Ветроэнергетическая
установка, в среднем, состоит из 7000-8000 различных деталей. Внутри
размещается сетевые преобразователи, преобразующие постоянный ток в переменный
ток фиксированной частоты для передачи в сеть, панель управления, которая
показывает, технические показатели ВЭУ в реальном времени, система смазки,
генератор, система управления поворотом лопасти и др.
Номинальная
скорость ветра – 11,4 м/с. Номинальная частота вращения - 14,8 об/мин. Диапазон
рабочих скоростей ветра: 2,5 - 25 м/с.
Элементы ветроэнергетической установки:
• Фундамент
обеспечивает устойчивость ветроустановки при ветровой нагрузке;
• Башня,
на которую крепится ротор, генератор и гондола;
• Гондола
– в ней расположен ряд основных компонентов управления генераторного модуля:
гидравлическая система и система торможения, двигатели, датчик поворота гондолы
и другое оборудование;
• Генератор
крепится к гондоле и преобразует механическую энергию вращения в электрическую,
а также регулирует обороты вращения вала;
• Ротор
крепится к генератору и представляет собой ступицу
с лопастями, преобразующими энергию ветра в энергию вращения главного вала.
В ступице находится механизм угла атаки лопастей на ветер;
• Другое
обязательное оборудование: трансформатор, кабели, заземление, системы
защиты и прочее.
Описание элементов ВЭУ:
1. Фундамент.
Количество
забивных свай – от 230 до 314 шт. Высота каждой сваи – 16 м (высота 6-ти
этажного дома). Диаметр фундамента – 21-22 м.
2. Башня.
Состоит
из порядка ста гнутых стальных листов, которые изготавливаются
на специальных листогибочных прессах и скрепляются в секции. Внутри башни
проходят силовые кабели, по которым передается электрический ток от генератора
к конвектору.
Количество
секций – 8 шт. Высота первой секции – 9,5 м, со второй по седьмую – 12 м,
восьмой – 18 м. Общая высота башни – 96
м (высота 31 этажного дома). Для сравнения, высота статуи Свободы в Нью-Йорке –
93 м.
Диаметр
у основания – 4,2 м. Диаметр в верхней точке – 2,3 м. Масса башни – 217 т (54 слона или примерно 4 вагона пассажирского
поезда). Количество компонентов – 49 763 шт. Количество болтов – 10 000 шт.
Время, за которое можно подняться на техническом подъемнике – 7 мин.
3. Гондола.
Служит
для крепления генератора и ветроколеса на башню. Через нее осуществляется
доступ обслуживающего персонала к генератору и ветроколесу. Вес – 16 т (4 слона). Количество
компонентов – 9 321 шт.
4. Синхронный многополюсный генератор.
Генератор
постоянного тока — электрическая машина, преобразующая механическую энергию в
электрическую энергию постоянного тока. Масса
генератора – 49,5 т (9 Индийских слонов или 99 коров). Диаметр – 4,3 м.
Количество компонентов - 368 206 шт. Мощность – 2,5 МВт.
300
000 пластин нужно для изготовления генератора. Пластины изготавливаются из
электротехнической стали для установки медных обмоток и постоянных магнитов.
Постоянные магниты формируют магнитное поле, а при вращении ротора в медных
обмотках возникает электрический ток. Вес магнитов – 3,3 т, вес медных
проводников – 3,9 т.
5. Ротор в сборе (ступица и 3 лопасти).
Диаметр – 100 м
(33 этажный дом). Обметаемая площадь – 7 900 кв. м (футбольное поле – 7 140 кв.
м).
·
Ступица.
Представляет
собой высокотехнологичное крупногабаритное литье
из высокопрочного чугуна, обработанное на специальных высокоточных станках. Вес – 20 т (5 слонов). Количество
компонентов – 2 609 шт.
·
Лопасти.
От
совершенства аэродинамических характеристик лопасти напрямую зависит КПД
ветрогенератора. Лопасти должны быть прочными и упругими, иначе высотные ветры
сломают их, как спички. Помимо этого, лопасти должны иметь минимальный вес, так
как повышение массы увеличивает нагрузки на конструкцию в целом. Вес – 8,6 т. Длина – 49,05 м (16-ти этажный
дом). Скорость вращения на конце лопасти – 225 км/ч (равно средней скорости
гоночного болида).
6. ВЭУ в сборе.
Общий
вес ВЭУ - около 324 т.
Общая
высота (с учетом длины лопастей) – 150 м (примерно 50 этажный дом).
Срок службы ВЭУ – 20 – 25 лет.
