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:
- Фундамент.
Количество забивных свай – от 230 до 314 шт. Высота каждой сваи – 16 м (высота 6-ти этажного дома). Диаметр фундамента – 21-22 м. - 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. - 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. - 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.
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).
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.
