Phƣơng pháp này sử dụng cho các loại tua bin công suất lớn khi mà khối lƣợng và kích thƣớc cánh quá lớn hạn chế đến khả năng xoay cánh hoặc tua bin. Khi đó ta sử dụng kết hợp đồng thời cả 2 phƣơng pháp trên cho cùng 1 tua bin để đạt hiệu quả tốt hơn.
Phƣơng pháp này nằm ngoài phạm vi nghiên cứu của luận văn vì vậy không xét.Ngoài 3 phƣơng pháp trên thì ta có thể cân bằng năng lƣợng bằng phƣơng pháp điện từ. Phƣơng pháp này tác động chủ yếu đến kết cấu và nguyên lý làm việc của máy phát chứ không hề tác động đến tua bin gió.Nguyên lý hoạt động của loại này nhƣ sau: Để điều chỉnh tốc độ của động cơ gió ngƣời ta lắp đặt một thiết bị đo tốc độ gió phía sau đuôi lái hoặc gắn một cảm biến đo tốc độ gió trên cánh động cơ gió. Tín hiệu về tốc độ gió sẽ đƣợc truyền về bộ điều khiển, bộ điều khiển này có thể đƣợc đặt riêng hoặc đặt trong bộ điều khiển chung của động cơ gió. Khi cảm thấy tốc độ gió vƣợt quá giới hạn cho phép bộ điều khiển này sẽ điều khiển cho máy phát điện sinh ra một từ thông cản, làm chậm lại tốc độ quay của máy phát điện qua đó làm giảm tốc độ của động cơ gió. Ƣu điểm của loại này là độ nhạy cao, tuổi thọ cao không phụ thuộc vào địa điểm lắp đặt động cơ gió, ngoài việc đảm bảo an toàn cho động cơ gió thì nó còn có tác dụng đảm bảo điện áp nạp vào ácquy luôn ổn định. Tuy nhiên, loại này có giá thành cao và do không thay đổi đƣợc góc đặt cánh nên giới hạn tốc độ gió đảm bảo an toàn thấp hơn cơ cấu cơ khí trên. Khi tốc độ gió quá cao thì cần thêm cơ cấu phanh để dừng động cơ gió lại nếu không sẽ làm gãy các trục quay trong động cơ.
42
Kết luận : Chƣơng 2 đã đƣa ra đƣợc các phƣơng pháp cân bằng năng lƣợng, phạm vi ứng dụng, phƣơng pháp thực hiện và ƣu nhƣợc điểm của từng phƣơng pháp. Từ đó lựa chọn phƣơng pháp tối ƣu cho từng điều kiện.
43
CHƢƠNG 3
CÂN BẰNG NĂNG LƢỢNG CHO TUA BIN ĐIỆN GIÓ CÔNG SUẤT 15kW
Để thiết kế tuabin gió, việc quan trọng hàng đầu là tính toán các thông số hình học của cánh (loại profile tại từng thiết diện, độ dài dây cung tại từng tiết diện, góc đặt cánh tƣơng ứng). Để làm việc này cần phải sử dụng các lý thuyết về tuabin gió.Mặc dù tuabin gió đã tồn tại hàng nghìn năm nay nhƣng lý thuyết về tuabin gió chỉ thực sự định hình và phát triển mạnh mẽ vào đầu thế kỷ 20 với các công trình của Bezt (1923) về mô hình tua bin gió lý tƣởng. Những lý thuyết này dựa trên giả thiết lí tƣởng (trƣờng vận tốc không bị nhiễu loạn, dòng khí coi nhƣ dòng chất lƣu không nén, không ma sát,….). Trên thực tế, trƣờng vận tốc phía sau tua bin gió chịu những biến đổi đánh kể do sự xuất hiện một số dạng xoáy gây tổn thất đến hiệu suất khí động.Hiệu suất thực tế của tuabin gió (Cp) luôn luôn nhỏ hơn hiệu suất lý tƣởng Bezt CpBezt . Để đáp ứng nhu cầu chính xác hơn về tính toán khả năng vận hành thực của các tua bin gió cần phải dựa trên mô hình thực của tua bin gió. Đó là cơ sở của mọi lý thuyết về động cơ gió thực đã đƣợc phát triển đồng thời ở nhiều nƣớc với các tên tuổi nhƣ: Stefaniak, Glauert, Kragten …Tất cả các tác giả nói trên đều xuất phát từ việc nghiên cứu các mô hình cuộn xoáy và sự khác nhau chỉ ở những giả thiết phụ, những phƣơng pháp giải quyết bài toán. Hiện nay có một số lý thuyết tính cánh nhƣ: lý thuyết Glauert, lý thuyết Kragten, lý thuyết phân tố cánh.Các kết quả lý thuyết này không chênh nhau đánh kể và đều khá sát với thực tế.