Diagrama de energia do moinho de vento:construindo uma turbina de produção de eletricidade

Inegavelmente, os geradores eólicos estão substituindo rapidamente os painéis de energia solar. É porque os moinhos de vento são confiáveis, eficientes e funcionam a qualquer hora do dia. Além disso, depende apenas da energia do vento, que, felizmente, está disponível ao longo do dia. Além disso, em comparação com usinas de carvão ou combustíveis fósseis, a indústria eólica tem um impacto ambiental geralmente baixo como fonte de energia.

Portanto, no artigo de hoje, usaremos um diagrama de energia simples de um moinho de vento para construir um circuito gerador de moinho de vento. Muitas vezes, você achará que o projeto eólico DIY é econômico e confiável. Além disso, você também pode ter aplicações de turbinas eólicas, como carregar seus aparelhos elétricos e baterias a qualquer momento.

1. Como funciona uma turbina eólica?

Em primeiro lugar, devemos saber que a posição de instalação de uma turbina eólica desempenha um papel no seu funcionamento e distribuição de eletricidade. Por exemplo, um local de turbina eólica perto de costas, mares ou altitudes mais altas tem maior eficiência de trabalho devido à energia eólica confiável. Na maioria das vezes, a distância pode ser de cerca de 100 metros acima do solo.

Principais peças de turbinas eólicas

Uma turbina eólica deve ter o seguinte para ajudar no trabalho eficiente;

Gerador; ele aciona a turbina produzindo eletricidade CA de 60 ciclos. A tecnologia de gerador elétrico mais comumente usada é o gerador de indução duplamente alimentado (DFIG).

Pás do rotor; são frequentemente duas ou três estruturas com formas de asa de avião. E, quando o vento sopra sobre eles, eles levantam e giram, fazendo com que o rotor gire.

(rotor de turbina)

Freio elétrico ou mecânico; durante emergências, o freio pode parar hidraulicamente, mecanicamente ou eletricamente o rotor em movimento.

Caixa de velocidades; É a conexão entre o eixo de alta velocidade e o eixo de baixa velocidade. Também funciona para aumentar a velocidade do vento rotacional de cerca de 30-60 rpm (rotações por minuto) para 1000 – 1800 rpm. Muitas vezes, as turbinas funcionam dentro da velocidade média do vento mencionada para a produção de eletricidade.

Nacele; Ele contém principalmente alguns componentes de turbina eólica, como caixa de engrenagens, freio e controlador.

Controlador; o papel de um controlador é iniciar a turbina a 8 – 16 mph (milhas por hora) e depois pará-la a 55 mph. É porque uma capacidade de vento superior a 55 mph de velocidade pode danificar a máquina.

Torre; sua estrutura, feita de concreto, treliça de aço e aço tubular, é forte o suficiente para suportar a estrutura da turbina. Além disso, você pode produzir mais energia elétrica com o aumento da altura da torre.

(partes de uma turbina eólica)

Processo de trabalho;

• Primeiro, quando o vento flui através das pás do rotor, há uma redução na pressão do ar no lado oposto da pá do rotor.
• Depois, devido à diferença de pressão do ar nos dois lados da lâmina, há um movimento de sustentação e arrasto.
• O rotor começa a girar porque a força de sustentação da turbina é mais potente e mais significativa que o arrasto.
• O rotor tem uma conexão direta (em turbinas de acionamento) ou uma conexão indireta (através de uma caixa de engrenagens ou eixos) ao gerador. Consequentemente, acelera a rotação.
• Em resumo, a turbina terá convertido a energia cinética do vento em energia mecânica e depois em energia elétrica (via geradores). Você pode entender ainda mais como geração de energia eólica seguindo as forças aerodinâmicas das pás da turbina até a rotação do gerador.

Observação; diferentes tipos de turbinas eólicas terão funções variadas. Por exemplo, uma turbina eólica de eixo horizontal (como as de parques eólicos offshore) tem o eixo de rotação em um plano horizontal. Por outro lado, turbinas eólicas de eixo vertical têm seu eixo de rotação em um plano vertical. Portanto, é mais fácil para os VAWTs capturarem uma alta capacidade de energia eólica de qualquer direção sem que o rotor reposicione seu estado.

(uma turbina eólica de eixo vertical)

2. Diagrama de potência do moinho de vento– Como projetar e criar um gerador de moinho de vento

Vamos primeiro entender o princípio de funcionamento de um diagrama de energia de um moinho de vento antes de embarcar na construção.

O princípio de funcionamento do projeto do diagrama de energia do moinho de vento

Geralmente, os moinhos de vento baseiam o seu princípio de funcionamento no conceito de um motor-gerador tradicional. Em outras palavras, o conceito de operação envolve a integração de um eixo motor (tipo ímã permanente) com uma hélice/turbina. No entanto, em vez de uma hélice tradicional do tipo avião, os fabricantes de turbinas eólicas agora usam um sistema de hélice em forma de S porque é vantajoso.

(moinhos de vento antigos/tradicionais).

Além disso, o projeto atual da rotação da turbina não funciona automaticamente na direção do vento; em vez disso, ele responde dependendo de qualquer lado do fluxo do vento. Como tal, o moderno sistema de turbinas eólicas pode acabar com o complexo mecanismo do leme. Além disso, você obterá eletricidade sem esforço e efetivamente da energia eólica durante todo o ano, pois o moinho de vento não está limitado a um fluxo específico de direção do vento.

Diagrama de potência do moinho de vento– Preparação do material

Os materiais necessários incluem;

• Um gerador,
• Lâminas,
• Torre,
• Baterias e diodos,
• Um motor,
• O corpo da turbina e
• O ponto central.

Etapas em um diagrama de energia de um moinho de vento 

Passo 1:Primeiro, comece por obter um gerador. Para o projeto, usaremos um motor de corrente contínua, pois eles são ótimos geradores de asa.

Passo 2; Então, você pode curvar as pás da turbina eólica da madeira. Alternativamente, você também pode cortar seções de tubos de PVC e moldá-los em aerofólios.

Etapa 3; Em terceiro lugar, prossiga construindo o cubo do rotor onde você conectará o motor e adicione as lâminas. Novamente, verifique se o diâmetro está adequado.

Passo 4; Além disso, faça a montagem da turbina prendendo o motor a um pedaço de madeira.

Etapa 5; Em seguida, usando compensado, corte um diâmetro de 2 pés e faça uma base de torre.

Etapa 6; Faça alguma pintura nas peças de madeira para evitar que elas sejam danificadas no clima severo.

Etapa 7; Depois, concentre-se no componente eletrônico da máquina, ou seja, o controlador de carga que executa todas as operações. Outros recursos elétricos incluem baterias, diodos de bloqueio e carga secundária. Você também pode optar por comprar o controlador.

Etapa 8; Erguer a turbina eólica e a torre.

Etapa 9; Por fim, conecte a máquina à eletrônica e aproveite sua energia elétrica suada.

3. Diagrama de potência do moinho de vento– Problemas no processo de produção e como resolvê-los

Alguns desafios que podem surgir ao construir seu moinho de vento podem ser;

1. Diagrama de potência do moinho de vento– Velocidade do vento flutuante

Inevitavelmente, a velocidade do vento geralmente flutua em pontos específicos do dia. E assim, para resolver o problema, você pode usar um circuito conversor buck ou boost. Por exemplo, digamos que a capacidade de geração da saída do motor do moinho de vento seja de 12V. Com um impulso adicional, o circuito buck pode aumentar sua tensão para mais de 60V. No entanto, você deve restringir a tensão e tê-la em uma saída estável.

(planta de um módulo conversor buck)

Diagrama de energia do moinho de vento – poluição sonora e estética

Apesar das turbinas e usinas eólicas terem um impacto ambiental mínimo, elas ainda podem causar poluição sonora e afetar visualmente a paisagem. Assim, os construtores de turbinas estão agora usando várias turbinas eólicas de pequena escala ou espalhadas para reduzir o problema do impacto visual. Por outro lado, os requisitos de som garantem que a tecnologia eólica não esteja próxima de áreas residenciais.

Resumo

Para resumir, caso você deseje iniciar um projeto de usina eólica, o post que temos para você hoje o guiará pelo processo do diagrama de energia do moinho de vento. Além disso, se você precisar de um projeto eólico de grande escala, não precisará passar pelo processo sozinho. Você pode incluir especialistas, como cientistas ambientais, cientistas atmosféricos, operadores de equipamentos de construção, trabalhadores da construção e muito mais. Eles, por sua vez, o ajudarão na avaliação dos recursos eólicos, entre outras coisas.

Mas lembre-se, você pode entrar em contato conosco se precisar de esclarecimentos ou se tiver dúvidas.