หลักการของพลังงานลม

การแปลงพลังงานจลน์ของลมเป็นพลังงานจลน์เชิงกล แล้วแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานจลน์ไฟฟ้า นี่คือการผลิตพลังงานลมหลักการสร้างพลังงานลมคือการใช้ลมขับใบพัดกังหันลมให้หมุน แล้วเพิ่มความเร็วของการหมุนด้วยเครื่องเพิ่มความเร็วเพื่อส่งเสริมให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้าตามเทคโนโลยีกังหันลม ที่ความเร็วลมประมาณสามเมตรต่อวินาที (ระดับลม) ไฟฟ้าก็สามารถสตาร์ทได้พลังงานลมกำลังเติบโตอย่างรวดเร็วในโลก เนื่องจากพลังงานลมไม่ใช้เชื้อเพลิง และไม่ก่อให้เกิดรังสีหรือมลพิษทางอากาศ[5]

อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานลมเรียกว่ากังหันลมเครื่องกำเนิดพลังงานลมประเภทนี้สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: ล้อลม (รวมถึงหางเสือ) เครื่องกำเนิดและหอคอย(โรงไฟฟ้าพลังลมขนาดใหญ่โดยทั่วไปไม่มีหางเสือ โดยทั่วไปเฉพาะขนาดเล็ก (รวมทั้งแบบครัวเรือน) จะมีหางเสือ)

ล้อลมเป็นส่วนประกอบสำคัญที่แปลงพลังงานจลน์ของลมให้เป็นพลังงานกลประกอบด้วยใบมีดหลายใบเมื่อลมพัดบนใบพัด แรงอากาศพลศาสตร์จะถูกสร้างขึ้นบนใบพัดเพื่อขับเคลื่อนล้อลมให้หมุนวัสดุของใบมีดต้องการความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบา และส่วนใหญ่ทำจากพลาสติกเสริมใยแก้วหรือวัสดุคอมโพสิตอื่นๆ (เช่น คาร์บอนไฟเบอร์)(นอกจากนี้ยังมีล้อลมแนวตั้ง ใบพัดหมุนรูปตัว s ฯลฯ ซึ่งทำหน้าที่เหมือนกับใบพัดทั่วไปด้วย)

เนื่องจากความเร็วของล้อลมค่อนข้างต่ำ และขนาดและทิศทางของลมมักจะเปลี่ยน ซึ่งทำให้ความเร็วไม่เสถียรดังนั้นก่อนที่จะขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำเป็นต้องเพิ่มกล่องเกียร์ที่เพิ่มความเร็วให้กับความเร็วที่กำหนดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มกลไกการควบคุมความเร็วเพื่อรักษาความเร็วให้คงที่ จากนั้นเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อให้ล้อลมอยู่ในแนวเดียวกับทิศทางลมเพื่อให้ได้กำลังสูงสุด จำเป็นต้องติดตั้งหางเสือที่คล้ายกับใบพัดลมด้านหลังล้อลม

หอเหล็กเป็นโครงสร้างรองรับล้อลม หางเสือ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยทั่วไปแล้วจะถูกสร้างขึ้นให้ค่อนข้างสูงเพื่อให้ได้แรงลมที่มีขนาดใหญ่และสม่ำเสมอมากขึ้น แต่ยังต้องมีความแข็งแรงเพียงพอความสูงของหอคอยขึ้นอยู่กับผลกระทบของสิ่งกีดขวางบนพื้นที่มีต่อความเร็วลมและเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อลม โดยทั่วไปจะอยู่ภายใน 6-20 เมตร

หน้าที่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือการถ่ายโอนความเร็วการหมุนคงที่ที่ได้รับจากล้อลมไปยังกลไกการสร้างพลังงานผ่านการเพิ่มความเร็ว ซึ่งจะเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า

พลังงานลมเป็นที่นิยมอย่างมากในฟินแลนด์ เดนมาร์ก และประเทศอื่นๆจีนกำลังส่งเสริมอย่างจริงจังในภูมิภาคตะวันตกระบบผลิตพลังงานลมขนาดเล็กมีประสิทธิภาพมาก แต่ไม่เพียงประกอบด้วยหัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่ยังรวมถึงระบบขนาดเล็กที่มีเนื้อหาทางเทคโนโลยีบางอย่าง เช่น เครื่องกำเนิดลม + เครื่องชาร์จ + อินเวอร์เตอร์ดิจิตอลกังหันลมประกอบด้วยจมูก ลำตัวหมุน หาง และใบมีดแต่ละส่วนมีความสำคัญมากหน้าที่ของแต่ละส่วนคือ ใบพัดใช้รับลมและเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าทางจมูกหางช่วยให้ใบมีดหันเข้าหาทิศทางของลมที่เข้ามาเสมอเพื่อให้ได้พลังงานลมสูงสุดลำตัวที่หมุนได้ทำให้จมูกหมุนได้อย่างคล่องตัวเพื่อให้เกิดการทำงานของปีกหางเพื่อปรับทิศทางโรเตอร์ของจมูกเป็นแม่เหล็กถาวร และขดลวดสเตเตอร์จะตัดเส้นสนามแม่เหล็กเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

โดยทั่วไป ลมระดับที่สามมีค่าการใช้ประโยชน์อย่างไรก็ตาม จากมุมมองที่สมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจ ความเร็วลมที่สูงกว่า 4 เมตรต่อวินาทีเหมาะสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าตามการวัด กังหันลมขนาด 55 กิโลวัตต์ เมื่อความเร็วลมเท่ากับ 9.5 เมตรต่อวินาที กำลังขับของเครื่องคือ 55 กิโลวัตต์เมื่อความเร็วลมเท่ากับ 8 เมตรต่อวินาที กำลัง 38 กิโลวัตต์;เมื่อความเร็วลมอยู่ที่ 6 เมตรต่อวินาที เพียง 16 กิโลวัตต์เท่านั้นและเมื่อความเร็วลม 5 เมตรต่อวินาที ก็เพียง 9.5 กิโลวัตต์เท่านั้นจะเห็นได้ว่ายิ่งลมแรงมากเท่าไร ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ในประเทศของเรา อุปกรณ์สร้างพลังงานลมขนาดกลางและขนาดเล็กที่ประสบความสำเร็จจำนวนมากได้เริ่มดำเนินการแล้ว

ทรัพยากรลมของประเทศฉันอุดมสมบูรณ์มากความเร็วลมเฉลี่ยในพื้นที่ส่วนใหญ่สูงกว่า 3 เมตรต่อวินาที โดยเฉพาะบริเวณที่ราบสูงทางตะวันออกเฉียงเหนือ ตะวันตกเฉียงเหนือ ตะวันตกเฉียงใต้ และเกาะชายฝั่งความเร็วลมเฉลี่ยสูงขึ้นบางสถานที่ก็มากกว่าหนึ่งในสามของทุกปี เวลามีลมแรงในพื้นที่เหล่านี้ การพัฒนาการผลิตพลังงานลมมีแนวโน้มมาก