Ветряные турбины - это растущий источник возобновляемой энергии. Большинство современных турбин преобразуют кинетическую энергию движения ветра в электричество. Однако количество электроэнергии, которое они могут произвести, зависит от силы ветра в конкретном районе.
Ветряные турбины бывают разных форм и размеров. Они могут вырабатывать электроэнергию для общественных сетей или индивидуальных домов, ферм и предприятий.
Что такое ветряные турбины?
Ветряные турбины - это инструменты, которые используются для выработки чистой возобновляемой энергии. Источники чистой возобновляемой энергии не производят вредных отходов и не зависят от ограниченных ресурсов. Это означает, что они являются источником энергии до тех пор, пока мы можем обслуживать оборудование, которое ее использует, в данном случае - турбины.
Существует большое разнообразие ветряных турбин, но они делятся на четыре общие категории:
-
Микро. Они имеют ограниченное применение, например, для зарядки аккумуляторов на транспортных средствах для отдыха и парусных лодках. Их электрическая мощность варьируется от 200 до 500 Вт.
-
Распределенные. Это небольшие турбины, предназначенные для электроснабжения участка одного человека. Они могут быть подключены к коммунальным сетям с разрешения и при содействии местного поставщика энергии. Они могут вырабатывать от 20 до 100 киловатт.
-
Наземные. Их часто объединяют в крупные ветроэлектростанции или ветропарки. Они могут вырабатывать значительное количество электроэнергии для общественных сетей. Их мощность варьируется от 100 киловатт до многих мегаватт.
-
Морские. Как правило, это возвышающиеся сооружения. Многие из них выше статуи Свободы. Они генерируют огромное количество энергии благодаря сильным океанским ветрам.
Что такое ветер?
Ветер - это одна из форм солнечной энергии. Он возникает из-за неравномерного распределения тепла между всеми молекулами, образующими воздух.
К условиям, порождающим ветер, относятся:
-
Солнце неравномерно нагревает атмосферу Земли
-
Бугристая и неровная поверхность Земли
-
Вращение Земли
Ветер будет существовать до тех пор, пока выполняются эти условия. Это означает, что мы можем превращать в энергию столько, сколько захотим, и его всегда будет больше.
Эффективны ли ветряные турбины?
То, что ветряные турбины вырабатывают устойчивую энергию, не означает, что они делают это эффективно. Устойчивость ветряных турбин не является мерой их эффективности.
Эффективность ветровой турбины зависит от ее конструкции и силы ветра, с которым она сталкивается. К счастью, очень небольшие изменения скорости ветра приводят к значительному увеличению мощности, поэтому машины могут быть очень эффективными.
Существует два основных типа лопастей для ветряных турбин - с вертикальной осью и с горизонтальной осью. Турбины с вертикальной осью - это тот тип, с которым вы знакомы больше всего. Они выглядят как гигантские минималистичные вентиляторы с тремя лопастями. Они работают только тогда, когда направлены против ветра.
Горизонтально-осевые турбины бывают разных стилей и конструкций. Они могут использовать энергию ветра под разными углами, поэтому их не нужно регулировать при смене направления ветра.
Самым важным фактором, определяющим эффективность ветровой турбины, является количество ветра в регионе. Количество ветра в конкретном районе зависит от ряда условий - например, от географического положения. В целом, чем выше в атмосферу вы поднимаетесь, тем больше ветра.
Существует множество различных марок ветряных турбин. Некоторые из них имеют рейтинг эффективности, чтобы помочь вам оценить продукт. Одним из примеров является номинальная годовая энергетическая ценность. Это значение - общее количество энергии, которое турбина будет вырабатывать в течение одного года, когда средняя скорость ветра составляет 11,2 мили в час.
Как работают ветряные турбины?
Поток энергии через ветряную турбину прямо противоположен потоку энергии вентилятора. Например, рассмотрим обычный оконный вентилятор. Он берет энергию из электричества в розетке и преобразует ее в движение молекул воздуха - форму кинетической энергии.
Ветряная турбина берет кинетическую энергию из молекул воздуха в ветре и преобразует ее в полезную энергию. Ветряная турбина может быть настроена на выработку механической или электрической энергии. Механическая энергия используется для выполнения конкретной и непосредственной задачи, например, для перекачки воды или помола зерна. Электричество, с другой стороны, может храниться и имеет широкий спектр применения.
Электрические турбины гораздо эффективнее механических. В наши дни все больше людей используют небольшие электрические турбины даже для выполнения стационарных задач, таких как перекачка воды.
Основной способ, которым ветряная турбина вырабатывает энергию, - это движение ее аэродинамически сконструированных лопастей. Они функционируют подобно крыльям самолета. Когда ветер движется против лопастей, давление воздуха смещается, и возникают подъемная и тяговая силы. Подъемная сила сильнее и заставляет лопасти вращаться.
Вращающиеся лопасти прикреплены к ротору, который вращает генератор. Генератор способен преобразовывать движение в электричество.
Где лучше поставить ветряную турбину?
Точное размещение ветряной турбины зависит от ряда факторов, включая:
-
Что вам нужно с ней делать
-
Какую модель вы используете
-
Ваше окружение
В целом, небольшие персональные турбины следует размещать так, чтобы нижняя лопасть находилась на высоте не менее 30 футов над землей и на расстоянии 300 футов от любых препятствий. Более крупные турбины, используемые в ветряных электростанциях, должны располагаться на высоте не менее 100 футов или более над землей.
Из чего сделаны ветряные турбины?
Ветряные турбины могут быть изготовлены из различных материалов в зависимости от типа и производителя. Они требуют прочного фундамента, который обычно бетонный. Трубы, трубки и провода являются составными частями многих конструкций.
Хотя для каркаса могут использоваться различные материалы, следует избегать алюминиевых турбин. Они могут растрескаться и стать неустойчивыми.
Громкие ли ветряные турбины?
Ветряные турбины действительно производят шум. Точное количество зависит от размера и модели ветровой турбины.
Небольшие турбины, вырабатывающие два киловатта энергии, производят шум в 50 децибел. Если вы прислушаетесь, этот звук можно услышать на расстоянии 50 футов. Более крупные турбины, скорее всего, производят больше звука.
Является ли ветряная турбина правильным выбором для моего дома?
Все больше и больше людей рассматривают возможность установки ветряных турбин для обеспечения своих потребностей в автономном энергоснабжении и компенсации растущих затрат на электроэнергию. Ветряные турбины подходят не для каждого дома, но вы можете использовать их различными способами, например:
-
часть гибридной энергетической системы, в которой также используются такие источники, как солнечная энергия
-
Подключение к местной энергосистеме - вам необходимо связаться с вашим текущим поставщиком энергии для получения спецификаций по подключению вашей турбины к их системе
-
В качестве источника 100% энергии - при условии, что у вас хорошее месторасположение
Прежде чем принять решение о том, что вам подходит ветряная турбина, определите годовое потребление энергии и количество годового ветра. Компании предоставят вам конкретные оценки и рекомендации для вашего участка. Обязательно пройдитесь по магазинам, чтобы найти оптимальную модель и ценовой диапазон.
