưới và hệ thống ngoài lưới tùy theo các tình huống ứng dụng khác nhau. Hôm nay chúng ta sẽ chủ yếu nói về hệ thống phát điện gió ngoài lưới.

Hệ thống năng lượng gió ngoài lưới thường bao gồm tua-bin gió, bộ điều khiển, bộ biến tần, ắc-quy và các phần khác.

Tua-bin gió chủ yếu bao gồm các phần sau:

1. Rotor gió

Hầu hết các cánh quạt tuabin gió đều được cấu thành từ 3-5 cánh, đây là các bộ phận chuyển đổi năng lượng gió thành năng lượng cơ học. Hiện nay có hai vật liệu chính cho cánh tuabin gió. Một là vật liệu sợi thủy tinh, thường được dán thủ công bằng vải sợi thủy tinh và keo epoxy đã chuẩn bị trong khuôn, và một số vật liệu điền đầy được thêm vào khoang bên trong. Việc dán thủ công phù hợp với các cánh có hình dạng khác nhau và mặt cắt ngang thay đổi, nhưng sản xuất thủ công đòi hỏi nhiều nhân công và mất thời gian, chất lượng sản phẩm khó kiểm soát. Các tua-bin nhỏ nước ngoài cũng sử dụng sản xuất cơ giới hóa cho các cánh có mặt cắt ngang đồng nhất, điều này cải thiện đáng kể hiệu suất sản xuất cánh và chất lượng sản phẩm.

2. Máy phát điện

Tuabin gió thường sử dụng máy phát điện từ trường vĩnh cửu. Dòng điện xoay chiều do máy phát điện được dẫn động bởi tuabin gió sẽ được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều có thể lưu trữ trong pin.

3. Cơ chế định hướng, cơ chế điều tốc và cơ chế dừng

Để thu năng lượng từ gió, mặt quay của tuabin gió cần phải vuông góc với hướng gió. Ở tuabin gió trục ngang, chức năng này được thực hiện bằng cách sử dụng cánh đuôi làm cơ chế lái.

Đồng thời, khi tốc độ gió tăng lên, tốc độ quay của tuabin gió phải bị giới hạn. Điều này là vì, một mặt, tốc độ quay quá cao sẽ gây hư hại cho tuabin gió và các bộ phận khác của máy phát điện gió; mặt khác, công suất đầu ra của máy phát điện cần được giới hạn trong một phạm vi nhất định.

Do cấu trúc của tua-bin gió nhỏ tương đối đơn giản, phương pháp điều chỉnh tốc độ lệch bên cánh quạt hiện đang được sử dụng phổ biến. Cơ chế điều chỉnh tốc độ này có thể dễ dàng gây ra sự摆 động của rotor gió và phần đuôi khi tốc độ và hướng gió thay đổi lớn, từ đó gây rung động cho tua-bin gió. Do đó, khi tốc độ gió cao, đặc biệt là khi pin đã đầy, tua-bin gió nên được dừng lại bằng tay.

Một số tua-bin gió nhỏ được thiết kế với cơ chế phanh bằng tay. Ngoài ra, trong thực tế, có thể sử dụng phương pháp đỗ bên, tức là cố định một sợi dây mềm trên cánh đuôi. Khi cần dừng, kéo cánh đuôi để xoay bánh xe gió sang một bên so với hướng gió để đạt được mục đích dừng lại.

Tháp của tua-bin gió nhỏ

Thông thường nó bao gồm ống tháp và 3-4 cáp, với chiều cao 6-9 mét. Nó cũng có thể được chọn linh hoạt tùy theo điều kiện thực tế tại địa phương.

Thiết bị khác được bao gồm trong hệ thống phát điện gió

1. Bộ điều khiển

Chức năng của bộ điều khiển hệ thống phát điện gió là kiểm soát và hiển thị việc sạc ắc-quy bởi tuabin gió để đảm bảo rằng ắc-quy sẽ không bị quá tải hoặc xả quá mức, và đảm bảo việc sử dụng bình thường của ắc-quy cũng như hoạt động đáng tin cậy của toàn bộ hệ thống. Hiện nay, các bộ điều khiển tuabin gió thường đi kèm với một tải tiêu thụ năng lượng. Chức năng của nó là hấp thụ năng lượng điện do tuabin gió tạo ra khi bình ắc-quy đã đầy và tải bên ngoài nhỏ.

2. Máy biến đổi

Bộ biến tần là thiết bị chuyển đổi điện năng một chiều (12V, 24V, 36V, 48V) thành điện năng xoay chiều 220V. Vì nhiều thiết bị điện trên thị trường hiện nay được cấp nguồn bằng 220V, nên thiết bị này là cần thiết trong nhiều ứng dụng.

3. Ắc-quy

Đây là một thành phần rất quan trọng trong hệ thống phát điện gió. Thông thường có sẵn ắc-quy chì axit hoặc pin lithium.