Diagrama de Potência de Turbina Eólica: Projetando Moinho Gerador de Eletricidade Eficiente

Inquestionavelmente, geradores de moinho de vento estão rapidamente substituindo painéis de energia solar. É porque moinhos de vento são confiáveis, eficientes e funcionam a qualquer hora do dia. Além disso, depende unicamente da energia no vento, que, felizmente, está disponível durante todo o dia. Também, comparado a usinas a carvão ou combustíveis fósseis, a indústria eólica tem impacto ambiental geralmente baixo como fonte de energia.

Portanto, no artigo de hoje, usaremos um diagrama simples de potência de moinho de vento para construir um circuito gerador de moinho de vento. Frequentemente, você encontrará o projeto DIY de vento custo-efetivo e confiável. O mais, você também pode ter aplicações de turbina eólica como carregar seus aparelhos elétricos e baterias a qualquer momento.

1. Como funciona uma turbina eólica?

Primeiro, devemos saber que a posição de instalação de uma turbina eólica desempenha papel em seu funcionamento e distribuição de eletricidade. Por exemplo, localização de turbina eólica perto de margens, mares ou altitudes maiores tem maior eficiência de funcionamento por causa de energia eólica confiável. Na maioria das vezes, a distância pode ser cerca de 100 metros acima do solo.

Principais partes da turbina eólica

Uma turbina eólica deve ter o seguinte para ajudar no funcionamento eficiente:

Gerador; alimenta a turbina produzindo eletricidade CA de 60 ciclos. A tecnologia de gerador elétrico mais comumente usada é 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 elas, elas erguem e giram então, causando rotação do rotor.

(um rotor de turbina)

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

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

Nacela; Majoritariamente contém 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), então pará-la a 55 mph. É porque capacidade de vento maior que 55 mph 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 gerar mais potência elétrica com altura aumentada da torre.

(partes de uma turbina eólica)

Processo de funcionamento;

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

Nota: diferentes tipos de turbinas eólicas terão funções variadas. Por exemplo, turbina eólica de eixo horizontal (como as em parques eólicos offshore) tem eixo de rotação em plano horizontal. Por outro lado, turbinas eólicas de eixo vertical têm seu eixo de rotação em plano vertical. Portanto, é mais fácil para VAWTs capturar alta capacidade de energia eólica de qualquer direção sem ter o rotor reposicionar seu estado.

(uma turbina eólica de eixo vertical)

2. Diagrama de Potência de Moinho de Vento — Como Projetar e Criar Gerador de Moinho de Vento

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

O princípio de funcionamento do projeto Diagrama de Potência de Moinho de Vento

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

(moinhos de vento antigos/tradicionais)

Também, o projeto atual da rotação da turbina não funciona automaticamente na direção do vento; em vez disso, responde dependendo de qualquer lado do fluxo de vento. Como tal, o sistema moderno de turbina eólica pode eliminar o mecanismo de leme complexo. O mais, você obterá eletricidade da energia eólica sem esforço e efetivamente o ano todo já que o moinho não é limitado a fluxo específico de direção do vento.

Diagrama de Potência de Moinho de Vento — Preparação de Materiais

Os materiais que você precisará incluem:

• Um gerador,
• Pás,
• Torre,
• Baterias e diodos,
• Um motor,
• O corpo da turbina, e
• O cubo central.

Passos em um diagrama de potência de moinho de vento

Passo 1: Primeiro, comece obtendo um gerador. Para o projeto, usaremos motor de corrente contínua já que fazem ótimos geradores eólicos.

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

Passo 3; Terceiro, prossiga construindo o cubo do rotor onde você fixará o motor então adicione as pás. Novamente, certifique-se que o diâmetro é adequado.

Passo 4; Além disso, faça a montagem para sua turbina prendendo o motor a uma peça de madeira.

Passo 5; Em seguida, usando compensado, corte diâmetro de 2 pés então, faça base da torre.

Passo 6; Faça pintura nas partes de madeira para evitar danos no clima rigoroso.

Passo 7; Depois, foque no componente eletrônico da máquina, ou seja, o controlador de carga que roda toda operação. Outros recursos elétricos incluem baterias, diodos de bloqueio e carga secundária. Você também pode optar por comprar o controlador.

Passo 8; Erga a turbina eólica e torre.

Passo 9; Finalmente, conecte a máquina aos eletrônicos e aproveite sua energia elétrica conquistada.

3. Diagrama de Potência de 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 de Moinho de Vento — Velocidade do vento flutuante

Inevitavelmente, velocidades do vento frequentemente flutuam em pontos particulares do dia. E para resolver o problema, você pode usar circuito conversor buck ou boost. Por exemplo, digamos que a capacidade de geração da saída do motor do moinho é 12V. Com boost adicional, o circuito buck pode aumentar sua tensão para mais de 60V. No entanto, você deve restringir a tensão e mantê-la em saída estável.

(blueprint de módulo conversor buck)

Diagrama de Potência de Moinho de Vento — Ruído e poluição estética

Apesar de turbinas e usinas de energia eólica terem impacto ambiental mínimo, ainda podem causar poluição sonora e afetar visualmente a paisagem. Assim, construtores de turbinas agora usam várias turbinas eólicas de pequena escala ou dispersas para reduzir problema de impacto visual. Por outro lado, requisitos de som garantem que tecnologia eólica não fique próxima a áreas residenciais.

Resumo

Para resumir, caso deseje iniciar projeto de fazenda eólica, então o post que temos para você hoje guiará você pelo processo de diagrama de potência de moinho de vento. O mais, se precisar de projeto eólico em grande escala, não terá que passar pelo processo sozinho. Pode incluir especialistas, como cientistas ambientais, cientistas atmosféricos, operadores de equipamentos de construção, trabalhadores de construção e muitos mais. Eles, por sua vez, ajudarão com avaliação de recurso eólico, entre outras coisas.

Mas lembre-se, pode nos contatar se precisar de esclarecimentos ou se tiver perguntas.