Windkraftanlagen: Was sie sind, Typen und Betrieb

Wie wird Wind in Strom umgewandelt? Der direkte Vorläufer des Stroms Windräder sind die alten Windmühlen, die auch heute noch bei verschiedenen Aufgaben eingesetzt werden, beispielsweise beim Mahlen von Getreide oder beim Pumpen von Wasser. A Windmühle Es handelt sich um eine Maschine mit Flügeln oder Rotorblättern, die mit einer gemeinsamen Welle verbunden sind und sich drehen, wenn der Wind weht.

Dieses mechanische Uhrwerk ist vielfältig einsetzbar. Derzeit wird es am häufigsten zur Stromerzeugung genutzt. Durch die Drehung der Rotorblätter wird ein elektrischer Generator aktiviert, der die Energie umwandelt Kinetische Energie kommt vom Wind elektrische leistung.

Arten von Windkraftanlagen

Es gibt zwei Haupttypen von Windräder nach der Anordnung seiner Achse: horizontale Achse y de vertikale Achse.

Windkraftanlagen mit horizontaler Achse

Sie sind heute am weitesten verbreitet und zeichnen sich dadurch aus, dass die Rotationsachse parallel zum Boden verläuft. Damit lässt sich ein breites Anwendungsspektrum abdecken, von kleinen Erzeugungsanlagen bis hin zu großen Windparks. Sie werden sowohl in Installationen verwendet Land (onshore) als Jachthäfen (Offshore), Anpassung an unterschiedliche Energiebedürfnisse.

Windkraftanlagen mit vertikaler Achse

Im Gegensatz zu denen mit horizontaler Achse ist die Windkraftanlagen mit vertikaler Achse Sie benötigen keinen Lenkmechanismus, da sie den Wind aus jeder Richtung einfangen. Dies reduziert die mechanische Komplexität und ermöglicht eine bodennahe Platzierung des Generators, was den Zugang für Wartungsarbeiten erleichtert. Es ist wichtig zu beachten, dass es drei Arten vertikaler Windkraftanlagen gibt: Savonius, Giromill y Darrieus, jedes mit Besonderheiten in seinem Design und seinen Anwendungen.

Nachteile von Windkraftanlagen

Obwohl Windkraftanlagen eine sehr effiziente Lösung dafür sind Erzeugung erneuerbarer Energien, haben einige Nachteile. Zu den bemerkenswertesten gehören seine beträchtliche Größe und ruido dass sie produzieren. Diese Eigenschaften zwingen dazu, Windkraftanlagen in Gebieten fernab von städtischen Gebieten zu installieren.

Ein weiteres zentrales Problem ist das Windvariabilität. Turbinen sind so konzipiert, dass sie effizient arbeiten, wenn der Wind innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsbereichs weht, der normalerweise zwischen diesen liegt 3 und 24 Meter pro Sekunde. Ist der Wind schwächer, kann die Turbine nicht genügend Strom erzeugen, ist er zu stark, kann es zu Schäden an der Mechanik kommen.

Aufbau einer Windkraftanlage oder Windkraftanlage

Windkraftanlagen bestehen aus verschiedenen Komponenten, die zusammenarbeiten, um Wind effizient in Strom umzuwandeln. Nachfolgend beschreiben wir die wichtigsten Teile:

• Turm und Fundamente: Der Turm hält die Rotorblätter und den Generator. Abhängig von der Größe der Turbine wird es aus verschiedenen Materialien wie Stahl oder Beton gebaut. Fundamente garantieren strukturelle Stabilität und können flach oder tief sein.
• Rotor: Es ist die Komponente, die am stärksten mit dem Wind interagiert. Seine Flügel wandeln Windenergie in Rotationsbewegung um.
• Gondel: In der Gondel sind der Generator und die Multiplikatorbox untergebracht. Dieses Teil ist dafür verantwortlich, die Rotorblätter in Richtung des Windes auszurichten.
• Multiplikatorbox: Erhöht die Drehzahl des Rotors, um die erforderliche Umdrehung im Generator zu erreichen, im Allgemeinen 1.500 bis 2.000 pro Minute.
• Generator: wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um, im Allgemeinen durch den Einsatz von Magnetfeldern.

Vorteile schneller Windkraftanlagen gegenüber langsamen

Es gibt zwei Hauptkategorien von Windkraftanlagen: schnelle und langsame. Der schnelle Windkraftanlagen Sie sind leichter und effizienter, da sie eine geringere Anzahl an Flügeln haben. Da sie weniger bewegliche Komponenten haben, sind sie einfacher zu warten und können die vom Wind aufgenommene Energie besser regulieren. Darüber hinaus reduziert die leichtere Struktur die Belastung des Getriebes und der mechanischen Komponenten, was zu einer geringeren Belastung führt geringere Wartungskosten und längere Haltbarkeit.

Die stärkste Windmühle der Welt

Vor kurzem hat das Unternehmen Vestas hat das Windkraftanlagen-Update vorgestellt V164, der mächtigste der Welt. Diese riesige Turbine ist 220 Meter hoch und hat 80 Meter lange Rotorblätter. Das Vorgängermodell bot eine Leistung von 8 MW, aber nach den vorgenommenen Verbesserungen kann die neue Windkraftanlage diese erreichen 9 MW Leistung unter optimalen Bedingungen.

Bei ihrem ersten Test gelang es dieser Windkraftanlage, Strom zu erzeugen 216.000 kWh in 24 Stundenund stellte damit einen Rekord bei der Energieerzeugung auf. Um diese Daten ins rechte Licht zu rücken: Diese Energiemenge könnte den Stromverbrauch eines durchschnittlichen Hauses decken 66-jährige.

Das hat der Erfolg dieser gigantischen Windkraftanlage gezeigt Meereswinde kann eine entscheidende Rolle beim Übergang spielen Erneuerbare Energien im großen Maßstab. Seine Fähigkeit, starke Luftströmungen auf See zu nutzen und sie effizient in Strom umzuwandeln, ist ein wichtiger Schritt zur Reduzierung der CO2-Emissionen.

Die Windenergie entwickelt sich weiter, Windkraftanlagen werden immer leistungsfähiger und effizienter. Innovationen wie der V164 stellen nicht nur neue Rekorde auf, sondern zeigen auch das Potenzial der Offshore-Windenergie, bei der Produktion von sauberem, erschwinglichem und nachhaltigem Strom führend zu sein.