Máy phát điện gió là gì?

Máy phát điện gió hay còn gọi là tua-bin gió) là thiết bị dùng để biến đổi động năng của gió thành cơ năng, sau đó chuyển thành điện năng nhờ máy phát điện.

Đặc điểm của máy phát điện gió

Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo (gió)

Máy phát điện hoạt động dựa trên năng lượng gió tự nhiên. Hoàn toàn không tiêu tốn nhiên liệu hóa thạch. Đây là giải pháp thân thiện với môi trường, không tạo ra khí thải CO₂.

Tạo ra điện năng bằng cơ chế quay tua-bin

Cánh quạt quay khi có gió và truyền động tới máy phát điện, từ đó sinh ra dòng điện. Máy phát điện gió có thể tạo ra điện xoay chiều (AC) hoặc một chiều (DC) tùy theo loại máy và ứng dụng.

Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt

Gồm các bộ phận chính: cánh quạt, máy phát, trục, tháp đỡ, bộ điều khiển, ắc quy (nếu có). Một số dòng máy nhỏ gọn cho hộ gia đình có thể tự lắp đặt, đặc biệt tại vùng không có điện lưới.

Phụ thuộc vào điều kiện gió

Gió yếu hoặc không đều sẽ làm giảm hiệu suất phát điện. Hiệu quả hoạt động của máy tốt nhất là  khi được lắp tại vùng cao, ven biển, nơi có gió ổn định.

Có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp (Hybrid)

Người dùng có thể sử dụng máy phát năng lượng gió trong hệ thống độc lập (Off-grid) với ắc quy lưu trữ. Hoặc cũng có thể kết hợp với năng lượng mặt trời hoặc điện lưới trong hệ Hybrid để tăng độ ổn định.

Đa dạng về công suất và thiết kế

Dải công suất đa dạng từ loại mini vài trăm watt (500W, 1kW) cho gia đình…Đến loại lớn vài chục kW hoặc MW dùng cho trang trại, khu công nghiệp. Có 2 loại  thiết kế :  cánh quạt ngang (phổ biến) và cánh đứng (gọn, dễ lắp nơi đô thị).

Chi phí vận hành thấp, bảo trì đơn giản

Vì máy phát điện hoạt động không cần nhiên liệu nên giảm chi phí vận hành lâu dài. Bảo dưỡng định kỳ chủ yếu là bôi trơn, kiểm tra cánh, vệ sinh bộ phận điện.

Cấu tạo

Cánh quạt

Cánh quạt là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với gió. Khi gió thổi qua, cánh quạt quay và tạo ra mô-men xoắn. Thường có 2–3 cánh làm bằng nhựa tổng hợp, sợi thủy tinh hoặc kim loại nhẹ.

Trục quay

Trục được nối trực tiếp với cánh quạt. Truyền chuyển động quay từ cánh quạt đến hộp số hoặc máy phát.

Hộp số ( tùy loại máy phát điện )

Có tác dụng tăng tốc độ quay từ trục cánh quạt (quay chậm) lên tốc độ phù hợp cho máy phát điện (quay nhanh). Một số máy nhỏ không có hộp số mà dùng máy phát tốc độ thấp.

Máy phát điện

Máy phát điện có nhiệm vụ nhận chuyển động quay và biến đổi nó thành điện năng. Loại máy phát có thể là AC (xoay chiều) hoặc DC (một chiều) tùy mục đích sử dụng.

Cánh đuôi đối với với máy nhỏ

Cánh đuôi giúp định hướng tua-bin theo hướng gió tối ưu. Không có ở các loại tua-bin gió lớn (dùng hệ thống cảm biến và điều khiển).

Tháp

Tháp nâng cánh quạt và máy phát lên cao để tận dụng nguồn gió mạnh hơn. -Chiều cao phổ biến từ 6m đến 30m, tháp càng cao thì gió càng ổn định.

 Bộ điều khiển

Bộ điều khiển quản lý toàn bộ hoạt động của hệ thống. Bảo vệ máy khi có sự cố như gió giật mạnh, quá tải, quá áp.

Bộ chỉnh lưu và biến tần

Nếu máy tạo ra dòng DC, thì cần inverter để chuyển thành AC dùng cho thiết bị điện trong nhà. Nếu phát AC, cần chỉnh lưu nếu muốn nạp vào ắc quy.

Ắc quy với hệ Off-grid

Ắc quy dùng để lưu trữ điện để sử dụng vào ban đêm hoặc khi không có gió.

Hệ thống phanh

Bảo vệ hệ thống khỏi quá tải khi gió quá mạnh. Có thể là phanh cơ, phanh điện tử, hoặc phanh khí động học.

Làm thế nào để biến năng lượng gió thành điện năng ?

Việc biến năng lượng gió thành điện năng được thực hiện thông qua quá trình : Chuyển đổi động năng của gió thành cơ năng (quay) sau đó biến thành điện năng. Quá trình này diễn ra qua các bước như sau:

Gió làm quay cánh quạt (Roto)

Khi gió thổi vào các cánh quạt tua-bin, lực gió tạo ra mô-men xoắn làm quay cánh quạt. Tốc độ quay phụ thuộc vào tốc độ gió, kích thước và thiết kế cánh.

Truyền chuyển động quay tới trục và hộp số

Trục quay truyền động từ cánh quạt tới máy phát điện. Nếu cần thiết, hộp số sẽ tăng tốc độ quay để đạt mức phù hợp với máy phát.

Máy phát điện biến cơ năng thành điện năng

Máy phát điện dùng nguyên lý cảm ứng điện từ để chuyển chuyển động quay thành dòng điện. Roto quay  tạo từ trường biến thiên trong stato và sinh ra dòng điện.

Tùy vào thiết kế, máy phát điện  có thể tạo dòng điện một chiều (DC) để nạp ắc quy. Hoặc tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) để dùng trực tiếp cho thiết bị.

Điều chỉnh và sử dụng điện năng

Nếu cần nạp vào ắc quy hoặc dùng trong gia đình thì dòng điện sẽ qua bộ chỉnh lưu (nếu từ AC → DC). Hoặc qua inverter (nếu từ DC → AC) để phù hợp với điện sinh hoạt (220V).

Hệ thống điều khiển và bảo vệ

Bộ điều khiển trung tâm đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Cảm biến gió giúp tua-bin tự xoay theo hướng gió nếu là hệ tự động. Tự động ngắt hoặc phanh khi gió quá mạnh để tránh hư hỏng.

Các công suất máy phát điện gió thông dụng hiện nay

Công suất nhỏ (100W – 1000W)

Ứng dụng: Hộ gia đình vùng núi, đảo, nơi không có điện lưới. Cấp điện cho bóng đèn LED, quạt, sạc điện thoại, radio, camera, cảm biến…

Máy phát điện gió 500W – kết hợp với tấm pin mặt trời và ắc quy. Có ưu điểm giá rẻ, dễ lắp đặt, không cần trụ cao, gọn nhẹ.

Công suất trung bình (1kW – 5kW)

Ứng dụng: Hộ gia đình lớn hơn hoặc trang trại nhỏ. Cấp điện cho hệ thống chiếu sáng, tivi, tủ lạnh, bơm nước, máy tính.

Ví dụ: Máy phát điện gió 2kW – điện áp 48V, hệ hybrid với pin mặt trời. Máy 3kW  hoạt động tốt tại khu vực ven biển hoặc đồi cao có gió đều. Cần cột cao (6–10m), có thể lưu trữ điện vào ắc quy hoặc hòa lưới.

Công suất lớn (10kW – 50kW)

Ứng dụng: Trang trại, khu nghỉ dưỡng, trạm phát sóng, trường học vùng sâu vùng xa. Có thể cấp điện cho cả một cụm nhà hoặc cơ sở sản xuất nhỏ.

Đặc điểm: Cần hệ thống điều khiển thông minh, trụ cao 15–30m. Thường đi kèm hệ hybrid (gió + mặt trời + ắc quy + inverter hòa lưới).

Hệ thống điện gió công nghiệp (100kW – vài MW)

Ứng dụng: Các dự án điện gió quy mô lớn, nối lưới quốc gia. Dự án điện gió tại Bình Thuận, Ninh Thuận, Sóc Trăng…

Đặc điểm: Đòi hỏi diện tích lớn, hạ tầng mạnh, vốn đầu tư cao. Chiều cao tua-bin từ 80–150m, cánh quạt dài 30–60m.

Mua máy phát điện chính hãng

Công ty TNHH XNK thiết bị Trường Phát là nhà phân phối máy phát điện chính hãng nhập khẩu các thương hiệu Mitsubishi, Hyundai, Cummins, Perkins,.. Sản phẩm do Trường Phát phân phối có bán tại các đại lí được uỷ quyền chính hãng, đầy đủ các giấy tờ chứng nhận nguồn gốc xuất sứ và chất lượng sản phẩm.

SĐT đặt hàng : 0945.989.313

Email liên hệ : mayphatdientruongphatchinhhang@gmail.com