211service.com
Labākas vēja turbīnas
ExRo tehnoloģijas , jaunuzņēmums, kas atrodas Vankūverā, BC, ir izstrādājis jauna veida ģeneratoru, kas ir labi piemērots enerģijas ieguvei no vēja. Tas varētu samazināt vēja turbīnu izmaksas, vienlaikus palielinot to jaudu par 50 procentiem.
Strāvas korpuss: Vara elektroinstalācija stiepjas no jauna veida ģeneratora prototipa, kas tika izstrādāts, ņemot vērā vēja ātruma mainīgumu.
Jaunais ģenerators darbojas efektīvi plašākā apstākļu diapazonā nekā parastie ģeneratori. Kad vārpsta, kas iet caur parastu ģeneratoru, griežas optimālā ātrumā, vairāk nekā 90 procentus no tās enerģijas var pārvērst elektrībā. Bet, ja tas paātrina vai palēninās, ģeneratora efektivitāte dramatiski samazinās. Tā nav problēma tradicionālajās spēkstacijās, kur turbīnas griežas vienmērīgā ātrumā, ko darbina pastāvīga enerģijas piegāde no oglēm vai kāda cita kurināmā. Taču vēja ātrums var krasi atšķirties. Var palīdzēt turbīnu lāpstiņas, kas maina soli, lai uztvertu lielāku vai mazāku vēju, kā arī transmisijas, kas ir starpnieks starp rotējošām lāpstiņām un ģeneratora vārpstu. Taču transmisijas palielina gan ražošanas, gan apkopes izmaksas, un pastāv ierobežojums tam, cik lielā mērā lāpstiņas leņķa maiņa var kompensēt mainīgo vēju.
ExRo jaunais dizains aizstāj mehānisko transmisiju ar elektronisko transmisiju. Tas palielina vēja ātrumu diapazonu, pie kura tas var darboties efektīvi, un padara to labāk reaģējošu uz pēkšņām brāzmām un klusumu. Lai gan pie lielākajiem vēja ātrumiem lāpstiņas joprojām būs jānovirza, lai novērstu vēju, ģenerators ļaus turbīnai uztvert vairāk enerģijas ātrgaitas vējā un brāzmās. Tā rezultātā turbīna gada laikā varētu saražot vidēji par 50 procentiem vairāk jaudas, saka Džonatans Ričijs , ExRo galvenais tehnoloģiju speciālists. Patiešām, dažās vietās jauda varētu dubultoties, saka Eds Novickis , Kalgari universitātes elektrotehnikas profesors, kurš konsultējies ar ExRo.
Ģenerators darbojas pēc tādiem pašiem principiem kā daudzi parastie ģeneratori: magnēti, kas piestiprināti pie rotējošas vārpstas, rada strāvu, laižot garām stacionārās vara spoles, kas izvietotas ap vārpstu. Parastos ģeneratoros visas spoles ir savienotas kopā. Turpretim ExRo ģeneratorā atsevišķas spoles var ieslēgt un izslēgt ar elektroniskiem slēdžiem. Pie zema vēja ātruma ieslēgsies tikai dažas spoles — tieši tik daudz, lai efektīvi savāktu nelielu enerģijas daudzumu zema ātruma vējā. (Ja būtu aktīvs vairāk spoļu, tie nodrošinātu lielāku pretestību rotējošajiem magnētiem.) Pie lielāka vēja ātruma ieslēgsies vairāk spoļu, lai vairāk enerģijas pārvērstu elektroenerģijā. Slēdžus var ātri izmest, lai pielāgotos strauji mainīgajiem vēja ātrumiem.
Iekšpuses izskats: Divi magnētu gredzeni (zili pelēki), viens atrodas un otrs ārpus virknes vara spoļu (sarkans un zaļš), griežas, lai radītu elektrību.
Vēl viena konstrukcijas daļa padara ģeneratoru vairāk reaģējošu uz mainīgiem vēja ātrumiem. Liela enerģijas daudzuma iegūšanai ir vajadzīgas daudzas spoles. Tos varētu ievietot ļoti liela diametra ģeneratorā, bet tad arī rotoram, uz kura tika uzstādīti magnēti, jābūt lielākam. Tas apgrūtinātu rotora kustību vai tā rotācijas ātruma mainīšanu. (Lielāks attālums starp ģeneratora centru un spolēm palielina tā saukto inerces momentu.) Tā vietā ExRo ģenerators sadala spoles starp vairākiem maza diametra ģeneratoriem (ko pētnieki sauc par skursteņiem) visā vārpstas garumā. Mazāks diametrs ļauj vieglāk mainīt rotācijas ātrumu. Vairāku skursteņu dizains arī atvieglo ģeneratora pielāgošanu konkrētai vēja vietai. Vietnei ar lēnu vēju būtu nepieciešami daži skursteņi. Vietnei ar ātrgaitas vējiem varētu pievienot vairāk, ļaujot ģeneratoram pārveidot vairāk enerģijas elektroenerģijā.
Citi uzņēmumi ir izstrādājuši konstrukcijas, kurās ir iekļauti vairāki ģeneratori, kurus var aktivizēt atsevišķi atkarībā no vēja ātruma. Bet tie ir jāieslēdz un jāatvieno mehāniski, palielinot ģeneratora svaru un sarežģītību un palielinot izmaksas. Apkopes un svara samazināšana, novēršot vajadzību pēc mehāniskiem zobratiem un sajūgiem, varētu ļaut ExRo samazināt izmaksas. Un tas, saka Pols Sklavūns MIT mašīnbūves profesors, ir galvenais apsvērums, lemjot, vai mēģināt uztvert vairāk vēja enerģijas. Viņš saka, ka ExRo var būt priekšrocība, jo tās tehnoloģijas atslēga ir elektroniskā vadība, kas ir lēta. Patiešām, uzņēmums apgalvo, ka vēja turbīnas operators gada laikā varētu nopelnīt par 57 procentiem vairāk naudas no turbīnas, izmantojot jauno ģeneratoru.
ExRo ir izstrādājis un pārbaudījis laboratorijas mēroga prototipu. Tās aplēses par palielinātu elektroenerģijas ražošanu nāk no modeļiem, kas izmanto datus no esošajām vēja turbīnu vietām. Līdz šā gada beigām vai nākamā gada sākumam uzņēmums sāks nelielas piecu kilovatu vēja turbīnas izmēģinājumus. Ričijs saka, ka uzņēmumam nebūs stingru skaitļu par elektroenerģijas ražošanu, kamēr šie testi nebūs pabeigti. Nākamais solis būs lielāku, megavatu mēroga ģeneratoru uzstādīšana esošajās vēja turbīnās.