Chúng ta rất hay nhắc đến những chiếc tuabin gió và đều thấy được tầm quan trọng của thiết bị này đối với đời sống hiện tại, nhất là trong công nghiệp năng lượng. Vậy bạn đã biết cấu tạo tuabin gió như thế nào và những đặc điểm của tuabin gió hay chưa? Hãy cùng chúng tôi tham khảo bài viết dưới đây nhé.
Tuabin gió là gì?
Cũng giống như cối xay, tuabin gió là một thiết bị cơ khí khá đơn giản, cấu tạo cũng không phức tạp. Cơ chế hoạt động là luồn không khí khi chuyển động sẽ tác động lực, đẩy cho cánh quạt quay và dọc theo trục của tuabin đó là phần lực cơ học mà cánh quạt tạo ra. Từ đó, các bộ phận chuyển động khác của máy phát điện sẽ quay khi kết nối với trục của tuabin và nó làm ra năng lượng tái tạo phục vụ cho con người ứng dụng vào trong đời sống sinh hoạt, nó còn giúp chúng ta giảm đi rất nhiều chi phí tiền điện. Bạn có thể chế tạo một chiếc tuabin gió vô cùng đơn giản chỉ với một số vật liệu được bán nhiều ngoài các cửa hàng đồ hàng kim khí.
Một chiếc máy phát điện sử dụng sức gió sẽ bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Trong đó thành phần quan trọng nhất vẫn là một chiếc motor điện một chiều, nó sẽ dùng cánh cùng với nam châm có độ bền cao để đón lấy gió. Ngoài ra còn có nhiều bộ phận khác cũng không thể thiếu như là trục và cột có tác dụng dựng máy phát, đuôi lái gió, bộ phận để đổi dòng điện, một chiếc bình ắc qui, bộ phần cuối cùng mà chúng ta cần có là một chiếc máy có thể đổi điện từ điện ắc qui thành điện xoay chiều thông thường.
Thường thì các đặc tính của vật liệu làm ra tuabin gió hay bị nhận định một cách chung chung suốt quá trình sản xuất. Thế nhưng, các bạn có biết là nó có ảnh hưởng rất nhiều tới hiệu suất hoạt động của tuabin gió hay không. Riêng khi xét về môi trường vận hành đã có thể thấy được các tuabin gió phải chịu lực tác động không hề nhỏ, bên cạnh đó là các yếu tố môi trường khác. Như các loại tuabin hoạt động ở biển khơi thì môi trường gió rất năng động, tốc độ gió cao thậm chí nhiều nơi đạt tới 14m/s. Ngoài ra các tuabin gió ở biển cần phải có khả năng chịu được độ mặn, độ ẩm của nước biển, sự tác động mạnh mẽ từ tia UV trong ánh nắng mặt trời. Vì vậy, một điều khó khăn đặt ra cho những nhà sản xuất đó là phải tìm kiếm được chất liệu chế tạo phù hợp, độ ổn định tốt, khả năng bền lâu theo thời gian.
Nhưng cho tới hiện nay, đã có những bổ sung đổi mới về điện gió với nguyên liệu hóa học và kích thước cho cánh quạt của tuabin để tiếp tục phát triển. Hiện nay, người ta đang rất trông đợi và hi vọng vào những chiếc cánh quạt tua bin có độ dài lên tới 100m ra đời, chắc chắn đó không phải là điều viển vông mà nó sẽ xuất hiện trong thời gian gần nhất. Sở dĩ có mong mỏi như vậy là vì tỉ lệ sản sinh ra điện của tua bin gió sẽ thuận với tỉ lệ độ lớn của cánh quạt. Hiểu một cách đơn giản là quạt càng lớn thì khả ăng sản sinh điện, phát huy tác dụng của tuabin gió càng cao.
Cấu tạo tuabin gió thông thường
Một tuabin gió sẽ có cấu tạo khá phức tạp, nó gồm nhiều bộ phận nhỏ đảm nhiệm những vai trò khác nhau. Và chắc chắn không thể nào thiếu đi được bộ phận nào hết nếu như bạn muốn chúng hoạt động bình thường.
- Anemometer: Đây là bộ đo lường cho tốc độ gió và có trách nhiệm truyền dữ liệu của số đtốc độ gió này đi tới bộ phận điểu khiển.
- Blades: Có nghĩa là cánh quạt, như đã nói ở trên thì tuabin gió sẽ hoạt động bằng các gió thổi, tạo lực vào cánh quạt và làm quay trục của tuabin dẫn tới các chuyển động liên hoàn.
- Brake: Đây là bộ hãm hay còn được gọi là phanh. Bộ phận này dùng để trong trường hợp khẩn cấp motor có thể dừng hoạt động, nó hoạt động bằng sức nước hoặc bằng cấu kết động cơ.
- Rotor: Là bộ phận bao gồm các cánh quạt và trục.
- Controller: Bộ điều khiển.
- Gear box: Cấu tạo tuabin gió còn có bộ phận hộp số. phần bánh răng sẽ được nối với trục có tốc độ cao và trục có tốc độ thấp. Khi này, tốc độ quay của bánh răng lên tới 1200 vòng trên một phút, tốc độ đó tăng dần từ điểm bắt đầu là 60 vòng. Thông thường, bánh răng này khá đắt tiền và nó là bộ phận không thể thiếu của tuabin gió và động cơ.
- Generator: Đay là bộ phận máy phát để phát ra nguồn điện.
- High – speed shaft: Bộ phận trục chuyển động của một chiếc máy phát, nó ở tốc độ cao.
- Low – speed shaft: Ngược với High – speed shaft đó là trục quay có tốc độ thấp.
- Nacelle: Bộ phận này chính là phần vỏ. Nó gồm có vỏ bọc ngoài và vỏ Rotor. Cấu tạo này đặt ở vị trí phía trên đỉnh trụ. Gồm các thành phần: gear box, generator, speed shafts, brake, controller. Chúng được dùng để làm vỏ bọc, bảo vệ, che chở cho các thành phần cấu tạo bên trong. Đương nhiên, phần vỏ này phải đủ rộng để chứa các phần bên trong đó.
- Pitch: Đây là bộ phận bước răng, giữ cho rotor có thể tạo ra điện khi chúng quay trong gió.
Chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về khái niệm tuabin gió cũng như cấu tạo của tuabin gió mà nhất định bạn phải biết để hiểu được cơ chế hoạt động của nó. Hi vọng bài viết này sẽ có ích đối với bạn đọc.