Ujuzi Mwanzo wa Turubaini ya Upepo

Sehemu Muhimu za Turubaini ya Upepo

Kituo cha Turubaini ya Upepo

Kituo ni sehemu muhimu sana ya turubaini ya upepo ambayo inaelekea kila sehemu nyingine. Kituo hiki kama vile kusaidia turubaini, linawezesha turubaini kuwa juu kiasi cha kutosha ili maunda yake ya upinde yawe salama wakati wa kutumika. Si tu hii, lazima tuhifadhi ukuta wa kituo, ili kupata upepo mzuri. Urefu wa kituo unategemea nguvu ya turubaini. Kituo cha turubaini katika viwanja vya biashara huwa na urefu wa kutoka 40 mita hadi 100 mita. Vituo haya vinaweza kuwa vituo vya chuma vilivyojengwa, vituo vya mtaa, au vituo vya mamba. Tumia kituo cha mamba kwa turubaini kubwa. Vituo hivi vinajengwa kwa vipimo vya 30 hadi 40 mita.Kila sehemu ina majanga yenye minne. Sehemu hizo zinajitambulisha kwa kutumia matumbo na mikongoji mahali pa kijiji. Kituo kamili kinajumuisha mfumo wa kilema kwa ajili ya ustawi wa mekani. Vituo vya mtaa vinajitambulisha kwa kutumia matumizi ya chuma au GI angles au tubes. Matumizi hayo yote yanajitambulisha kwa kutumia matumbo au mikongoji kwa ajili ya kutengeneza kituo kamili. Bei ya vituo haya ni chache kuliko vituo vya mamba, lakini si vyovyavyo kama vituo vya mamba. Ingawa usafiri, utambulishaji, na huduma ni rahisi, vituo vya mtaa havitumiki sana katika turubaini ya kisasa kutokana na vyovyavyo vyao. Kuna aina nyingine ya kituo linalotumika kwa turubaini ndogo, na hiyo ni kituo cha pole la guyed. Kituo cha pole la guyed ni pole moja lenye msingi wenye guy wires kutoka pande mbalimbali. Kwa sababu ya wingi wa guy wires, ni vigumu kupata njia ya kukabiliana na msingi wa kituo. Kwa hiyo, tunachukua hatua ya kuondoka kutumia aina hii ya kituo katika shamba la kilimo.

Kuna aina nyingine ya kituo cha turubaini linalotumika kwa eneo kidogo, na hiyo ni aina ya hybrid. Kituo cha aina ya hybrid ni pia kituo cha guyed, lakini tofauti ni kwamba badala ya kutumia pole moja kati, hutumia kituo cha mtaa kikubwa. Kituo cha aina ya hybrid ni mchanganyiko wa kituo cha mtaa na kituo cha guyed.

Nacelle ya Turubaini ya Upepo

Nacelle ni sanduku kubwa au kiosk ambayo inaketi kwenye kituo na ina kila sehemu ya turubaini ya upepo. Ina generator ya umeme, power converter, gearbox, controller ya turubaini, cables, na drive ya yaw.

Maunda ya Rotor ya Turubaini ya Upepo

Maunda ni sehemu muhimu ya turubaini ya upepo. Maunda hii hutengeneza nishati ya umeme kutoka kwa nishati ya upepo. Waktu upepo hunyanyasa maunda, maunda hii hupimika. Hii hutoa nishati ya mwendo kwenye shaft. Tunajenga maunda kama nyama za ndege. Maunda ya turubaini ya upepo yanaweza kuwa na urefu wa 40 mita hadi 90 mita. Maunda yanapaswa kuwa na nguvu ya kutosha ili kudumu kwa upepo mkubwa wakati wa mapango. Pia, maunda yanapaswa kuwa vizuri zaidi ili kufanya pimika kwa urahisi. Kwa hii, tunajenga maunda kwa kutumia fibreglass na carbon fibre layers kwenye synthetic reinforce.

Katika turubaini ya kisasa, mara nyingi tumeanza kutumia maunda matatu sawa-sawa kwenye hub central kutumia matumbo na mikongoji. Maunda haya yameelekezwa kwa kutumia degrees 120o kwa kila moja. Utaratibu huu unaweza kutengeneza utaratibu mzuri wa mass na kutoa mzunguko mzuri sana kwa system.

Shaft ya Turubaini ya Upepo

Shaft unaoungwa kwenye hub ni shaft wa kiwango cha chini. Waktu maunda yanapimika, shaft hii hupimika kwa rpm sawa na hub. Tunajihusisha shaft hii kwa generator ya umeme kwa turubaini za kiwango cha chini. Lakini kwa wingi, shaft wa kiwango cha chini unajihusisha kwa shaft wa kiwango cha juu kwa kutumia gearbox. Kwa njia hii, maunda yanatoa nishati yao kwa shaft ambayo hujihusisha kwa generator ya umeme.

Gearbox

Turubaini ya upepo haiwezi kumpika kwa kiwango cha juu bali inapimika kwa kiwango cha chini. Lakini wingi wa generators yanahitaji kumpika kwa kiwango cha juu, ili kutengeneza umeme kwa kiwango cha voltage cha kufikirika. Kwa hivyo, lazima kuwa na programu ya kuongeza kiwango cha kumpika kwa ajili ya kumpika kwa kiwango cha juu. Gearbox ya turubaini hii inafanya kazi hii. Gearbox inongeza kiwango cha kumpika kwa thamani kubwa zaidi. Kwa mfano, ikiwa gearbox ratio ni 1:80 na ikiwa rpm ya shaft wa kiwango cha chini ni 15, gearbox itaongeza kiwango cha kumpika kwa 15 × 80 = 1200 rpm.

Generator

Generator ni kifaa cha umeme kinachotengeneza nishati ya umeme kutoka kwa nishati ya mwendo inayopewa kutoka kwa shaft. Mara nyingi, tunatumia induction generators katika turubaini za upepo za kisasa. Kabla, generators za synchronous zilikuwa zenye upendeleo kwa lengo hilo. DC generator za Permanent Magnet pia zinatumika katika baadhi ya turubaini. Kiwango cha kumpika cha shaft kinafaidika kutumia gearbox, lakini siwezi kufanya kiwango cha kumpika cha shaft kuwa wa kawaida. Inaweza kuwa na mabadiliko katika kiwango cha kumpika kwa sababu inategemea kiwango cha upepo. Kwa hivyo, kiwango cha rotor pia kinabadilika. Mabadiliko haya huchangia frequency na voltage ya umeme uliotengenezwa. Kwa kusonga mbele, tunatumia induction generator kwa sababu hii.

Kwa sababu generator ya induction hutoa umeme wa kila wakati sanaa kwa grid iliyohusika bila kuingiza kiwango cha kumpika cha rotor. Ikiwa tutumia generator ya synchronous, basi tutarectify output power kwa DC na basi tutabadilisha kwa AC ya kiwango cha voltage na frequency kutumia inverter circuit. Kwa sababu umeme wa alternating unatengenezwa na generator ya synchronous si wa kawaida katika voltage na frequency, bali unabadilika kwa kiwango cha kumpika cha rotor. Kwa sababu hiyo, baadhi ya mazingira, tunatumia DC generator kwa sababu hii. Katika mazingira haya, output DC power kutoka generator inabadilishwa kwa AC ya kiwango cha voltage na frequency, kabla ya kutoa kwa grid.

Power Converter

Kwa sababu upepo si daima wa kawaida, basi potential ya umeme unatengenezwa kutoka kwa generator si wa kawaida, lakini tunahitaji voltage wa kawaida sana kutoa kwa grid. Power converter ni kifaa cha umeme kinachostabilize alternating output voltage inayopita kwa grid.