Tuulivoimalat, jotka tunnetaan laajalti tuulipuistoina, ovat infrastruktuuri, joka muuntaa tuulen kineettisen energian sähköenergiaksi. Se on kestävä lähestymistapa sähköntuotantoon, koska uusiutuvaa energiaa hyödynnetään ja se auttaa lopulta pienentämään hiilijalanjälkeä vähentämällä hiilen, kuten fossiilisten polttoaineiden ja hiilen, kulutusta sähkön tuottamiseen.
Voimalaitokset koostuu kokoelmasta tuulivoimaloita jotka ovat joko vaaka- tai pystysuoraa tyyppiä. Tietyllä nopeudella ja tiettyyn suuntaan tuleva tuuli pyörittää roottorin siipiä suurilla alueilla tuulivoimala ja tuottaa sähköä muuntamalla kineettistä energiaa mekaaniseksi tai sähköenergiaksi.
Tuuliturbiinin toiminta on kuin normaalin turbiinin toiminta energian muuntamisessa. Ne eroavat rakenteeltaan, koska tuuliturbiinit on suunniteltu siten, että roottorin siipien korkeus ja pituus ovat samassa suhteessa. Niitä voidaan sijoittaa niin maa-alueille kuin rannikolle ja jopa muita uusiutuvan energian tuotantolähteitä, kuten aurinkoenergiaa, voidaan sisällyttää parempien tulosten saavuttamiseksi tehokkailla ja tehokkailla kustannuksilla.
Tuuliturbiinien käyttöiän on todettu olevan yli 20 vuotta verrattuna muihin vaihtoehtoisiin voimalaitoksiin. The tehokkuus tällaisten voimalaitosten määrä vaihtelee noin 20-40%, mutta se vaatii huoltoa säännöllisin väliajoin vähintään kuuden kuukauden välein.
Tuulivoimalan työskentely
Tuuliturbiinien toiminta perustuu periaatteeseen energian muuntamisesta kineettisestä mekaaniseksi tai sähköiseksi. Erityisesti offshore-alueille saatavilla olevien tuulimyllyjen koot vaihtelevat 100 kW:sta 36 MW:iin, ja insinöörit pyrkivät jatkuvasti suunnittelemaan 10 MW:n tuuliturbiinia paremman hyötysuhteen saavuttamiseksi.
Tuulivoimaloilla on koosta riippumatta seuraavat toiminnot:
- Hyödyntämällä luonnollisen tuulienergian voimaa, tuuliturbiinit voivat tehokkaasti pyörittää roottorin siipeä suurin tuulen voimakkuus 55 mph.
- Terät lyövät vaihtelevalla voimalla ilmanpaineen vaihtelun vuoksi, jolloin terään yhdistetty akseli pyörii.
- Tämä akseli on lisäksi yhdistetty vaihteistoon, joka on varustettu vaihteilla, jotka eivät ainoastaan siirrä mekaanista energiaa, vaan myös lisäävät terän pyörimisnopeutta vaatimattomasta 30-60 rpm:stä vaikuttavaan 1000-1800 rpm:ään.
- generaattoria pyörii roottorin siipien mekaaninen voima ja lopulta tuottaa sähköä.
- Tuotettu sähkö muunnetaan DC:stä AC:ksi tehomuuntimen avulla ja jännitettä nostetaan porrasmuuntajan avulla.
- Lopuksi tuulivoimalan tuottama sähkö kerätään tuulipuiston keräyspisteeseen ja toimitetaan eri alojen kuluttajille.
Katso myös: Mikä on Virtual Power Plant (VPP)?
Tuulivoimalaitostyypit (tuuliturbiinit)
Pyörimisakselin perusteella tuulivoimalat luokitellaan seuraavasti:
- Horisontaaliakseliset tuuliturbiinit (HAWT): Varren kärki on samassa suunnassa tuulen kanssa ja muistuttaa tuulimyllyjä, joita käytetään yleisemmin. Suurempien turbiinien kääntämiseentuulianturit ja servoja käytetään. Roottorin siivet on asennettu kohtisuoraan vaakasuoralle akselille maahan nähden.
- Pystyakselinen tuuliturbiini (VAWT): Sitä käytetään harvemmin, koska se on kalliimpi ja vaatii enemmän tilaa. Tässä roottorin lavat on asennettu pystysuoralle akselille maanpinnan suuntaisesti. Se on myös vaikeampi asentaa.
Suositus: Mikä on vesiturbiini?
