풍력 터빈 - 당신이 알아야 할 모든 것 !

로터를 구성하는 허브에 의해 지지되는 3개의 블레이드
로터를 구성하는 허브에 의해 지지되는 3개의 블레이드

풍력 터빈

일반적으로 로터를 구성하는 허브에 의해 지지되고 수직 마스트의 상단에 설치되는 3개의 블레이드로 구성됩니다. 이 어셈블리는 발전기를 수용하는 나셀에 의해 고정됩니다.

전기 모터를 사용하면 로터가 항상 바람을 향하도록 방향을 지정할 수 있습니다.

블레이드는 바람의 운동 에너지(물체의 움직임으로 인해 소유하는 에너지)를 기계적 에너지(블레이드의 기계적 움직임)로 변환하는 것을 가능하게 합니다.
바람은 블레이드를 분당 10회전에서 25회전 사이에서 회전시킵니다. 블레이드의 회전 속도는 크기에 따라 다릅니다 : 블레이드가 클수록 회전 속도가 느려집니다.

발전기는 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 대부분의 발전기는 전기를 생산하기 위해 고속(분당 1,000-2,000회전)으로 작동해야 합니다.
따라서 블레이드의 기계적 에너지는 먼저 블레이드에 연결된 저속 변속기 샤프트의 이동을 발전기에 연결된 고속 샤프트로 가속하는 역할을 하는 승수를 통과해야 합니다.

발전기에서 생산되는 전기는 직접 사용할 수 없는 약 690볼트의 전압을 가지며 컨버터를 통해 처리되며 전압은 20,000볼트로 증가합니다.
그런 다음 전력망에 주입되어 소비자에게 분배될 수 있습니다.
수평축 풍력 터빈은 돛대, 나셀 및 로터로 구성됩니다.
수평축 풍력 터빈은 돛대, 나셀 및 로터로 구성됩니다.

풍력 터빈에 대한 설명

기초, 종종 육상 풍력 터빈의 경우 원형 및 철근 콘크리트, 전체 구조를 유지합니다.


마스트 6 또는 바닥에 있는 타워에는 네트워크에 주입하기 위해 생산된 전기의 전압을 높일 수 있는 변압기가 있습니다.


Nacelle 4, 다양한 기계 요소를 수용하는 마스트에 의해 지지되는 구조. 직접 구동 풍력 터빈은 사용되는 교류 발전기의 유형에 따라 기어 트레인 (기어 박스 / 기어 박스 5)이 장착 된 터빈과 구별됩니다.
종래의 교류 발전기는 로터의 초기 운동과 관련하여 회전 속도의 적응을 필요로한다.

강하고 규칙적인 바람을 포착하기 위해 높이 배치된 풍력 터빈의 회전 부분인 로터 2. 그것은 바람의 운동 에너지에 의해 움직이는 복합 재료로 만들어진 1 개의 블레이드로 구성됩니다.
허브로 연결되면 평균 길이가 25-60m이고 분당 5-25 회전의 속도로 회전 할 수 있습니다.

풍력 터빈의 힘

전력은 1초 동안 생성되거나 전송되는 에너지의 양입니다. 현재 설치된 풍력 터빈은 바람이 충분히 강할 때 최대 2MW에서 4MW 사이입니다.


블레이드의 반경이 r인 풍력 터빈을 생각해 보십시오.
그것은 속도 v의 바람의 가속에 종속됩니다.



풍력 터빈에 의해 포착된 에너지는 풍력 터빈을 통과하는 바람의 운동 에너지에 비례합니다.


이 모든 에너지는 풍력 터빈 이후의 풍속이 0이 아니기 때문에 얻을 수 없습니다.



풍력 터빈에 의해 포착 된 최대 전력 (초당 에너지)은 Betz의 공식에 의해 주어집니다.



P = 1.18 * R² * V³



R은 미터 단위입니다.
초당 미터의 V입니다.
와트 단위의 P



풍력 터빈의 치수와 주어진 장소의 풍속을 알면 이 공식을 사용하여 풍력 터빈의 전력을 평가할 수 있습니다.

실제로 풍력 터빈의 유효 전력은 P보다 작습니다. 이는 풍력에서 분배에 이르기까지 에너지 변환의 여러 단계가 있으며 각각 고유한 효율성이 있기 때문입니다.


프로펠러의 운동 에너지를 향한 바람
변압기에 전기를 공급하는 발전기
유통을 위한 저장에 정류기.


최적의 효율은 60-65 %입니다. 상업용 풍력 터빈의 경우 효율은 30-50% 범위입니다.

풍력 터빈 및 부하 계수

풍력 터빈은 항상 최대 전력으로 작동하지 않더라도 평균 90% 이상의 시간 동안 작동하고 전기를 생산합니다.

풍력 터빈의 "전달 가능성"이라는 개념을 특성화하기 위해 에너지 회사는 부하 계수라는 지표를 사용합니다. 이 지표는 전기 생산 장치에서 생산되는 에너지와 최대 전력으로 지속적으로 작동하는 경우 생산할 수 있는 에너지 간의 비율을 측정합니다.
평균 풍하중 계수는 23%입니다.

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