Mistä laitteista tuulivoiman tuotantojärjestelmä koostuu? Suomi

Mistä laitteista tuulivoiman tuotantojärjestelmä koostuu?

Tuulivoiman tuotantojärjestelmät voidaan jakaa verkkoon ja off grid -järjestelmiin eri sovellusskenaarioiden mukaan. Tänään puhumme pääasiassa off-grid tuulivoiman tuotantojärjestelmästä.

Verkon ulkopuoliset tuulivoimajärjestelmät koostuvat yleensä tuuliturbiineista, ohjaimista, inverttereistä, akuista ja muista osista.

Tuulivoimalat sisältävät pääasiassa seuraavat osat:

1. Tuulipyörä

Useimmat tuuliturbiinien roottorit koostuvat 3-5 lavasta, jotka ovat komponentteja, jotka muuttavat tuulienergian mekaaniseksi energiaksi. Tuuliturbiinien siipiä varten on tällä hetkellä kaksi päämateriaalia. Yksi on lasikuitumateriaali, joka liimataan yleensä käsin lasikuitukankaalla ja mallissa valmistetulla epoksihartsilla, ja sisäonteloon on lisätty täytemateriaalia. Manuaalinen liimaus soveltuu erimuotoisille ja vaihtelevan poikkileikkauksille teriin, mutta manuaalinen valmistus on työlästä ja aikaavievää ja tuotteiden laatua on vaikea valvoa. Ulkomaiset pienet puhaltimet käyttävät myös koneistettua tasa-osaisten siipien tuotantoa, mikä parantaa huomattavasti siipien tuotannon tehokkuutta ja tuotteiden laatua.

2. Generaattori

Tuuliturbiinit käyttävät yleensä kestomagneettivaihtovirtageneraattoreita. Tuuliturbiinikäyttöisen generaattorin tuottama vaihtovirta tasasuunnataan tasavirraksi, joka voidaan varastoida akkuun.

3. Suuntamekanismi, nopeudensäätömekanismi ja pysäköintimekanismi

Jotta tuulesta saadaan energiaa, tuulipyörän pyörivän pinnan tulee olla kohtisuorassa tuulen suuntaan nähden. Vaakaakselisissa tuuliturbiineissa tämä toiminto saavutetaan käyttämällä häntää ohjausmekanismina. 

Samaan aikaan tuulen nopeuden kasvaessa tuulipyörän pyörimisnopeutta on rajoitettava. Tämä johtuu siitä, että toisaalta liiallinen pyörimisnopeus vahingoittaa tuulipyörää ja muita tuuliturbiinin osia; toisaalta generaattorin teho on rajoitettava tietylle alueelle.

Koska pienten tuuliturbiinien rakenne on suhteellisen yksinkertainen, on tällä hetkellä yleisesti käytössä juoksupyörän sivusuuntainen nopeudensäätömenetelmä. Tämä nopeudensäätömekanismi voi helposti saada tuulen roottorin ja hännän heilumaan, kun tuulen nopeus ja suunta muuttuvat suuresti, mikä aiheuttaa tuuliturbiinin tärinää. Siksi tuulen ollessa korkea, varsinkin kun akku on täyteen ladattu, tuulivoimala tulee pysäyttää manuaalisesti.

Jotkut pienet tuuliturbiinit on suunniteltu manuaalisilla jarrutuksilla. Lisäksi käytännössä voidaan käyttää sivuttaispysäköintimenetelmää, eli pyrstösiipiin kiinnitetään pehmeä köysi. Kun on tarpeen pysähtyä, vedä peräevää kääntääksesi tuulipyörää sivuttain tuulen suuntaan saavuttaaksesi pysähtymistavoitteen.

4. Pienen tuuliturbiinin torni

Se koostuu yleensä torniputkesta ja 3-4 kaapelista, joiden korkeus on 6-9 metriä. Se voidaan myös valita joustavasti todellisten paikallisten olosuhteiden mukaan.

Muut tuulivoiman tuotantojärjestelmään kuuluvat laitteet

1. ohjain

Tuulivoiman tuotantojärjestelmän ohjaimen tehtävänä on ohjata ja näyttää tuuliturbiinin akun latausta sen varmistamiseksi, että akku ei lataudu yli tai purkautuisi liikaa, ja varmistaa akun normaalin käytön ja luotettavan toiminnan. koko järjestelmästä. Tällä hetkellä tuuliturbiinien ohjaimissa on yleensä energiaa kuluttava kuorma. Sen tehtävänä on ottaa vastaan ​​tuuliturbiinin tuottamaa sähköenergiaa, kun akkupullo on täynnä ja ulkoinen kuorma on pieni.

2. invertteri

Invertteri on laite, joka muuntaa tasavirran (12V, 24V, 36V, 48V) 220V vaihtovirtalähteeksi. Koska monet tällä hetkellä markkinoilla olevat sähkölaitteet saavat virran 220 V:sta, tämä laite on välttämätön monissa sovelluksissa.

3. Akku

Se on erittäin tärkeä osa tuulivoiman tuotantojärjestelmää. Yleensä saatavilla on lyijyakkuja tai litiumakkuja.