[TẤT TẦN TẬT] – Tua bin điện gió

Trong thời đại chú trọng phát triển nguồn năng lượng sạch như hiện nay, tua bin điện gió được ứng dụng rất nhiều. Thế nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về tuabin gió. Chính vì vậy, để cung cấp kiến thức cho bạn đọc, Nhựa Sài Gòn đã tổng hợp tất tần tật những thông tin liên quan đến thiết bị.

Tua bin điện gió là gì, có mấy loại?

Tua bin điện gió còn được nhiều người gọi với cái tên khác là wind turbine. Đây là một thiết bị cơ khí có cấu tạo không quá phức tạp, hình dáng và cách thức hoạt động có nhiều điểm tương đồng với cối xay gió.

Tuabin gió có tốc độ quay 13-20 vòng/ phút. Chức năng của thiết bị là mượn sức gió để biến đổi động năng thành cơ năng. Sau đó chuyển hóa thành điện năng cung cấp nguồn điện cho những nơi có nhu cầu. Chính vì đặc điểm này mà tuabin gió còn được ví như một chiếc máy phát điện sử dụng sức gió. Thiết bị rất được ưa chuộng không chỉ bởi khả năng cung cấp điện đỉnh cao mà còn bền vững, thân thiện với môi trường.

Hiện nay, tuabin gió được chia làm 2 dạng cơ bản: Tuabin gió trục ngang và Tuabin gió trục dọc:

• Tuabin điện gió trục ngang là loại phổ biến nhất hiện nay. Loại tuabin điện gió này có 3 cánh, hoạt động theo kiểu “ngược gió”. Phần tuabin sẽ quay ở đỉnh tháp để các cánh có thể hứng được nhiều gió nhất.
• Tuabin điện gió trục dọc: là loại đa hướng. Đối với loại tuabin gió này, chúng ta không cần điều chỉnh hướng của cánh quạt. Bên cạnh đó, tuabin điện gió trục dọc có rất nhiều loại, được đặt theo tên của các nhà phát hành.

Cấu tạo chi tiết của tuabin điện gió

Tua bin điện gió là loại động cơ có cấu tạo đơn giản với 6 bộ phận chính. Đó là tháp, nền, nacelle, rotor & cánh quạt, hub và máy biến áp. Mỗi bộ phận sẽ đảm nhận một chức năng riêng, cụ thể:

Tháp

Chức năng chính của tháp là hấp thụ tải trọng tĩnh lớn do sự tác động của gió, đồng thời chịu trọng lượng của nacelle cùng cánh quạt. Khả năng chịu tải của tháp vô cùng cao, có thể lên đến vài trăm tấn. 

Chính vì vậy, để có thể chịu được sức nặng này, tháp được xây dựng với cấu trúc hình ống, nguyên liệu sử dụng là thép hoặc bê tông. Trong một số trường hợp, tháp còn có cấu trúc dạng lưới.

Tháp được xem là bộ phận đem đến kinh tế nhất cho dự án. Thông thường, một dự án thì tháp phải chiếm đến 15 – 20% chi phí.

Nền

Tua bin điện gió có thể sản xuất ra điện nhờ vào sự tác động của gió. Chính vì vậy, để cố định tuabin vào lòng đất, đảm bảo sự chắc chắn cho tuabin thì chúng ta cần xây dựng nền. 

Một số loại nền tuabin điện gió thường gặp hiện nay đó là:

• Móng tấm: hay còn được gọi là móng nông. Đây là loại nền phổ biến nhất hiện nay, được tạo ra từ tấm bê tông cốt thép lớn nằm dưới lòng đất.
• Móng cọc: được cố định vào trong lòng đất bằng cọc. Loại nền này thích hợp ở những nơi có đất mềm.

Đối với những loại tuabin điện gió được lắp đặt ở ngoài biển khơi thì ưu tiên sử dụng những loại nền sau:

• Móng trọng lực: có trọng lượng bê tông cực lớn và độ ổn định cao, thích hợp để lắp đặt dưới biển.
• Tripod: có giá 3 chân để nâng đỡ tua bin, mỗi giá sẽ có một cọc được kết nối với nhau một cách chặt chẽ, đảm bảo sự chắc chắn cho tuabin.

Rotor và cánh quạt

Rotor và cánh quạt là hai bộ phận luôn đi kèm, hỗ trợ và bổ sung chức năng cho nhau. Trong đó, rotor có tham gia vào việc chuyển đổi năng lượng gió thành điện. Hiện nay người ta thường sử dụng rotor ba cánh quạt trục ngang trong các thiết bị tuabin gió.

Còn cánh quạt lại là bộ phận quan trọng nằm phía trên rotor. Thông thường, bộ phận này sẽ được cấu tạo từ sợi thủy tinh hoặc sợi carbon gia cường nhựa.

Hub

Hub được ví là “trái tim” của tua bin điện gió. Bộ phận được cấu thành từ thép đúc hoặc gang với nhiệm vụ hướng năng lượng từ các cánh của rotor vào máy phát điện.

Cánh của rotor được gắn với hub theo nhiều cách khác nhau: có thể cố định ở một vị trí, gắn như một con lắc hoặc có khớp nối. Tuy nhiên cách kết nối cố định ở một vị trí là phổ biến nhất.

Nacelle

Nacelle có khả năng xoay theo hướng gió và kết nối với tháp bằng các ổ trục. Chính vì vậy bộ phận này thực hiện chức năng giữ các máy móc thuộc tuabin.

Một hệ thống truyền động Nacelle sẽ gồm có các bộ phận như trục rotor, hộp số, phanh, khớp nối và máy phát điện. Các bộ phận này có thể sắp xếp khác nhau nhưng vẫn đảm bảo được các chỉ số kỹ thuật bắt buộc.

Máy biến áp

Máy biến áp chính là nơi sản sinh ra điện năng. Rotor tạo ra momen xoắn được phóng đại trong hộp số và được chuyển hóa thành điện nhờ máy biến áp. Đối với các dòng tuabin gió có công suất lớn, máy phát điện được sử dụng thường là loại không đồng bộ cấp nguồn kép.

Tuabin điện gió hoạt động như thế nào?

Rất nhiều người thắc mắc làm thế nào mà tua bin điện gió có thể sản xuất ra nguồn điện. Để giải đáp thắc mắc này, Nhựa Sài Gòn đã tìm hiểu chi tiết về nguyên lý hoạt động của thiết bị.

Cụ thể, khi gió chuyển động qua tuabin sẽ tác động vào cánh quạt và làm nó xoay quanh 1 rotor. Mà rotor lại kết nối với trục chính làm trục chính truyền động vào máy phát, từ đó tạo ra điện.

Lời kết

Trên đây là tất tần tật những chia sẻ của Nhựa Sài Gòn về tua bin điện gió. Mong rằng với những thông tin trên, người đọc sẽ hiểu rõ hơn về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của thiết bị này. Nhựa Sài Gòn còn là đơn vị sỉ, lẻ nhựa công nghiệp hàng đầu tại Việt Nam. Do đó hãy nhanh tay liên hệ với chúng tôi nếu có nhu cầu nhé.