1800 년대에 전국의 농부들이 풍력 터빈을 사용하여 물을 펌핑하기 시작한 이래로 미국인들은 풍력의 이점을 이해했습니다. 1970 년대의 에너지 위기는 저렴하고 깨끗하며 재생 가능한 에너지 원으로서 풍력의 중요성을 강조했으며 1992 년의 에너지 정책 법은 발전을 촉진하기위한 조치를 취했습니다. 풍력 터빈은 이해하기 어렵지 않으며 점점 더 효율적이고 강력하며 어디에서나 사용됩니다.
유도에 의한 전기 생성
풍력 터빈의 발전 원리는 기본적으로 수력 발전, 화석 연료, 심지어 원자력 에너지의 원리와 동일합니다. 터빈의 핵심은 자화 된 회전자가 고정 된 고정자 주변 또는 내부에서 회전 할 때 교류를 생성하는 자기 유도 코일입니다. 풍력 터빈의 경우 로터를 회전시키는 에너지를 공급하는 것은 바람입니다. 발전기가 생산하는 전기는 송전선로를 따라 이동하여 터빈 소유자가 직접 사용하거나 유틸리티 고객에게 배포하기 위해 그리드로 들어갑니다.
터빈의 구성 요소
풍력 터빈의 본체는 엔진 실, 발전기 뿐만 아니라 일련의 드라이브 기어. 그만큼 블레이드 에 첨부됩니다 샤프트, 그리고 나셀은 꼭대기에 앉아 탑 블레이드가 최대의 바람을받을 수 있도록 가능한 한 높이입니다. 나셀에는 또한 제어 장치 데이터를 수신하는 풍력계, 풍속을 측정하고 날개, 바람의 방향을 측정합니다. 컨트롤러는 터빈을 시작 및 중지 할 수있을뿐만 아니라 풍속을 보정하기 위해 조정할 수 있습니다. 나셀에는 기계식 브레이크 블레이드를 잠그고 피치 드라이브 강풍에서 양력을 최소화하기 위해 블레이드 각도를 조정합니다.
기어의 기능
바람이 불면 컨트롤러가 나셀을 향하도록 방향을 지정하고 특수한 모양의 블레이드가 천천히 회전하기 시작합니다. 지상에서 이렇게 느린 회전을 관찰하면서 믿기 어렵습니다. 약 20rpm 산업 단위에서-전기를 생산할 수 있지만 나셀 내부의 기어가 회전을 높입니다. 발전기 회 전자 축의 속도는 1,200 ~ 1,800 rpm으로 전기. 블레이드가 빠르게 회전하는 것은 중요하지 않습니다. 실제로 너무 빠르게 회전하면 땅에있는 새와 사람에게 위험을 초래합니다. 블레이드는 미세한 균형을 이루어 약한 바람에서도 전력을 생성하며, 피치 드라이브와 컨트롤러는 바람이 강할 때 속도를 늦 춥니 다.
진화하는 디자인
더 작은 주거용 풍력 터빈은 종종 수직축 블레이드 시스템-수평축 터빈과 동일한 원리로 풍력 에너지를 전기로 변환하며 집 지붕에 장착 할 수있을만큼 작을 수 있습니다. 바람을 더 잘 잡을 수 있도록 블레이드 설계를 개선하는 것은 산업용 및 주거용 수평축 터빈 모두에서 중요한 지속적인 개발입니다. 또한 제조업체는 더 긴 블레이드와 더 높은 타워를 생산하므로 터빈이 더 높은 고도에서 더 빠른 바람을 이용할 수 있습니다. 이제 대부분의 터빈에는 소음을 줄이기위한 진동 감쇠기와 능동적 인 피치 제어가 포함되어있어 터빈이 계속 안전하게 회전하고 강한 바람에서도 전기를 생성 할 수 있습니다.