Modern rüzgar jeneratörleri, ortaya çıkmadan çok önce rüzgarın alınması için "hazırlanıyor"

Makale, rüzgar jeneratörlerinin hava akışına otomatik olarak ayarlanmasını sağlayan yeni ekipmanı açıklamaktadır.

Rüzgar enerjisi toplamak basit bir mesele gibi görünüyor. Hava türbin kanatlarından geçer ve dönmesine neden olur. Türbin jeneratörü çalıştırır. Jeneratör elektrik üretir. Ancak, aslında, her şey o kadar basit değil.

Fırtınaların sık sık yükseldiği alana hatasız rüzgar jeneratörleri kurulur. Kuvvetli bir rüzgar, yanlış açılardaysa hava türbinlerine zarar verebilir ve hatta onları yok edebilir. Güçlü gusts bıçakları yok etmemek için dönecek şekilde ince ayarlanmalıdırlar. Böyle bir ayarlama türbin ekipmanı ile çalışırken yaygın bir şeydir.

Bu süreç, yaratılan teknolojiyi büyük ölçüde kolaylaştırabilir Torben Mikkelsen ve Danimarka Ulusal Sürdürülebilir Enerji Kaynakları Laboratuvarı'ndan çalışma arkadaşları Risoe DTU. Dr. Mikkelsen, her jeneratörün rüzgarı taramasına ve bıçakları önceden ayarlamasına izin veren bir sistem üzerinde çalışıyor.

Çekirdek teknoloji denir lidar (LIDAR - meteorolojik kızılötesi lazer bulucu) 70'lerden beri bilinmektedir. Radar gibi, elektromanyetik dalgalar gönderir ve sonra geri dönenleri analiz eder, neyin savaştığını belirler.

Radarın büyük dalga boyu sadece büyük nesneleri tespit etmenizi sağlar. Lidar, ışık dalgaları kullanıyor. Uzunlukları çok daha kısadır ve küçük nesnelerle kolayca savaşırlar. Bu arada, insan görüşü ışık dalgalarına dayanır. Kullanılan kısa dalgalar rüzgar lidarı, hareketi rüzgar hızını nispeten doğru bir şekilde belirleyebilen su damlacıkları, toz, polen ve tuz kristalleri gibi küçük parçacıklardan yendi.

Dr. Mikkelsen ve meslektaşları, lidarın türbin ile temas etmeden önce yaklaşan rüzgarı tarayabileceğini ve davranışını belirleyebileceğine karar verdiler. Fikirlerini test etmek için, Hovsor'da 120 metre rüzgar türbiniBu tür bir teknoloji için bir Danimarka eğitim alanı.

Lidars, yaklaşan rüzgarı 1.55 mikron dalga boyunda kızılötesi ışık yayan bir lazer kullanarak analiz etti. Kaçak ışık, lazer tarafından salınan binlerce milyardan bir fotonun (ışığı oluşturan kuantum-mekanik parçacık) bile geri döndüğünü algılayan hassas bir cihaz tarafından yakalandı.

Cihaz, rüzgarın hızını türbin önünde 100-200 metre boyunca yerden 40, 60, 80 ve 100 metre yükseklikte ölçer. Daha sonra toplanan veriler, lidarı kalibre etmek için bir fincan anemometre (rüzgarda dönen, hızını ölçen) ile rüzgar ölçümleriyle karşılaştırılır. Bundan sonra, lidardan gelen bilgileri analiz eden bir bilgisayar, üretilen enerji miktarını arttırmak ve hasar olasılığını azaltmak için türbin kanatlarının açısını ayarlayan motorlara bağlanabilir.

Bilim adamları, türbinin yakınındaki tüm yüksekliklerde doğru veriler elde edebildiler. Ancak cihazı yere kurarken bir takım sorunlar ortaya çıktı. Lazer ışınını aşağıdan yukarıya doğru yönlendirerek, türbin tabanındaki başlangıç ​​noktasıyla birlikte 'koniyi' analiz etti. Böylece rüzgar hızını hesaplayabilirsiniz, ancak jeneratörün yakınındaki 200 metrelik bir bölgede nasıl değiştiğini bulamazsınız. Veri almak için, lidar lazer ışını hava türbininin merkezinden gönderilmelidir.

Rüzgar jeneratörünün ortasına bir lidarın yerleştirilmesi, dönüşten kaynaklanan merkezkaç kuvveti nedeniyle zorluklara neden oldu. Lidarın normal çalışması için araştırmacılar, ışının aynalarla yönlendirildiği geleneksel cihazın yerini aldı, fiber optik sistemle yeni bir gelişme.

İngiltere merkezli bir rüzgar türbini geliştiricisi olan Natural Power sözcüsü Michael Harris'e göre, türbinin merkezi tamburlu kurutucu gibi bir şeye dönüşüyor. Yeni cihazın arızalanma olasılığı çok daha azdır, çünkü içinde ışık kablodan geçer.

Bilim adamlarının lidarı kurarken karşılaştıkları bir diğer sorun jeneratörden gelen elektrik gürültüsüdür. Hassas bir dedektör, kaçak akımların etkisi altında sapabilir. Araştırmacılar, lidarı aşırı enerjiyi topraklayan koruyucu bir malzemeye sarmayı önerdiler.

Sonuç, elektrik üretimini% 5 artıran bir sistemdir. Belki rakam etkileyici değil, ancak 4 megawatt kapasiteli bir türbin için tasarruf 38.000 dolar. yılda. Bıçakların ve jeneratörün kendisinin kullanım ömrünü artırmayı unutmayın.

Ayrıca bakınız:'da enerji jeneratörleri: hayal kırıklığı nasıl seçilir, kurulur ve önlenir