Босоо салхин турбин

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Өнөөдөр эрчим хүч үйлдвэрлэх илүү дэвшилтэт аргууд байдаг ч салхин турбиныг бараг хаа сайгүй ашигладаг байсан. Мэдээжийн хэрэг, тэдгээр нь өнөөг хүртэл ашиглагдаж байгаа боловч тоо нь мэдэгдэхүйц буурсан байна. Тэд хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд салхи бол нарны эрчим хүчний нэг хэлбэр гэдгийг мэдэх нь чухал.

Ерөнхий тайлбар

Салхины үүсгүүрүүд салхины урсгалаар ажилладаг. Гэтэл салхи яагаад цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх чадвартай вэ? Энэ үзэгдэл нь дэлхийн агаар мандлын жигд бус халаалт, гаригийн гадаргуугийн бүтэц жигд бус, мөн эргэлддэгтэй холбоотой юм. Салхин үүсгүүр буюу салхин үүсгүүр нь салхины кинетик энергийг механик энерги болгон хувиргах чадвартай бөгөөд үүнийг дараа нь бусад ажилд ашиглаж болно.

Эдгээр төхөөрөмжүүд ердийн салхи ашиглан яг яаж цахилгаан үүсгэдэг вэ? Үнэндээ бүх зүйл маш энгийн. Ийм турбины ажиллах зарчим нь сэнсний үйл ажиллагаанаас шууд эсрэг юм. Салхины хүчний нөлөөн дор салхин турбины ир эргэдэг бөгөөд энэ нь эргээд генератортой холбогдсон босоо амыг эргүүлэхэд цахилгаан үүсгэдэг.

Турбины төрөл

Хэд хэдэн төрлийн янз бүрийн турбин байдаг. Инженерүүд одоо ашиглагдаж байгаа хоёр үндсэн ангиллыг ялгадаг. Эхний ангилал нь хэвтээ тэнхлэг, хоёр дахь ангилал нь босоо тэнхлэг юм. Эхний төрлийн салхин сэнс нь хоёр буюу гурван иртэй хамгийн түгээмэл загвартай. Гурван иртэй нэгжүүд нь "салхины эсрэг" зарчмаар ажилладаг. Элементүүдийг өөрсдөө салхи руу харахаар тохируулсан.

Дэлхийн хамгийн том турбинуудын нэг бол GE Wind Energy юм. Энэ төхөөрөмжийн хүч нь 3.6 мегаватт юм. Турбин нь том байх тусмаа илүү үр ашигтай байдаг гэдгийг энд тэмдэглэх нь зүйтэй. Нэмж дурдахад өгөөж-үнийн харьцаа нийлбэрийн хэмжээгээр сайжирдаг.

Турбины нийлбэр

Төхөөрөмжийг сонгох хамгийн эхний үзүүлэлт бол хүч юм. Хэрэв бид "үйлчилгээний" турбинуудыг авбал тэдний хүч 100 кВт-аас эхэлж хэдэн МВт хүрч чадна. Босоо болон хэвтээ салхин сэнсийг хоёуланг нь нэгтгэж болно гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Ийм бүлгүүдийг ихэвчлэн салхин цахилгаан станц гэж нэрлэдэг. Ийм сайтуудын зорилго нь хүссэн объектыг цахилгаан эрчим хүчээр бөөний худалдаагаар хангах явдал юм.

Хэрэв бид 100 кВт-аас бага хүчин чадалтай жижиг дан турбины тухай ярих юм бол тэдгээрийг ихэвчлэн хувийн байшинг цахилгаан эрчим хүчээр хангах, харилцаа холбооны антен эсвэл ус дамжуулах насосыг эрчим хүчээр хангахад ашигладаг. Жижиг турбиныг дизель хөдөлгүүртэй хослуулан ашиглаж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.генератор, батерей эсвэл нарны хавтан. Ийм системийг гибрид систем гэж нэрлэдэг. Эдгээрийг цахилгааны сүлжээнд холбох өөр боломжгүй газруудад ашигладаг.

Босоо турбины давуу тал

Одоогоор босоо төрлийн төхөөрөмжүүд илүү их ашиглагдаж байна. Энэ нь босоо төрөл нь хэвтээгээс хэд хэдэн давуу талтай байдагтай холбоотой.

Босоо хэлбэрийн цамхаг дээр ачаалал жигд үйлчлэх бөгөөд энэ нь хэмжээсийнхээ хувьд илүү том байгууламжийг бий болгоход хялбар болгодог. Үүнээс гадна ийм төрлийн турбин дээр роторыг суурилуулахын тулд нэмэлт тоног төхөөрөмж ашиглах шаардлагагүй болно. Ажлын үр ашгийг нэмэгдүүлдэг чухал давуу тал бол босоо турбины ирийг мушгиа хэлбэрээр эргүүлэх боломжтой юм. Энэ нь маш чухал, учир нь энэ тохиолдолд салхины энерги нь орох болон гарахад хоёуланд нь нөлөөлөх бөгөөд энэ нь мэдээжийн хэрэг угсралтын үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.

Босоо турбинуудын хамгийн чухал давуу талуудын нэг нь тэдгээрийг суурилуулах үед салхины урсгалд тэнхлэгээ тохируулах нь утгагүй юм. Энэ төрлийн төхөөрөмж нь хоёр талаас салхины урсгалтай ажиллах болно.

Болотовын салхин турбин

Энэ төхөөрөмж нь бусад төхөөрөмжөөс онцгой юм. Турбиныг хэвийн ажиллуулахын тулд янз бүрийн цаг агаарын нөхцөлд дасан зохицох шаардлагагүй. Энэхүү дизайны салхины эрчим хүчний элемент нь салхины аль ч талаас, ямар чгүйгээр мэдрэх чадвартайтохируулах үйлдлүүд. Түүнчлэн, энэ төрлийн станц нь салхины чиглэл өөрчлөгдөхөд цамхгийг эргүүлэх шаардлагагүй юм. Босоо салхин турбинуудын өөр нэг давуу тал нь (VAWT - босоо генераторын босоо амтай салхин цахилгаан станц) нь ямар ч хүч чадлын салхины урсгалтай ажиллах боломжийг олгодог тусгай загвартай байдаг. Шуурганы үед ч ажиллах боломжтой. Суулгах модулиудын тоог сонгох боломжтой. Турбины гаралтын хүч нь тэдний тооноос хамаарна. Өөрөөр хэлбэл, модулиудын тоог өөрчилснөөр та нэгжийн хүчийг өөрчлөх боломжтой бөгөөд энэ нь маш тохиромжтой. Өөр нэг давуу тал нь салхины хүчний элемент нь кинетик энергийг механик энерги болгон өндөр үр ашигтайгаар хувиргах боломжтой байдлаар угсардаг.

Бирюков ба Блиновын салхин турбины хэмжээс

Энэ төхөөрөмж нь 0.75м диаметртэй хоёр давхар ротортой. Энэ элементийн өндөр нь 2м. Шинэ салхины нөлөөн дор ийм ротор нь асинхрон роторыг бүрэн эргүүлэх чадвартай байсан. 1.2 кВт хүртэл хүчин чадалтай босоо ам. Турбин нь ямар ч гэмтэлгүйгээр 30 м/с хүртэл хурдтай салхины хүчийг тэсвэрлэх чадвартай.

Салхин сэнс яагаад хоёр эрдэмтний ололт гэж тооцогддог тухай ярих нь зүйтэй. Гол нь 60-аад онд. ЗХУ-д эрдэмтэн Бирюков KIEV 46% -тай тойруул салхины генераторыг патентжуулсан. Гэсэн хэдий ч хэсэг хугацааны дараа инженер Блинов ижил загварыг ашиглаж чадсан боловч KIEV-ийн 58% -ийн үзүүлэлттэй.

Турбингиперболоид төрөл

Гиперболоид төрлийн салхин турбинууд нь Шухов Владимир Григорьевич зэрэг инженерийн санаан дээр суурилагдсан.

Энэ төрлийн турбины онцлог нь салхины урсгалын илүү том ажлын талбайтай байдаг. Хэрэв бид энэ үзүүлэлтийг бусад ангиллын төхөөрөмжүүдтэй харьцуулж үзвэл арчигдаж байгаа хэсгээс тоолох юм бол гиперболоид төрөл нь 7-8% илүү үр дүнг харуулдаг. Энэ үзүүлэлт нь салхины урсгалын ажлын талбайг сулруулсан төрлүүдэд хамаарна. Хэрэв бид энэ төрлийг жишээ нь Дарри, Савониус турбинуудтай харьцуулбал ялгаа нь 40-45% байх болно.

Энэ ангиллын нэгжийн онцгой шинж чанарууд нь дээшээ чиглэсэн агаарын урсгалтай ажиллах чадвартай байдаг. Хэрэв та генераторыг нуур, намаг, уулархаг газар гэх мэт газарт суулгавал маш үр дүнтэй байдаг.

Ийм турбинуудын давуу тал нь гиперболоидыг угаадаг агаарын идэвхтэй давхаргын контактын шугам нь эргэдэг салхины генератор шиг эргэлддэг ижил төстэй цилиндрийнхээс 1.6 дахин урт байх болно. Мэдээжийн хэрэг, үр ашиг нь ижил хэмжээгээр илүү байх болно гэсэн дүгнэлт гарч байна.

Алдаа

Эдгээр турбинуудын олон давуу тал, онцлогтой хэдий ч зарим сул талуудтай.

Сөрөг хүчин зүйлд генераторын ир салхины урсгалын эсрэг эргэлдэх үед энэ төрлийн генератор ихээхэн алдагдал хүлээх бөгөөд энэ нь эргээд ажлын бүтээмжийг хоёр дахин бууруулахад хүргэдэг. Босоо тэнхлэгийн турбиныг хэвтээ тэнхлэгийнхтэй харьцуулбал энэ үзүүлэлтийн бууралт маш мэдэгдэхүйц бөгөөд ийм алдагдалгүй болно.

Өөр нэг сул тал бол босоо салхин турбин маш урт байх ёстой. Хэрэв та үүнийг салхины хурд өндөрт байгаа газраас хамаагүй бага газарт ойрхон байрлуулбал роторыг эхлүүлэхэд асуудал гарч болзошгүй бөгөөд үүнийг эхлүүлэхийн тулд түлхэх шаардлагатай болно. Энэ нь өөрөө огт эхэлдэггүй. Мэдээжийн хэрэг та ирийг өндөрт өргөхийн тулд тусгай цамхаг суурилуулж болно, гэхдээ роторын доод хэсэг хэтэрхий намхан хэвээр байх болно.

Өвлийн улиралд салхин турбины ирэн дээр мөсөн бүрхүүл үүсдэг нь бусад сул талууд юм. Ашиглалтын явцад турбин ялгаруулдаг их хэмжээний дуу чимээг бас тэмдэглэх нь зүйтэй. Зарим суурилуулалт нь ашиглалтын явцад хортой хэт авианы цацраг үүсгэх чадвартай байдаг. Энэ нь чичиргээ үүсгэдэг бөгөөд шил, цонх, аяга таваг шажигнахад хүргэдэг.

Сонирхолтой баримт: RimWorld-ийн салхин турбинуудыг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг байсан.