Салхин турбин гэж юу вэ, энэ нь хэрхэн ажилладаг вэ?
Пендахулуан
Салхин турбин гэдэг нь салхины кинетик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг төхөөрөмж юм. Энэ нь цэвэр, тогтвортой эрчим хүч үйлдвэрлэх дэлхийн хүчин чармайлтын гол технологи юм. Энэ нийтлэлд бид салхин турбин гэж юу болох, хэрхэн ажилладаг, салхин турбины янз бүрийн төрлүүд, тэдгээрийг ашиглахын давуу болон бэрхшээлүүдийн талаар дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.
Салхин турбин гэж юу вэ?
Салхин турбинууд нь салхины энергийг барьж аваад цахилгаан энерги болгон хувиргах боломжийг олгодог механик болон электрон эд ангиудаас бүрдэнэ. Ерөнхийдөө салхин турбинууд нь гурван үндсэн хэсгээс бүрдэнэ.
1. Ротор: салхи үлээх үед эргэлддэг ирнээс (ихэвчлэн гурван) бүрдэнэ.
2. Начел: хурдны хайрцаг, генератор, удирдлагын систем зэрэг механик болон электрон системүүдийг агуулдаг.
3. Цамхаг: салхи илүү хүчтэй, тогтвортой байх өндөрт хүрэхийн тулд гондола болон роторыг тулгуурладаг өндөр бүтэц.
Салхин турбин хэрхэн ажилладаг вэ?
Салхин турбины үндсэн зарчим нь салхины кинетик энергийг механик энерги болгон хувиргах, дараа нь цахилгаан энерги болгон хувиргах явдал юм. Энэ үйл явцын үндсэн алхмууд энд байна:
1. Салхи үлээдэг роторын ир
Роторын ирийг салхи барих аэродинамик хэлбэртэйгээр бүтээдэг. Эдгээр ирний дээгүүр салхи өнгөрөхөд ирний дээгүүр ба доор агаарын даралтын зөрүү нь өргөх ба чирэх хүчийг бий болгодог бөгөөд энэ нь ирийг эргэлдүүлдэг.
2. Роторын эргэлтийг хурдны хайрцагт дамжуулдаг
Дараа нь роторын эргэлтийг гондола дотор байрлах хурдны хайрцагт дамжуулдаг. Энэхүү хурдны хайрцаг нь роторын эргэлтийн хурдыг генераторын шаардлагатай хурд хүртэл нэмэгдүүлдэг. Орчин үеийн том турбинууд нь салхины хурдны хэлбэлзлийг зохицуулахын тулд ихэвчлэн олон шатлалт хурдны хайрцгийг ашигладаг.
3. Генераторууд механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг.
Хурдны хайрцгаар үүссэн эргэлтийн хүчийг генератор руу дамжуулдаг. Генераторын дотор энэхүү эргэлтээс үүссэн механик энергийг цахилгаан соронзон индукцийн тусламжтайгаар цахилгаан энерги болгон хувиргадаг.
4. Цахилгаан сүлжээнд эрчим хүч нийлүүлэх
Үүсгэсэн цахилгаан энергийг хяналтын системээр зохицуулж, цамхагийн сууринд байрлах трансформатор руу илгээдэг. Энэхүү трансформатороос цахилгаан эрчим хүчийг хэрэглэгчдийн хэрэглээнд зориулж цахилгаан сүлжээнд дамжуулдаг.
Салхин турбинуудын төрлүүд
1. Хэвтээ салхин турбин (HAWT)
Энэ бол салхин турбины хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг төрөл юм. HAWT-д гол босоо ам болон генератор нь цамхагийн орой дээр байрладаг бөгөөд роторын ир нь газартай харьцуулахад хэвтээ хавтгайд эргэлддэг. HAWT-ийн гол давуу талууд нь өндөр үр ашиг, дэвшилтэт технологи юм. Гэсэн хэдий ч угсралт, засвар үйлчилгээ нь илүү төвөгтэй байдаг.
2. Босоо салхин турбин (VAWT)
VAWT-д гол гол нь босоо байрлалтай бөгөөд роторын ир нь босоо хавтгайд эргэлддэг. VAWT-ийн хоёр үндсэн төрөл байдаг: Дарриеус ба Савониус. VAWT-ийн давуу тал нь ямар ч чиглэлээс салхийг барьж чаддаг бөгөөд генератор болон хурдны хайрцгийг цамхагийн сууринд байрлуулж болох тул засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар байдаг. Гэсэн хэдий ч VAWT-ийн үр ашиг нь HAWT-ээс ихэвчлэн бага байдаг.
Салхин турбин ашиглахын ашиг тус
1. Цэвэр эрчим хүч
Салхин турбинууд нь хүлэмжийн хийн ялгаруулалт эсвэл агаарын бохирдолгүйгээр эрчим хүч үйлдвэрлэдэг тул байгаль орчинд ээлтэй сонголт болдог.
2. Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүд
Салхи бол шавхагдашгүй байгалийн нөөц бөгөөд хязгаарлагдмал байгалийн нөөцийг шавхахгүйгээр тогтвортой эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.
3. Чулуужсан түлшнээс хамаарлыг бууруулах
Салхин турбинуудын хэрэглээ нэмэгдэхийн хэрээр хязгаарлагдмал болон бохирдуулагч чулуужсан түлшнээс хамааралтай байдлыг бууруулж, илүү тогтвортой, аюулгүй эрчим хүчний системийг бий болгоход тусална.
4. Ажлын байр бий болгох
Салхины эрчим хүчний салбар нь үйлдвэрлэл, барилга байгууламжаас эхлээд засвар үйлчилгээ, үйл ажиллагаа хүртэл олон төрлийн ажлын байр бий болгодог.
Салхин турбин ашиглахад тулгардаг бэрхшээлүүд
1. Салхины тодорхойгүй байдал
Салхин турбины найдвартай байдал нь салхины хурд болон тогтвортой байдлаас хамаарна. Хэрэв салхи хэт сул эсвэл хэт хүчтэй байвал турбин цахилгаан эрчим хүчийг үр ашигтай үйлдвэрлэх боломжгүй байж магадгүй.
2. Байгаль орчин ба нийгмийн нөлөөлөл
Зарим шүүмжлэгчид салхин турбинууд нь байгалийн амьдрах орчин, ургамал, амьтны аймгийг алдагдуулж, ландшафтыг өөрчилж болзошгүй гэж үздэг. Дуу чимээний асуудал нь салхин турбины ойролцоох суурин газруудын хувьд байнга санаа зовоосон асуудал юм.
3. Анхны өндөр зардал
Салхин турбин барих анхны хөрөнгө оруулалт нь эд анги, суурилуулалт, дэмжих дэд бүтцийн зардал зэрэг нэлээд их байдаг. Ашиглалт болон засвар үйлчилгээний зардал харьцангуй бага боловч эдгээр анхны зардал зарим талуудын хувьд хэт өндөр байж болно.
4. Техникийн сорилтууд
Салхин турбинуудыг хар салхи гэх мэт янз бүрийн эрс тэс цаг агаарын нөхцөл байдлыг тэсвэрлэхээр зохион бүтээсэн байх ёстой. Үүнд дэвшилтэт материал, технологи шаардлагатай бөгөөд энэ нь нарийн төвөгтэй байдал, өртөгийг нэмэгдүүлдэг.
Хаах
Салхин турбинууд нь цэвэр, тогтвортой цахилгаан үйлдвэрлэх ирээдүйтэй технологи юм. Тэдгээрийн энгийн боловч үр дүнтэй ажиллах зарчим нь чулуужсан түлшнээс хамаарлыг бууруулах, уур амьсгалын өөрчлөлтийг шийдвэрлэх өөр шийдлийг санал болгодог. Даван туулах шаардлагатай бэрхшээлүүд байгаа ч технологи, салбарын практикийн хөгжил эерэг байна. Судалгаа, хөгжүүлэлт, дэд бүтцийн хөрөнгө оруулалт нэмэгдэхийн хэрээр салхин турбинууд ирээдүйн эрчим хүчний системд чухал үүрэг гүйцэтгэх боломжтой.
Салхин турбин гэж юу болох, тэдгээр нь хэрхэн ажилладагийг илүү сайн ойлгосноор бид энэхүү технологийг хөгжүүлэх, илүү тогтвортой ирээдүйд хүрэхийн тулд авч хэрэгжүүлж буй алхмуудыг илүү сайн үнэлж, дэмжиж чадна.
