Kui võimsad tööstuslikud tuuleturbiinid töötavad
Atmosfääri loomulik reaktsioon selle erinevate kihtide ebaühtlasele kuumenemisele on tuul. Sellest tulenevad atmosfäärirõhu langused põhjustavad tuule puhumist kõrgrõhualadelt madala rõhuga aladele ja mida suurem on rõhkude vahe, seda tugevam on tuul – seda suurem on selle kiirus. Teoreetiliselt arvatakse, et õhu loomuliku liikumise tõttu atmosfääris muutub kuni 2% päikesekiirgusest mehaaniliseks tuuleenergiaks.
Teatavasti võib teatud piirkonna topograafia kas tuult võimendada või õhuvoolu piirata. Seega on mäeahelike, kurude ja jõekanjonite läheduses tingimused tuuleturbiinide paigaldamiseks tõesti ideaalsed. Ja kui meenutada, et tuulest saadav võimsus on võrdeline turbiini läbiva õhu massi ja selle kiiruse kuubikuga, siis on lihtne mõista selles suunas kiiresti avanevaid väljavaateid.
Tuul on kahtlemata üks lootustandvamaid taastuvaid loodusenergia allikaid.Pole asjata, et paljudes riikides ehitatakse aasta-aastalt üha rohkem tuuleparke, tuuleparke, eelkõige merede, ookeanide ja tasandike rannikualadele.
Tuule puhanguline iseloom ei aita kaasa elektrivõrkude stabiilsele varustamisele, seetõttu muutub oluliseks ülesandeks energia kogumine selle edasiseks kasutamiseks. Aga see ülesanne on lahendatud — ehitatakse tööstus- ja eraakusalvestussüsteeme, võetakse meetmeid katkematu toite tagamiseks.
Ja nüüd võime kindlalt väita, et väikelinna elektrivarustussüsteemi integreeritud võimas tööstuslik tuulegeneraator (nagu Enercon E-126) võimsusega 6-8 MW suudab rahuldada oma elanike vajadused. ja elektrifitseeritud infrastruktuuri vajadused.
Asume siiski asja juurde ja vaatame tööstusliku tuulegeneraatori seadet. Lõppude lõpuks on iga tuulegeneraator põhjaliku inseneri mõtlemise tulemus, täpsete arvutuste ja pika projekteerimise tulemus, et saada tõhus ja töökindel tuuleenergia muundur elektrienergiaks, mistõttu pole tohutu konstruktsiooni iga detail juhuslik. . Näiteks viitame Enercon E-126 tuulegeneraatori konstruktsioonile ja vaatame selle põhiosi.
Torn
Kümnete meetrite kõrgune torn (7) on tööstusliku tuulegeneraatori tugi. See on valmistatud täielikult raudbetoonist raketise järjestikuse valamise teel või monteeritud lühikestest raudbetoonrõngastest, mis paigaldatakse järjestikku üksteise peale ja ühendatakse läbi raamikaablite tõmbamisega.Raudbetoon on piisavalt tugev, et hoida kõrgel rasket turbiini ja gondlit, samuti talub tuuliku tööst tulenevat koormust, vältides konstruktsiooni ümberminekut.
Torni alus toetub raudbetoonalusele (8), mille kaal on võrdeline torni enda kaaluga. Näiteks Enercon E-126 tuuliku kogumass on umbes 6000 tonni. Tugi ei ole silindrikujuline, selle kuju on pigem tüvikoonusele kui silindrile. Alusest laiendatud torn hoiab kogu konstruktsiooni kindlalt õiges asendis.
Labad ja rootor
Tööstusliku tuuliku labad (6) ja rootor (5) on valmistatud spetsiaalsest terasel põhinevast komposiitkiust, labad on vastavalt ulatusele kokku pandud eraldi segmentidest või valmistatud monoliidina. Reeglina kasutatakse labade rootori külge kinnitamiseks polte ja rummu. Terad ise on kinnitatud rummu külge ja rummu on kinnitatud otse generaatori rootori külge.
Turbiini pöörlemine ümber torni
Turbiini ümber torni pööramiseks a asünkroonne mootor (3) ühendatud hammasrattaga gondli põhjas oleva rõngaga. Sõltuvalt tuulegeneraatori suurusest ja võimsusest võib selliseid mootoreid olla üks kuni kolm.
Elektrigeneraator
Kui varem kasutati tuulikute generaatoritena tavaliste sünkroongeneraatoritega ehituselt sarnaseid agregaate, siis 2000. aastate alguses ilmus selline uuendus nagu ringgeneraator (1). Siin on rummuga ühendatud turbiini rootor ühtlasi ka generaatori rootor.
Sõltumatud ergutusmähised asuvad rõngasrootoril, moodustades magnetpoolused, ja vastavalt staatori mähise staatoril. Staatori mähis on jagatud osadeks (Enercon E -126 puhul neljaks osaks), millest igaüks on ühendatud eraldi alaldiga. Generaatori kontroller asub gondli masinaruumis (2).
Inverter
Pärast alaldamist suunatakse torni alusele paigaldatud inverterile (4) 400-voldine alalispinge, kus energia muundatakse vahelduvvooluks ja peale muundamist suunatakse elektriliinile.
Vaatlesime kaasaegse tööstusliku tuuleturbiini põhikomponente, kasutades mudelit Enercon E-126, mis paigaldati esmakordselt Saksamaa linna Emdeni lähedale aastal 2007. Generaatori võimsus on hetkel 7,58 MW, millest piisab 4500 villa toiteks. elekter aastaringselt.
Tänaseks on Enercon ehitanud üle 13 000 sellise tuuliku üle maailma, mille installeeritud koguvõimsus ületas juba 2010. aastal 2846 MW.