Máy phát điện gió là gì? Cấu tạo và hoạt động như thế nào?
Bên cạnh những loại máy phát điện thông thường thì máy phát điện gió hiện nay cũng được sử dụng phổ biến. Hãy cùng Điện máy Hoàng Liên tìm hiểu về thiết bị đặc biệt này trong bài viết dưới đây, để biết cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó như thế nào nhé.
Nội dung chính [ Ẩn ]
1. Tìm hiểu chi tiết về máy phát điện gió
Dưới đây là những thông tin chi tiết về máy phát điện gió:
1.1 Máy phát điện gió là gì?
Máy phát điện gió hay cối xay gió phát điện là loại máy có khả năng biến đổi động năng từ sức gió thành điện năng phục vụ cho nhu cầu sử dụng điện của con người. Máy phát điện năng lượng gió sử dụng nguồn gió tự nhiên để tạo ra dòng điện nên chúng có tính bền vững với sức khỏe con người và môi trường.
Một chiếc máy phát điện gió mini cho gia đình
Thiết bị này phù hợp với những khu vực có vị trí địa lý cao, thông thoáng hoặc gần biển có thể đón lượng gió một cách dễ dàng. Đây cũng là những khu vực thường sẽ khó kết nối đường điện lưới tới.
Ở những nơi này máy phát điện gió mini cho gia đình là một trong những giải pháp giúp tiết kiệm chi phí và công sức kéo điện hiệu quả. Phổ biến nhất hiện nay là các máy phát điện gió 220v với công suất máy phát điện gió 5kw hoặc máy phát điện gió 10kw.
1.2 Cấu tạo của một chiếc máy phát điện gió
Thông thường các loại máy phát điện gió gia đình và máy phát điện bằng gió công suất lớn sẽ gồm những bộ phận sau:
Cấu tạo của máy phát điện gió
- Anemometer: Bộ đo tốc độ gió. Bộ phận này truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điều khiển.
- Blades: Cánh quạt. Gió thổi qua các cánh quạt và chính là nguyên nhân làm cho các cánh quạt chuyển động và quay.
- Brake: Bộ hãm. Dùng để dừng rotor khi gặp tình trạng khẩn cấp.
- Controller: Bộ điều khiển. Bộ phận này sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gió khoảng 8 đến 14 dặm/giờ tương ứng với khoảng 12 km/h đến 22 km/h và tắt động cơ khi hoạt động ở khoảng 65 dặm/giờ tương đương với khoảng 104 km/h bởi vì lúc này máy phát có thể trở nên quá nóng.
- Gear box: Hộp số. Bánh răng được nối với trục có tốc độ thấp và cả trục có tốc độ cao. Nó tăng tốc độ quay từ 30 đến 60 vòng/phút lên đến 1200 đến 1500 vòng/phút, tốc độ quay đạt yêu cầu chính là yếu tố cần thiết để hoạt động của một máy phát điện gió.
- Generator: Máy phát có tác dụng phát ra điện năng.
- High - speed shaft: Trục truyền động máy phát điện ở tốc độ cao.
- Low - speed shaft: Trục quay của máy phát điện ở tốc độ thấp.
- Nacelle: Phần vỏ gồm rotor và vỏ bọc ngoài, toàn bộ được đặt trên đỉnh trụ. Phần này sẽ bao gồm tất cả các bộ phận: low and high - speed shafts, gear box, generator, controller, brake. Vỏ bọc ngoài dùng bảo vệ các thành phần bên trong nó. Một số vỏ thậm chí còn phải đủ rộng để một kỹ thuật viên có thể đứng vừa bên trong khi làm việc.
- Pitch: Bước răng. Cánh được xoay hoặc làm nghiêng một chút để giữ cho rotor quay trong gió không bị quá cao hay quá thấp để tạo ra điện.
- Rotor: Bao gồm trục và những cánh quạt.
- Tower: Trụ đỡ làm bằng thép hình trụ hoặc thanh giằng bằng thép. Nếu trụ càng cao thì sẽ càng thu được năng lượng gió nhiều hơn từ đó phát ra điện nhiều hơn.
- Yaw drive: Bộ phận này có tác dụng giữ cho rotor luôn hướng về hướng gió chính mỗi khi có sự thay đổi hướng gió.
- Wind vane: Có nhiệm vụ xử lý hướng gió và liên lạc với bộ phận “yaw drive” để định hướng tuabin gió.
- Yaw motor: Động cơ cung cấp cho “yaw drive” định hướng được hướng gió.
1.3 Nguyên lý hoạt động của những máy phát điện gió
Các máy phát điện gió hoạt động theo một nguyên lý rất đơn giản. Năng lượng của gió làm cho 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh rotor. Rotor được nối với trục chính và trục chính sẽ truyền động làm quay trục quay của máy phát để tạo ra điện.
Hoạt động hàng ngày của máy phát điện gió
Máy phát điện gió sẽ đặt trên trụ cao để thu được hầu hết năng lượng gió. Thông thường người ta sử dụng máy phát điện gió trục đứng 5kw hoặc với quy mô nhỏ thì có các loại máy phát điện năng lượng gió 2kw, máy phát điện gió 1kw tương đương một máy phát điện mini dùng trong gia đình.
Các máy phát điện gió có thể sử dụng cung cấp điện cho quy mô gia đình. Thậm chí nếu đạt sản lượng điện tốt, chúng có thể nối tới một mạng điện để phân phối điện ra rộng hơn.
2. So sánh máy phát điện gió và máy phát điện động cơ
Để so sánh giữa máy phát điện gió và máy phát điện động cơ thì chúng ta có thể xem xét một số yếu tố sau:
Máy phát điện thông thường và máy phát điện năng lượng gió
- Nhiên liệu hoạt động: Máy phát điện gió sử dụng nguồn năng lượng từ gió, là nhiên liệu sạch. Năng lượng gió không gây ô nhiễm không khí khi sử dụng như máy phát điện chạy xăng dầu, không thải ra những khí độc hại. Ngoài ra nguồn năng lượng này là miễn phí, chúng ta chỉ cần xây dựng máy phát điện gió ở những địa điểm phù hợp để tận dụng.
- Vị trí lắp đặt: Chính vì sử dụng năng lượng từ gió cho nên máy phát điện gió có nhược điểm là chỉ lắp được ở những nơi nhiều gió, thường là những nơi trống trải, cách xa thành phố. Máy phát điện thông thường thì có thể di chuyển thoải mái hơn.
- Vốn đầu tư ban đầu: Tuy có lợi thế về nguồn nhiên liệu giá rẻ, thậm chí là miễn phí nhưng do đặc thù của thiết bị, máy phát điện gió sẽ có giá thành cao hơn một máy phát điện thông thường có cùng công suất.
- Sự ổn định: Năng lượng từ gió là một nguồn năng lượng không liên tục, nó cũng không sẵn có khi cần phát điện. Năng lượng gió không thể dự trữ được, không phải tất cả năng lượng gió đều có thể khai thác được tại thời điểm có nhu cầu về điện. Chính vì vậy máy phát điện thông thường sẽ chạy ổn định và sẵn sàng cho mọi tình huống hơn là máy phát điện gió.
Với những so sánh vừa rồi thì chúng ta có thể kết luận là máy phát điện gió chỉ phù hợp ở một số địa điểm, là phương án dự phòng, khắc phục phần nào chứ không thể thay thế hoàn toàn cho điện lưới hay máy phát điện thông thường.
Xem thêm |
➤ [HƯỚNG DẪN] Tự chế máy phát điện gió bằng motor đơn giản ➤ Máy phát điện nước là gì? Tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý HĐ |
Trên đây là một số thông tin cơ bản mà Điện máy Hoàng Liên muốn gửi tới các bạn về máy phát điện gió. Hy vọng với những chia sẻ này thì quý khách hàng sẽ có thêm thật nhiều thông tin bổ ích để lựa chọn cho gia đình mình một nguồn năng lượng xanh, sạch trong tương lai. Nếu muốn biết thêm nhiều thông tin về các loại máy phát điện, quý khách hàng hãy để lại bình luận bên dưới hoặc gọi đến số 0964.593.282 để được tư vấn miễn phí.
Hỏi Đáp