|
Budowa elektrowni wiatrowej
Budowę elektrowni wiatrowej ilustruje
rysunek 1, natomiast na rysunku 2 przedstawiono budowę profesjonalnej
elektrowni wiatrowej o mocy 2 MW pracującej na potrzeby sieci
energetyki zawodowej.

Rys. 1. Uproszczony schemat budowy siłowni wiatrowej
Najważniejszym elementem siłowni wiatrowej
jest wirnik przekształcający energię wiatru w energię mechaniczną
przekazywaną do generatora. Zazwyczaj wykonuje się wirniki trójpłatowe
(rzadziej dwupłatowe). Większość płatów wykonana jest z włókna
szklanego wzmocnionego poliestrem. Każda łopata składa się z dwóch
powłok przymocowanych do belki nośnej.

Rys. 2. Budowa elektrowni wiatrowej (model V80-2.0MW
firmy Vestas)
1) kontroler 2) siłownik mechanizmu przestawiania
łopat 3) główny wał 4) chłodnica oleju 5) skrzynia przekładniowa
6) wieloprocesorowy układ sterowania 7) hamulec postojowy 8) dˇwig
dla obsługi 9) transformator 10) piasta łopaty 11) łożysko łopaty
12) łopata 13) układ hamowania wirnika 14) układ hydrauliczny
15) tarcza hydraulicznego układu hamowania wirnika 16) pierścień
układu kierunkowania 17) fundament 18) koła zębate układu kierunkowania
19) generator 20) chłodnica generatora powłok przymocowanych do
belki nośnej.
W niektórych rozwiązaniach istnieje ponadto
możliwość zmiany kąta ustawienia łopat wirnika dzięki zastosowaniu
siłowników hydraulicznych. Wirnik osadzony jest na wale wolnoobrotowym,
którego obroty poprzez skrzynię przekładniową przekazywane są
do wału szybkoobrotowego. Wał szybkoobrotowy połączony jest z
wałem generatora. Spotykane są też układy pracujące bez przekładni.
Najczęściej wirnik obraca się z prędkością (15-30) obr./min.,
przekładnia zwiększa tą prędkość obrotową 50-krotnie do 1500 obr./min.
Stopień przełożenia zależy od typu prądnicy zastosowanej w elektrowni.
Jako generatory pracują najczęściej prądnice asynchroniczne. W
czasie rozruchu generatory łączone są do sieci przez układy tyrystorowe,
które następnie są bocznikowane stycznikami.
Mikroprocesorowy system sterowania monitoruje
stan siłowni i pobiera dane do obliczeń i sterowania. Generator,
transformator, przekładnia i urządzenia sterujące umieszczone
są w gondoli. Ponadto gondola zawiera układy smarowania, chłodzenia,
hamulec tarczowy itp.
Gondola i wirnik obracane są w kierunku
wiatru przez silniki i przekładnię zębatą znajdującą się na szczycie
wieży, na której umieszczona jest gondola.
Wieża jest stalowa, w kształcie rury, rzadziej
o konstrukcji kratownicowej. Urządzenia niewielkich mocy, przeznaczone
dla małych, indywidualnych użytkowników charakteryzują się znacznie
prostszą budową. Nie mają mechanizmów zmiany kąta ustawienia łopat,
gondola jest zintegrowana z chorągiewką kierunkową. Często konstrukcja
ich wieży umożliwia także ustawienie wirnika w osi pionowej, co
jest równoznaczne z wyłączeniem elektrowni.
|