풍력 발전기 : 설계, 작동 원리

대체 에너지 개발 기술은 오랫동안 전 세계의 대기업에서 개발 해왔다. 일부 유럽 국가들은 향후 에너지 네트워크에서 유사한 발전을 통해 저축 기회를 제공합니다. 이 분야에서 가장 유망한 분야 중 하나는 풍력입니다. 풍력은 태양열 배터리와 비교하여별로 인기가 없지만 장점이 있습니다. 특히, 주택용 풍력 발전기 는 에너지 생산의 효율성과 작동시 절대적인 환경 무해 성으로 특징 지어집니다.

풍력 터빈 발전기

가정용 풍력 발전소의 구조에는 발전기와 터빈이 포함되며, 확장기 및 비틀림 블레이드가있는 특수 마스트에 설치됩니다. 수신 된 에너지를 처리하기 위해 배터리에 연결된 배터리 충전 컨트롤러가 제공됩니다. 일반적으로 24 V의 서비스 불능 부품이 전력 요소로 사용되며 주전원에 연결된 인버터가 설계에 제공됩니다. 더 복잡한 장치는 산업 풍력 발전기가 소유하고 있으며 전체 복잡한 장비를 나타냅니다. 이들은 제어 요소, 통신 인터체인지, 전기 발전기, 풍속 모니터링 시스템, 블레이드 제어 장치, 소화 수단, 낙뢰 보호 및 기타 구성 요소가있는 전원 캐비닛을 포함하여 본격적인 스테이션이라고 말할 수 있습니다.

작동 원리

모든 풍력 발전기는 에너지 변환 원리에 따라 작동합니다. 능동 부품 (블레이드 또는 로터)의 회전은 플라이휠도 작용하여 들어 올리는 힘과 충격력을 발생시킵니다. 플라이휠을 푸는 과정에서 로터는 움직일 수없는 부분에 자기장을 형성합니다. 그 결과, 전류가 와이어로 흐르기 시작합니다. 이러한 모델은 공통적으로이 유형의 거의 모든 스테이션에 적용됩니다. 또 하나의 사실은 풍력 발전기가 기상 조건으로 인해 조정될 수 있다는 것입니다. 동일한 블레이드 디자인의 개발자는 다양한 지표와 바람의 힘을 최대한 제공하는 경향이 있지만,이 현상은 예측할 수 없으며 많은 다른 요소가 동반 될 수 있습니다.

설치된 전원

이 지역 개발 단계에서 이러한 집계 물 산출을위한 표준화 된 형식에 대해 이야기하는 것이 빠르지 만 주요 특성 지표의 일정한 규칙 성이 추적된다. 예를 들어, 가정용 풍력 발전기의 용량은 일반적으로 100kW 이하입니다. 이상하게도 보일 수 있듯이 최대 1kW를 제공하는 모델이 필요하며 유사한 설치가 마이크로 전력 엔지니어링으로 분류됩니다. 그들은 요트, 농업 농장 등을 장비하는 데 사용됩니다.

보다 많은 산업 및 상업 장비가 많은 회사에서 생산되는 것은 아니지만 그러한 설치 용량은 5 MW에 달할 수 있습니다. 대개 이것들은 질량이 몇 톤에 이르는 거대한 터빈입니다. 동시에 제조업체는 장비를 모바일 장치로 만들려고하거나 최소한 운송 수단을 제공하려고 노력하고 있습니다. 우리가 가정용 모델에 대해 말하면, 대부분의 경우 220V의 풍력 발전기이며 총 출력은 약 4kW입니다.

소형 풍력 발전기의 특징

이 등급의 장비는 풍력 에너지 사용에 관심이있는 상업 회사 및 일반 소비자로부터 가장 큰 관심을 받고 있습니다. 이 유형의 설치에는 블레이드, 로터, 터빈, 방향 장치, 마스트가있는 발전기, 인버터 및 배터리를 포함한 표준 설계가 있습니다. 이러한 장치의 특징에는 중앙 전력 그리드로부터의 독립성이 포함됩니다. 즉, 집의 소형 풍력 발전기가 자율 모드로 작동 할 수 있습니다. 이 착취 형태는 중앙 전원 공급 장치에서 안정적인 공급이없는 교외 부동산 소유주에게 가장 매력적입니다. 또한, 일부 모델의 설치자는 풍력 발전기와 태양 전지 의 개념을 결합하려고합니다 . 결과적으로 가정용 미니 스테이션에는 태양 전지판 과 통신하기위한 DC 모듈이 장착됩니다 .

발전기의 종류

이러한 설비의 주요 분리로 인해 회전축을 따라 분류되었다. 특히 수직 형 풍력 발전기와 날개 유형의 수평 형 아날로그가 있습니다. 첫 번째 그룹의 유닛은 러시에 민감하며 특별한 방향을 필요로하지 않습니다. 그러나 유사한 모델에는 심각한 단점이 있습니다. 수평 설치와 비교할 때 작업 표면의 크기는 절반입니다. 즉, 터빈의 수직 로터 회전축은 바람의 특성에 더 잘 맞 닿아 있지만 초기에는 적은 양의 에너지를 제공합니다.

차례로, 수평 방향으로 축을 가진 날개 달린 모델은 더 넓은 지역의 풍류와 상호 작용할 수 있습니다. 물론, 작동 요소의 방향에 문제가 있지만,이 문제는 일반적인 weathervane의 도움으로 해결됩니다. 따라서, 일련의 이점에 따라, 베인 설치는 수직 카루 젤형 풍력 발전기보다 현재 더 유망하다. 그러나 디자인이 개선되고 있으며 이러한 옵션 사이에 중간이 나타날 수 있습니다.

풍력 발전기 제조업체

풍력 발전기 시장은 유럽 및 중국 제조업체들이 취합니다. 특히 덴마크 기업 베스타 (Vestas)와 중국 생산 업체 인 골드 윈드 (Goldwind)와 시노벨 (Sinovel)이 가장 큰 성공을 거두었습니다.

국내 기업에 관해서는 자랑 스러울 것이 있습니다. 예를 들어, 시장에서는 Sapsan-Energia에서 모델을 사용할 수 있습니다. 현재까지 사용자는이 브랜드의 두 가지 버전 (1000 와트 5000 와트)을 사용할 수 있습니다. 첼 랴빈 스크 기업인 GRC-Vertical은 1500 ~ 30,000 W의 공칭 전력으로 수직 형 설비만을 생산합니다. 소량의 에너지를 공급하는 러시아 풍력 발전기를 찾을 수 있습니다. 예를 들어, 회사 "Stroyinzhservis"는 500 와트의 풍력 발전기를 제공합니다. 거의 모든 러시아 제조업체가 장비를 제공하고 유지 관리하므로 기술 내용의 문제가 발생하지 않아야한다는 점에 유의해야합니다.

가격 문제

각 제조업체는 설치 구현을위한 일반 원칙을 사용함에도 불구하고 여전히 자체적 인 방식으로 진행됩니다. 결과적으로 고유 한 특성을 가진 집계를 얻고 따라서 가격 태그를 얻습니다. 초기 세그먼트에서는 풍력 발전기를 발견 할 수 있으며 그 가격은 40 ~ 70,000 루블로 다양합니다. 이것은 작은 집의 요구에 가장 적합한 독립형 작동 모드 가있는 소형 스테이션입니다. 그런 다음 100-150,000 루블의 비용으로 제안을 따르십시오. 일반적으로 상업용으로 사용할 수있는 5000W의 출력을 갖는 장치입니다.

풍력 발전기 사용의 타당성

전문가에 따르면 이러한 설치가 개인적인 요구에 항상 유용하지는 않습니다. 이것은 배터리, 인버터 및 설치 가격이 높기 때문입니다. 또한 때로는 보충용 디젤 발전기를 설치해야 할 필요가 있으며 에너지 공급 방법을 구성하는 비용도 증가합니다. 그럼에도 불구하고 풍력 발전기는 변환이 열에 직접 수행되면 스스로를 정당화 할 수 있습니다. 이 경우, 난방 시스템으로서의 발전기의 기능이 실현되며, 그 가능성은 온수 공급 및 가정의 기본 가열 모두에 사용될 수있다.

결론

모든 단점을 감안할 때 풍력 설치는 시장에서 적극적으로 추진되어 모든 신규 사용자를 유치합니다. 이것은 세그먼트의 전망과 자유 에너지 원을 제공하는 기회의 매력 때문입니다. 이미 오늘날 풍력 발전기는 민간 주택에 충분한 에너지를 공급할 수 있습니다. 물론 모든 지역에서 그러한 시설의 사용이 기후 조건으로 인해 정당화되는 것은 아닙니다. 그러나 이러한 경우 라 할지라도, 전문가들은 광전 요소, 연료 생성기 및 기타 보조 에너지 원으로 설비를 보완하는 그러한 제안을 포기하지 않을 것을 권고합니다.