مبادئ طاقة الرياح

تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة حركية ميكانيكية ، ثم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حركية كهربائية ، وهذا هو توليد طاقة الرياح.مبدأ توليد طاقة الرياح هو استخدام الرياح لدفع شفرات طاحونة الهواء للدوران ، ثم زيادة سرعة الدوران من خلال زيادة السرعة لتعزيز المولد لتوليد الكهرباء.وفقًا لتقنية الطاحونة الهوائية ، يمكن بدء تشغيل الكهرباء بسرعة نسيم تبلغ حوالي ثلاثة أمتار في الثانية (درجة النسيم).تشكل طاقة الرياح طفرة في العالم ، لأن طاقة الرياح لا تستخدم الوقود ، ولا تنتج إشعاعًا أو تلوثًا للهواء.[5]

المعدات المطلوبة لتوليد طاقة الرياح تسمى توربينات الرياح.يمكن تقسيم هذا النوع من مولدات طاقة الرياح إلى ثلاثة أجزاء: عجلة الرياح (بما في ذلك الدفة الخلفية) والمولد والبرج.(لا تحتوي محطات طاقة الرياح الكبيرة أساسًا على دفة ذيل ، وعادة ما يكون للصغيرة فقط (بما في ذلك النوع المنزلي) دفة ذيل)

تعتبر عجلة الرياح مكونًا مهمًا يحول الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة ميكانيكية.وهي تتألف من عدة شفرات.عندما تهب الرياح على الشفرات ، تتولد قوة هوائية على الشفرات لدفع عجلة الرياح للدوران.تتطلب مادة الشفرة قوة عالية وخفيفة الوزن ، وهي مصنوعة في الغالب من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية أو مواد مركبة أخرى (مثل ألياف الكربون).(هناك أيضًا بعض عجلات الرياح العمودية ، والشفرات الدوارة على شكل حرف S ، وما إلى ذلك ، والتي تكون وظيفتها أيضًا نفس وظيفة شفرات المروحة التقليدية)

لأن سرعة عجلة الرياح منخفضة نسبيًا ، وغالبًا ما يتغير حجم واتجاه الرياح ، مما يجعل السرعة غير مستقرة ؛لذلك ، قبل تشغيل المولد ، من الضروري إضافة صندوق تروس يزيد السرعة إلى السرعة المقدرة للمولد.أضف آلية لتنظيم السرعة للحفاظ على ثبات السرعة ، ثم قم بتوصيلها بالمولد.من أجل الحفاظ على محاذاة عجلة الرياح دائمًا مع اتجاه الرياح للحصول على أقصى طاقة ، يجب تثبيت دفة تشبه ريشة الرياح خلف عجلة الرياح.

البرج الحديدي هو الهيكل الذي يدعم عجلة الرياح والدفة والمولد.تم تصميمه بشكل عام ليكون مرتفعًا نسبيًا من أجل الحصول على قوة رياح أكبر وأكثر اتساقًا ، ولكن أيضًا للحصول على قوة كافية.يعتمد ارتفاع البرج على تأثير العوائق الأرضية على سرعة الرياح وقطر عجلة الرياح ، بشكل عام في حدود 6-20 مترًا.

تتمثل وظيفة المولد في نقل سرعة الدوران الثابتة التي تحصل عليها عجلة الرياح إلى آلية توليد الطاقة من خلال زيادة السرعة ، وبالتالي تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

تحظى طاقة الرياح بشعبية كبيرة في فنلندا والدنمارك وبلدان أخرى ؛كما تقوم الصين بالترويج لها بقوة في المنطقة الغربية.يعتبر نظام توليد طاقة الرياح الصغير فعالاً للغاية ، ولكنه لا يتكون فقط من رأس مولد ، بل من نظام صغير بمحتوى تكنولوجي معين: مولد الرياح + شاحن + عاكس رقمي.تتكون توربينات الرياح من أنف وجسم دوار وذيل وشفرات.كل جزء مهم جدا.وظائف كل جزء هي: تستخدم الشفرات لاستقبال الرياح وتحويلها إلى طاقة كهربائية من خلال الأنف ؛يحافظ الذيل على الشفرات دائمًا في مواجهة اتجاه الرياح القادمة للحصول على أقصى طاقة رياح ؛يسمح الجسم الدوار للأنف بالدوران بمرونة لتحقيق وظيفة جناح الذيل لضبط الاتجاه ؛دوار الأنف هو مغناطيس دائم ، ولف الجزء الثابت يقطع خطوط المجال المغناطيسي لتوليد الكهرباء.

بشكل عام ، فإن رياح المستوى الثالث لها قيمة الاستفادة.ومع ذلك ، من وجهة نظر معقولة اقتصاديًا ، فإن سرعة الرياح التي تزيد عن 4 أمتار في الثانية مناسبة لتوليد الطاقة.وفقًا للقياسات ، توربينات رياح بقدرة 55 كيلو وات ، عندما تكون سرعة الرياح 9.5 مترًا في الثانية ، تكون الطاقة الخارجة للوحدة 55 كيلوواط ؛عندما تكون سرعة الرياح 8 أمتار في الثانية ، تكون الطاقة 38 كيلووات ؛عندما تكون سرعة الرياح 6 أمتار في الثانية ، 16 كيلووات فقط ؛وعندما تكون سرعة الرياح 5 أمتار في الثانية تكون 9.5 كيلووات فقط.يمكن ملاحظة أنه كلما زادت الرياح ، زادت الفوائد الاقتصادية.

في بلدنا ، هناك العديد من أجهزة توليد طاقة الرياح المتوسطة والصغيرة الناجحة قيد التشغيل بالفعل.

موارد الرياح في بلدي غنية للغاية.يبلغ متوسط ​​سرعة الرياح في معظم المناطق أكثر من 3 أمتار في الثانية ، خاصة في الهضاب الشمالية الشرقية والشمالية الغربية والجنوبية الغربية والجزر الساحلية.متوسط ​​سرعة الرياح أعلى ؛في بعض الأماكن ، يكون الجو أكثر من الثلث في السنة. الوقت عاصف.في هذه المجالات ، يعد تطوير توليد طاقة الرياح واعدًا للغاية