Wie funktioniert ein windrad

Wie funktioniert ein windrad: wir erklären den betrieb einer windkraftanlage zur erzeugung von elektrizität aus wind. Vorteile und nachteile von windkraftanlagen.

L’windenergie setzt, die ihre wurzeln in der antike. Bereits 3000 v. chr., die surfer nutzen die energie des windes, die für den transport ihrer boote reiche segel, die erklären, in den wind.

Im alten Babylon, im 2000 v. chr., entstanden die ersten windmühlen, die verwendet werden, um das mahlen von weizen für die herstellung von mehl.

Heute, l’energie des windeswird genutzt, um elektrizität zu produzieren mit so genannten windkraftanlagen; aber wie funktioniert ein pale windenergie? Der mechanismus der betrieb einer windkraftanlage ist sehr einfach zu verstehen, vor allem, weil es ist eng verbunden mit der struktur der windrad.

Wie wird ein windrad

Die windkraftanlage besteht aus einer rotierenden schaufel dar, die "segel des systems", die flügel wirken wie eine barriere gegen den wind, so dass die kraft des windes zu zwingen, die rotorblätter drehen sich mit der genesis der kinetischen energie (die energie, bestimmt durch die bewegung der rotorblätter).

Windräder in zusammenhang mit einem rotor, der wiederum verbunden mit dem sogenannten "Baum", den rotor überträgt l’mechanische energie (rotationsenergie) der baum, der sie sendet den elektrischen generator , der befindet sich auf dem anderen ende der welle.

Ein generator ist ein gerät, das nutzt die eigenschaften der elektromagnetischen induktion zu erzeugen, die elektrische spannung (eine differenz der elektrischen ladung).

Um besser zu verstehen, können sie vergleichen die "elektrische spannung", "druck", also zu einer kraft, die bewegt sich die elektrizität von einem punkt zum anderen. Der generator besteht aus magneten und einem leiter (draht spirale). Wenn sie von einem leiter umgeben von magneten, und es gibt eine partei, die sich mittels einer drehbewegung als die anderen, hat der genesis eine gewisse spannung im leiter.

In anderen worten, wenn der wind dreht die rotorblätter, rotor dreht sich die welle, die welle wiederum dreht eine struktur, die von den magneten, indem sie noch einmal energie, sie erzeugt spannung in der spule des drahtes (leiters) erzeugt elektrische energie.

In einem windrad können wir hervorheben, eine große anzahl von komponenten, die wichtigsten sind:

  • Raumschiff
    ist das herz der maschine, sammelt sie den generator, die multiplikatoren von u, die bremsen, die antriebe des pitch control-und yaw-control.
  • Rotor
    besteht aus der gruppe der rotorblätter, der nabe, an der welle, und durch den mechanismus des pitch control
  • Torre unterstützung
    spielt eine offensichtliche rolle strukturelle unterstützung der maschine. Hat die aufgabe, absorbieren vibrationen durch die bewegung der flügel.
  • Mess-systeme
    kann mehr oder weniger innovative. Auf der suche nach wind-richtung, verfügen über anemometer und vieles mehr. Montiert am oberen ende der gondel. Auf dem höchsten teil der gesamten windkraftanlage. Ihre funktion dient zur konfiguration korrekt, die gesamte maschine abhängig von der intensität und der richtung des windes.
  • Kontrollsysteme
    überwachen das korrekte funktionieren der maschine und wirken bei ausfall mettendono sicherheit für die gesamte struktur vomwindgenerator.
  • Systeme, zubehör
    jeder entwickler hat seine mechanismen, optional. In der regel können sie die optimierung der nutzung deswindgenerator mit fernüberwachung (monitoring und verwaltung der remote-maschine), automatische wartung, aufzüge aufzüge ermöglichen den zugriff auf persönliche...

Vom wind zum strom, das ist, wie

Im wesentlichen ist der generator wandelt die rotationsenergie in elektrische energie durch ein spiel von übertragung von energie von einer struktur auf eine andere (dem wind in den schaufeln –> rotor –> welle –> generator). Diese gerade beschrieben ist die wirkungsweise im zusammenhang mit den einfachere strukturen von windkraftanlagen, der fortschritt hat ihn geboren windräder mehr, aber komplexe alle zurückverfolgt werden können-schema - transfer-energie geht, die vom wind auf die rotorblätter bis zum generator.

funzionamento turbina

Windenergie, forschung

Die komponenten, wie oben beschrieben, sind die grundlagen, aus denen eine windkraftanlage. Und’ wichtig klarzustellen, dass die branche der windkraftanlagen befindet sich in ständiger weiterentwicklung. Die erkenntnisse der aerodynamik, die modernsten, die suche nach neuen materialien, die einführung von kontrollsystemen, raffinierter... machen die veraltete windräder entwickelt, die noch vor wenigen jahren. Die maschinen, die in der letzten zeit sehen rotoren, die können sogar mehr als 100 m durchmesser!

Wie funktioniert ein windrad

Wie bereits erwähnt, das prinzip der betrieb an der basis ein windrad ist scheinbar einfach: die kraft des windes in bewegung setzt eine reihe von schaufeln, die in zusammenhang mit einem stift in der mitte (nabe oder rotor). Der wind weht, dreht die schaufeln, die dann ausgelöst werden, mit einer drehbewegung um die achse des bolzens. An der nabe verbunden sind, verschiedene geräte (bremsen, multiplikatoren,...) übertragen die erzeugte bewegung von den flügeln in drehrichtung den elektrischen generator, die an der unterseite der welle.

In der mitte des funktionierens eines windrad es ist sein generator. Der generator ist das organ, elektromechanisch, dass sie produzieren strom ab wind. Auf den ersten, die generatoren für die produktion von windkraftanlagen waren synchron. Heute beschäftigen ausschließlich generatoren, drehstrom-asynchronmotoren. Wie funktioniert ein strom-generator windenergie? Der elektrische generator von einem windrad funktioniert wie bei jedem anderen generator eines kraftwerks.

Bei einer erhöhung der windgeschwindigkeit entspricht eine progressive zunahme der momentanleistung zugeführt, von der maschine bis zum erreichen der nenndrehzahl (rated wind speed) ermöglicht es, einen windgenerator überhaupt erreicht seine maximale leistung (cut-out wind speed). Wird dieser schwellenwert, der windgenerator aktiv ein sicherheits-mechanismus für die, welche nicht mehr funktionieren, um zu verhindern, dass die maschine.

Die windkraftanlage funktioniert wie bei jedem anderen generator eines kraftwerks dank des getriebes umdrehungen. Das getriebe des u offensichtlich das problem der direkten kommunikation zwischen rotor und generator. Wenn der wind weht stark, die drehzahl des rotors zu hoch würde ständig auslösen eines mechanismus für den schutz des generators, wobei die produktion von windenergie. Das getriebe drehzahl geht der anpassung der leistungsabgabe an den generator an.

Die entwicklung von generatoren mit einem hohen anzahl der paare von polaren, hat es möglich gemacht, die entwicklung von windturbinen ohne getriebe. In diesem zusammenhang die wirkungsweise ist etwas anders für die annahme von generatoren und-multiplikatoren u ad-hoc. Es gibt noch wenige hersteller von windturbinen, die darauf verzichtet haben, die annahme des getriebes, jedoch die forschung und entwicklung von neuen maschinen, die scheinbar in diese richtung.