Pangunlng Pagtatayo ng Turbina ng Hangin
Mga Pangunahing Bahagi ng Turbina ng Hangin
Tower ng Turbina ng Hangin
Ang tower ay isang napakalaking bahagi ng turbina ng hangin na sumusuporta sa lahat ng iba pang bahagi. Hindi lamang ito sumusuporta sa turbina kundi ito rin ang nagpapataas ng turbina sa sapat na taas upang ang mga dulo ng mga blade ay ligtas habang umiikot. Hindi lang iyon, kailangan nating panatilihin ang taas ng tower upang makuha nito ang sapat na malakas na hangin. Ang taas ng tower ay depende sa kapasidad ng lakas ng turbina ng hangin. Ang taas ng mga tower sa komersyal na planta ng wind power ay karaniwang nasa 40 metro hanggang 100 metro. Ang mga tower na ito maaaring maging tubular steel towers, lattice towers, o concrete towers. Ginagamit natin ang tubular steel tower para sa malaking turbina ng hangin. Karaniwang ginagawa ito sa seksyon ng 30 hanggang 40 metro ang haba.
Bawat seksyon ay may flanges na may butas. Ang mga seksyon na ito ay pinagsasama-sama sa pamamagitan ng nut at bolt sa site upang mabuo ang buong tower. Ang buong tower ay may kaunting conical shape upang magbigay ng mas mahusay na mekanikal na estabilidad. Inaassembly natin ang lattice tower sa pamamagitan ng iba't ibang miyembro ng bakal o GI angles o tubes. Ang lahat ng mga miyembro ay inililipat o iniiweld sa magkakasama upang mabuo ang buong tower ng nais na taas. Ang halaga ng mga tower na ito ay mas mababa kaysa sa tubular steel tower, ngunit hindi ito kasing maganda ng steel tubular tower. Bagaman, ang paglipat, pagsasama, at pag-aalamin ay madali, ginagamit pa rin ang lattice tower sa modernong planta ng turbina ng hangin dahil sa kanyang hitsura. Mayroon ding isa pang uri ng tower na ginagamit para sa maliit na turbina ng hangin, at ito ang guyed pole tower. Ang guyed pole tower ay isang tanging patayo na poste na sinusuportahan ng guy wires mula sa iba't ibang gilid. Dahil sa bilang ng guy wires, mahirap ma-access ang footing area ng tower. Dahil dito, iniiwasan natin ang ganitong uri ng tower sa agrikultural na lugar.
Mayroon ding isang iba pang uri ng tower ng turbina ng hangin na ginagamit para sa maliit na planta, at ito ang hybrid type tower. Ang hybrid type tower ay isang guyed type tower, ngunit ang tanging pagkakaiba ay ang paggamit ng isang maliit at mataas na lattice type tower sa gitna. Ang hybrid type tower ay isang hibrido ng parehong lattice type at guyed type tower.
Nacelle ng Turbina ng Hangin
Ang nacelle ay isang malaking box o kiosk na nakatayo sa tower at naglalaman ng lahat ng mga bahagi ng turbina ng hangin. Ito ay naglalaman ng electrical generator, power converter, gearbox, turbine controller, cables, at yaw drive.
Blades ng Turbina ng Hangin
Ang blades ay ang pangunahing mekanikal na bahagi ng turbina ng hangin. Ang blades ay nagcoconvert ng enerhiya ng hangin sa usable na mekanikal na enerhiya. Kapag ang hangin ay tumama sa blades, ang blades ay umiikot. Ang pag-ikot na ito ay ipinapadala ang kanyang mekanikal na enerhiya sa shaft. Inaasign natin ang blades tulad ng airplane wings. Ang blades ng turbina ng hangin maaaring 40 metro hanggang 90 metro ang haba. Ang blades ay dapat mekanikal na malakas upang makatuloy sa malakas na hangin kahit sa panahon ng bagyo. Sa parehong oras, ang blades ng turbina ng hangin ay dapat gawin na maitim na posible upang mapabilis ang smooth rotation ng blades. Para dito, ginagawa natin ang blades gamit ang fiberglass at carbon fiber layers sa synthetic reinforce.
Sa modernong turbina, normal na tatlong identical blades ang inilalagay sa central hub gamit ang nut at bolt. Ang bawat identical blades ay aligned sa 120o sa bawat isa. Ang proseso na ito ay nagbibigay ng mas mahusay na distribution ng mass at nagbibigay ng mas smooth na rotation sa sistema.
Shaft ng Turbina ng Hangin
Ang shaft na direktang konektado sa hub ay isang low-speed shaft. Kapag ang blades ay umiikot, ang shaft na ito ay umiikot nang may parehong rpm bilang rotating hub. Inaconnect natin ang shaft na ito diretso sa electrical generator sa kaso ng low-speed generator. Ngunit sa karamihan ng mga kaso, ang low-speed main shaft ay geared sa high-speed shaft sa pamamagitan ng gearbox. Sa ganitong paraan, ang rotor blades ay inililipat ang kanyang mekanikal na enerhiya sa shaft na sa huli ay pumapasok sa electrical generator.
Gearbox
Ang turbina ng hangin ay hindi umiikot sa mataas na bilis kundi ito ay umiikot nang mabagal sa mababang bilis. Ngunit ang karamihan ng mga electrical generators ay nangangailangan ng mataas na bilis ng rotation upang mabuo ang kuryente sa nais na voltage level. Kaya dapat mayroon tayong ilang speed multiplication arrangement upang makamit ang mataas na bilis ng generator shaft. Ang gearbox ng turbina ng hangin ang gumagawa nito. Ang gearbox ay nagpapataas ng bilis sa mas mataas na halaga. Halimbawa, kung ang gearbox ratio ay 1:80 at ang rpm ng low-speed main shaft ay 15, ang gearbox ay magpapataas ng bilis ng generator shaft sa 15 × 80 = 1200 rpm.
Generator
Ang generator ay isang electrical device na nagcoconvert ng mechanical energy na natanggap mula sa shaft sa electrical energy. Normal na, ginagamit natin ang induction generators sa modernong turbina ng hangin. Noon, popular ang synchronous generators para sa layuning ito. Ginagamit din ang Permanent Magnet DC generator sa ilang turbina ng hangin. Ang bilis ng shaft ay maaaring maging mataas sa pamamagitan ng gearbox assembly, ngunit hindi natin maaaring gawing constant ang bilis ng shaft. Maaaring may fluctuation ang bilis ng shaft dahil ito ay depende sa bilis ng hangin. Kaya, ang bilis ng rotor ay maaaring mag-iba. Ang variation na ito ay nakakaapekto sa frequency, voltage ng nabuong electric power. Upang, labanan ang mga isyu na ito, normal na ginagamit natin ang induction generator para sa layuning ito.
Dahil ang induction generator ay laging nagbibigay ng electric power na synchronized sa konektadong grid anuman ang bilis ng rotor. Kung gagamitin natin ang three-phase synchronous generator, unang irectify natin ang output power sa DC at pagkatapos ay iconvert ito sa AC ng nais na voltage at frequency gamit ang inverter circuit. Dahil ang alternating power na nabuong synchronous generator ay hindi constant sa voltage at frequency, kundi ito ay nagbabago sa bilis ng rotor. Dahil sa parehong rason, sa ilang kaso, ginagamit natin ang DC generator para sa layuning ito. Sa mga kaso na ito, ang output DC power mula sa generator ay inverted sa AC ng nais na voltage at frequency, bago ito ipakain sa grid.
Power Converter
Dahil ang hangin ay hindi palaging constant, kaya ang electrical potential na nabuo mula sa generator ay hindi constant, ngunit kailangan natin ng napakastable na voltage upang ipakain sa grid. Ang power converter ay isang electrical device na nagstabilize ng alternating output voltage na ipinapadala sa grid.
