Năng lượng gió là nguồn năng lượng có thể tái tạo được. Việc tận dụng nguồn năng lượng này giúp giảm thiểu việc sử dụng các nguyên liệu không thể tái tạo mà việc khai thác chúng sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sự cân bằng sinh học vốn có của tự nhiên. Một trong những ứng dụng hữu ích của năng lượng gió chính là máy phát điện từ gió – dòng sản phẩm biến đổi điện năng thành cơ năng.
Contents
Cấu tạo máy phát điện từ gió
Máy phát điện từ gió cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau, nhưng quan trọng nhất vẫn là động cơ điện 1 chiều và cánh đón gió. Bên cạnh đó là các bộ phận khác như:
- Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu này tới bộ điều khiển.
- Blades: Cánh quạt. Khi máy phát điện vận hành, gió thổi qua các cánh quạt giúp cánh quạt chuyển động và quay tạo ra cơ năng.
- Brake: Bộ hãm (phanh), có tác dụng dừng rotor trong tình trạng khẩn cấp. Bộ hãm vận hành bằng điện, bằng sức nước hoặc bằng động cơ.
- Controller: Bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ khởi động và tắt động cơ.
- Gearbox: Hộp số. Trong đó bánh răng được nối với trục quay với tốc độ cao lên tới 1200 đến 1500 vòng/ phút. Đây là bộ phận rất đắt tiền và quan trọng của bộ động cơ và tuabin gió.
- High – speed shaft: Trục truyền động của máy phát tốc độ cao .
- Low – speed shaft: Trục quay với tốc độ thấp .
- Nacelle: Vỏ máy, bao gồm rotor và vỏ bọc ngoài, bao bọc lấy toàn bộ các bộ phận của máy phát như gearbox, low and high – speed shafts, generator, controller, and brake. Vỏ bọc có chức năng bảo vệ các thành phần bên trong. Một số vỏ máy phải được thiết kế đủ rộng để kỹ thuật viên có thể đứng bên trong khi làm việc.
- Tower: Trụ đỡ vỏ máy, được làm bằng thép hình trụ hoặc thanh dằn bằng thép. Bởi càng lên cao tốc độ gió càng tăng, nên trụ đỡ sẽ được thiết kế cao để thu được năng lượng gió nhiều nhất có thể.
- Yaw drive: Bộ phận giữ cho rotor luôn luôn hướng về hướng gió chính mỗi khi có sự thay đổi hướng gió.
- Wind vane: Giúp xử lý hướng gió và liên lạc với “yaw drive” định hướng tuabin gió.
- Yaw motor: Động cơ cung cấp năng lượng cho “yaw drive”.
- Hệ thống inverter giúp chuyển đổi dòng điện thích hợp với bình ắc quy và chuyển điện từ ắc quy thành nguồn điện xoay chiều thông dụng.
Máy phát điện năng lượng gió thường được xây dựng gần nhau, điện năng sản xuất được sẽ hòa vào mạng điện chung, sau đó biến đổi để có được nguồn điện phù hợp. Việc sử dụng bình ắc quy thường chỉ áp dụng cho máy phát điện đơn lẻ, sử dụng chủ yếu tại gia đình với nhu cầu tiêu thụ điện thấp.
Bên cạnh đó, còn có một cách lưu trữ năng lượng gió khác, chính là sử dụng cánh quạt gió truyền động lực trực tiếp cho máy nén khí. Năng lượng gió được tích trữ trực tiếp trong hệ thống rất nhiều bình khí nén, sau đó sử dụng dần để xoay động cơ vận hành máy phát điện. Quá trình nạp và xả khí được thực hiện luân phiên giữa các bình giúp duy trì nguồn điện áp ổn định.
Trên thị trường hiện nay có 2 kiểu tuabin chính là tuabin trục ngang và trục đứng. Trục ngang là dòng tuabin truyền thống, còn trục đứng là loại công nghệ mới, có khả năng xoay và tạo nguồn điện ổn định với mọi chiều gió.
Máy phát điện gió có dải công suất đa dạng từ nhỏ tới lớn, đảm bảo cung cấp nguồn điện gia đình cho tới công nghiệp một cách hiệu quả. Đặc biệt, thiết bị có khả năng vận hành liên tục trong nhiều giờ liền, thậm chí là chạy suốt ngày đêm. Tuổi thọ máy có thể đạt trên 50 năm.
Xem thêm:
Máy phát điện từ nhiệt là gì ?
Chia sẻ về các kinh nghiệm khi mua máy phát điện
Tại sao nên sử dụng máy phát điện từ gió thay thế máy phát điện thông thường?
Máy phát điện từ gió sở hữu nhiều ưu điểm riêng biệt, vượt trội hơn hẳn so với những thiết bị máy phát điện chạy xăng, dầu thông thường.
- Thứ nhất, năng lượng gió là nguồn năng lượng có thể tái tạo, tồn tại vĩnh viễn. Sử dụng máy phát điện gió là giải pháp điện năng hạn chế tình trạng ô nhiễm môi trường, cho nguồn năng lượng sạch, không để lại khí độc hại khi vận hành.
- Thứ hai, máy phát điện gió tạo ra nguồn điện năng với chi phí rất thấp. Chi phí để lắp đặt tuabin gió so với việc xây dựng nhà máy điện than thấp hơn rất nhiều. Trong bối cảnh giá thành giá thành các nguyên liệu hóa thạch đang ngày một tăng cao so dần khan hiếm, thì nguồn điện từ hệ thống máy phát điện sức gió chiếm ưu thế hơn cả về chi phí và độ ổn định.
- Thứ ba, tiết kiệm không gian. Trong khi con người cần khai phá một cùng đất lớn để xây dựng nhà máy nhiệt điện, thủy định,… thì một nhà máy điện sử dụng năng lượng gió chỉ cần một diện tích nhỏ. sau khi lắp đặt các tuabin, khu vực này vẫn có thể sử dụng để canh tác hay thực hiện các hoạt động nông nghiệp khác.
- Thứ tư, hệ thống máy phát điện sử dụng sức gió vận hành hoàn toàn độc lập với hệ thống lưới điện quốc gia. Do đó có thể ứng dụng cho các khu vực khó truyền tải điện, hoặc lưới điện không ổn định như miền núi hay hải đảo,…
- Thứ năm, sản phẩm có vòng đời khá lâu, trung bình từ 20-50 năm mà không cần nâng cấp, sửa chữa thường xuyên.
Tuy nhiên, do ứng dụng sức gió nên khả năng hoạt động của thiết bị phụ thuộc rất nhiều vào tình hình thời tiết. Bên cạnh đó chi phí lắp đặt ban đầu khá cao sẽ trở thành rào cản của một số đơn vị.
Trên đây là những thông tin cơ bản về máy phát điện từ gió mà chúng tôi muốn gửi đến bạn. Mong rằng bài viết mang đến cho bạn những thông tin bổ ích về giải pháp điện năng thân thiện này.
Tôi là Phạm Xuân Thanh – Tôi đã có kinh nghiệm hơn 3 năm review đánh giá về các loại máy móc công nghiệp, thiết bị vệ sinh công nghiệp, cách chăm sóc xe hơi. Tôi hy vọng những kiến thức mà tôi chia sẻ có thể giúp mọi người hiểu rõ hơn về các công dụng, chức năng của các loại thiết bị công nghiệp và các cách chăm sóc xe hơi này.
