กังหันลมทำงานอย่างไร

กังหันลมแปลงพลังงานของลมเป็นไฟฟ้า มีส่วนประกอบพื้นฐานสองอย่างสำหรับกังหันลม: ใบมีดที่ถูกเคลื่อนย้ายโดยลมและเฟืองกลและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในขณะที่ลมหมุนใบพัดกังหันเพลาใบพัดจะหมุนเกียร์ภายในกล่องเกียร์ การเคลื่อนไหวนี้สร้างพลังงานซึ่งถูกจับโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเพิ่มลงในตารางพลังงาน กังหันลมมีสองประเภท: แกนนอนและแกนตั้ง

กังหันลมแกนนอน (HAWT) คล้ายกับกังหันลม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเพลาใบพัดหลักตั้งอยู่ที่ด้านบนสุดของหอคอย เซ็นเซอร์ลมและเซอร์โวมอเตอร์มักจะใช้เพื่อจัดแนวกังหันลมโดยอัตโนมัติตามทิศทางของลมที่พัดผ่าน กระปุกเกียร์แปลงการหมุนขนาดใหญ่ช้าลงเป็นความเร็วการหมุนที่จำเป็นในการผลิตกระแสไฟฟ้า

ใบพัดกังหันลมมีความแข็งมากและทำจากพลาสติกแข็งและโลหะเบา มีการติดตั้งใบมีดที่ด้านหน้าของหอคอยและมักจะชี้ขึ้นเหนือลม สิ่งนี้ทำเพื่อป้องกันไม่ให้ใบพัดถูกบังคับให้กลับเข้ามาในหอคอยและเพื่อรองรับกองกำลังปั่นป่วน

โดยปกติจะมีสามใบพัดบนกังหันลม พวกเขามีความยาวระหว่าง 65 ถึง 130 ฟุต (20 ถึง 40 เมตร) และสีอ่อน ในกรณีที่ความเร็วลมสูงกังหันลมทั้งหมดมีคุณสมบัติปิดเครื่อง คุณสมบัตินี้ใช้เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออุปกรณ์กังหันลม

กังหันลมแกนตั้ง (VAWT) แตกต่างจาก HAWT เล็กน้อย ในรุ่นนี้เครื่องกำเนิดและกล่องเกียร์ตั้งอยู่บนพื้นดินที่ฐานของกังหัน การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นและไม่จำเป็นต้องชี้กังหันไปที่ลมโดยตรง ตำแหน่งของอุปกรณ์เครื่องจักรกลที่ด้านล่างของกังหันทำให้สามารถเข้าถึงซ่อมแซมและบำรุงรักษาได้มากขึ้น

โดยปกติจะมีการติดตั้ง VAWT บนพื้นหรือบนหลังคาอาคาร ความเร็วลมที่ความสูงนี้มักจะช้ากว่าดังนั้นจึงสร้างพลังงานน้อยลง สิ่งหนึ่งที่เป็นไปได้คือการสร้างแกนยาวมากซึ่งต้องการทรัพยากรและวัสดุที่สำคัญ

หน่วยที่ติดตั้งบนดาดฟ้าจะรับลมที่ถูกเปลี่ยนเส้นทางไปตามหลังคาตามรูปร่างของอาคาร คุณสมบัตินี้สามารถเพิ่มความเร็วลมได้อย่างมาก ควรติดตั้งกังหันบนชั้นดาดฟ้าเพื่อให้ใบพัดมีความสูงอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของความสูงจากหลังคา นี่คือระยะทางที่เหมาะในการจับพลังงานลมที่สุด