Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan mister en vindmølle energi?

Vindmøller oplever, selvom de er effektive, energitab gennem forskellige mekanismer. Her er en sammenbrud:

1. Aerodynamiske tab:

* tab af knivspids: Spidserne af knivene bevæger sig hurtigere end resten, skaber turbulens og reducerer effektiviteten. Dette er uundgåeligt på grund af formen på knive.

* Bladeprofiltræk: Formen på knivene skaber friktion med luften og forårsager energitab. Dette minimeres gennem aerodynamisk design.

* wake -tab: De roterende klinger skaber en lavtrykszone bag sig, kendt som kølvandet. Denne vågne forstyrrer luftstrømmen bag turbinen, hvilket reducerer mængden af ​​vindenergi, der er fanget af efterfølgende turbiner i en vindmøllepark.

2. Mekaniske tab:

* Tabstab: Gearkassen konverterer den langsomme rotation af knivene til en hurtigere rotation for generatoren. Denne proces involverer friktion og slid, hvilket fører til energitab.

* Generatortab: Generatoren selv oplever intern modstand og tab på grund af dens design og drift.

* Bæretab: De lejer, der understøtter de roterende komponenter, oplever friktion, hvilket fører til energitab.

3. Elektriske tab:

* Transmissionstab: Elektricitet genereret af turbinen transporteres gennem kraftledninger, der oplever modstand og fører til energitab.

* konvertertab: Den genererede elektricitet konverteres ofte fra AC til DC eller omvendt, og disse konvertere har også energitab forbundet med dem.

4. Andre tab:

* tab af kontrolsystem: Kontrolsystemet, der regulerer turbinens operation, bruger også en lille mængde energi.

* Vejrrelaterede tab: Vindvariabilitet, vindstød og turbulens kan påvirke turbinens effektivitet.

Forbedring af turbinens effektivitet:

* Avancerede bladdesign: Producenter udvikler kontinuerligt nye bladdesign for at minimere tiptab, træk og vågentab.

* Forbedrede gearkasser og generatorer: Højeffektive gearkasser og generatorer udvikles for at minimere mekaniske tab.

* Optimerede kontrolsystemer: Smarte kontrolsystemer kan justere turbinens operation for at maksimere energifangst.

* vindmølleparklayout: Korrekt afstand og orientering af turbiner i en vindmøllepark kan minimere wake -tab.

Samlet set, mens vindmøller er forbedret markant i effektivitet, oplever de stadig energitab gennem forskellige mekanismer. Løbende forskning og udvikling sigter mod yderligere at forbedre deres resultater og minimere disse tab for større energiproduktion.