Baza Konstruo de Ventturnilo
Ĉefaj Partoj de Vento-Turbo
Turo de Vento-Turbo
Turo estas tre grava parto de vento-turbo kiu subtenas ĉiujn aliajn partojn. Ĝi ne nur subtenas la turbon sed ankaŭ elektas ĝin al sufiĉa alto tiel ke la flankoj de la ŝpruceloj estus je sekura alto dum rotacio. Ne nur tio, ni devas prizorgi la altan de la turo, tiel ke ĝi povas ricevi sufiĉe fortan venton. La alto de la turo finfine dependas de la energiekapablo de la ventoturboj. La turoj de la turboj en komercaj vent-energioplantoj kutime varias inter 40 metroj ĝis 100 metroj. Ĉi tiuj turoj povas esti tubularaj stalturoj, režturoj, aŭ betonturoj. Ni uzas tubularan stal-turon por granda vento-turbo. Tiuj kutime estas fabrikataj en sekcioj de 30 ĝis 40 metroj longaj.
Ĉiu sekcio havas flanĝojn kun truojoj. Tiaj sekcioj estas montitaj unuekune per matroĉajoj sur la loko por formi kompletan turo. La kompleta turo havas leviĝan konan formon por plibonigi mekanikan stabilecon. Ni asamblegas režturon per diversaj membroj de stalo aŭ GI anguloj aŭ tuboj. Ĉiuj membroj estas matroĉitaj aŭ solditaj unuekune por formi kompletan turon de dezirata alto. La kostoj de ĉi tiuj turoj estas multe malpli ol tiu de stal-tubulara turo, sed ĝi estas ne tiom bela kiel stal-tubulara turo. Kvankam transportado, asamblego, kaj manĝado estas tre facila, la uzo de režturo evitas en moderna vento-turboplanto pro sia estetika aspekto. Ekzistas alia tipo de turo uzata por malgrandaj ventoturboj, kaj ĉi tio estas guyed-stango turo. Guyed-stanga turo estas sola vertikala stango subtenata de guy-dratoj el diversaj flankoj. Pro la nombro de guy-dratoj, estas malfacile atingi la fundan areon de la turo. Pro tio, ni evitas ĉi tiun tipon de turo en agrara kampo.
Ekzistas alia tipo de vento-turbo turo uzata por malgranda planto, kaj ĉi tio estas hibrida tipeco turo. Hibrida tipeca turo estas ankaŭ guy-type turo, sed la sola diferenco estas ke anstataŭ uzi solan stangan en la centro ĝi uzas mallarĝan kaj altan režturan tipecan turo. Hibrida tipeca turo estas hibrido de ambaŭ režturan kaj guy-type turo.
Nakelo de Vento-Turbo
La nakelo estas granda skatolo aŭ kiuzo kiu sidas sur la turo kaj enhavas ĉiujn komponentojn de vento-turbo. Ĝi enhavas elektran generanton, potenc-konvertilon, transdonilon, turbo-kontrolilon, kablojn, yaw-drive.
Rotor-bladoj de Vento-Turbo
Bladoj estas la ĉefaj mekanikaj partoj de vento-turbo. La bladoj konvertas venten ergion en utiligeblan mekanikan ergion. Kiam la vento frapas sur la bladojn, la bladoj turniĝas. Ĉi tiu turnado transdonas sian mekanikan ergion al la akso. Ni dezenas la bladojn simile al aviadilflugiloj. La bladoj de vento-turbo povas esti 40 metroj ĝis 90 metroj longaj. La bladoj devas esti mekanike sufiĉe forta por rezisti fortan venton eĉ dum stormo. Simultane, la bladoj de vento-turbo devas esti faritaj tiel leviĝe kiel eble por faciligi glatan turnadon de la bladoj. Por tio, ni faras la bladojn el fibroglaso kaj karbonfibrolayeroj sur sintezaj refortigoj.
En moderna turbo, kutime tri identaj bladoj estas montitaj al centra hubo per matroĉajoj. Ĉiu identa blado estas alliniita je 120o unu al la alia. La procezo faras pli bonan distribuon de maso kaj donas al la sistemo pli glatan turnadon.
Akso de Vento-Turbo
La akso direktconnectita al la hubo estas malrapida akso. Kiam la bladoj turniĝas, ĉi tiu akso turniĝas kun la sama rpm kiel la turnanta hubo. Ni direktkonektas ĉi tiun akson al la elektra generanto en okazo de malrapida generanto. Sed en plejmulto da okazoj, la malrapida ĉefa akso estas gearegita kun alta rapida akso tra transdonilo. En ĉi tiu maniero, la rotor-bladoj transdonas sian mekanikan ergion al la akso kiu fine eniras en elektran generanton.
Transdonilo
La vento-turbo ne turniĝas rapide, sed ĝi turniĝas mildmaniere malrapide. Sed plejmulto da elektraj generantoj postulas rapidan turnadon, por generi elektron en dezirata volt-nivelo. Do, devas esti iu rapida multiplika aranĝo por atingi la rapidan turnadon de la generanta akso. La transdonilo de la vento-turbo faras ĉi tion. Transdonilo pligrandigas la rapidon al multe pli alta valoro. Ekzemple, se la rilatumo de la transdonilo estas 1:80 kaj se la rpm de la malrapida ĉefa akso estas 15, la transdonilo pligrandigos la rapidon de la generanta akso al 15 × 80 = 1200 rpm.
Generanto
La generanto estas elektra aparato kiu konvertas mekanikan ergion ricevitan de la akso en elektran ergion. Kutime, ni uzas induktajn generantojn en modernaj vento-turbinoj. Antaŭe, sinkronaj generantoj estis populaj por ĉi tiu celo. Permana Magnet DC generanto ankaŭ uzata en kelkaj vento-turbinoj. La rapidon de la akso povas esti farita alta per uzado de transdonila montaĵo, sed ni ne povas fari la rapidon de la akso konstanta. Povas esti fluktuado en la rapidon de la akso ĉar ĝi dependas de la rapidon de la vento. Do, la rapidon de la rotor ankaŭ varias. Ĉi tiu varias afektas la frekvencan, volt-nivelon de la produktita elektra ergio. Por superi ĉi tiujn problemojn, ni kutime uzas induktan generanton por la celo.
Ĉar la indukta generanto ĉiam produktas elektran ergion sinkronigitan al la konektita reto nepre bezonante la rapidon de la rotor. Se ni uzas la tri-faza sinkronan generanton, do ni unue rektiligas la eligan ergion al DC kaj poste konvertas ĝin al AC de dezirata volt-nivelo kaj frekvenco uzante inversan cirkvito. Ĉar la alternanta ergio produktita de la sinkrona generanto ne estas konstanta en volt-nivelo kaj frekvenco, sed ĝi varias kun la rapidon de la rotor. Ĉar la sama kaŭzo, en kelkaj okazoj, ni uzas DC generanton por la celo. En ĉi tiuj okazoj, la eliga DC ergio de la generanto inversigas al AC de dezirata volt-nivelo kaj frekvenco, antaŭ alimentado al la reto.
Potenckonvertilo
Ĉar la vento ne estas ĉiam konstanta, do la elektra potencialo produktita de la generanto ne estas konstanta, sed ni bezonas tre stabilan volt-nivelon por alimentado al la reto. Potenckonvertilo estas elektra aparato kiu stabiligas la alternan eligan volt-nivelon transferitan al la reto.
