Impianti eolici. Turbine eoliche. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Unità eolica AVE-250 SM

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La principale qualità distintiva delle turbine eoliche AVE-250SM è la loro capacità di lavorare in sezioni senza uscita di impianti elettrici, in sistemi di alimentazione locali insieme a generatori diesel di potenza comparabile o inferiore, nonché autonomamente (da uno o un gruppo di turbine eoliche) in assenza di energia elettrica nella rete industriale. Inoltre, l'automazione dell'aerogeneratore è progettata sia per l'avvio e lo spegnimento automatico (in base ai parametri del vento), sia con l'ausilio di un operatore, anche da remoto, compreso l'accesso remoto tramite un canale di comunicazione dedicato o via Internet.

La turbina eolica (Fig. 4.5) può funzionare su una rete industriale senza modifiche.

Fig.4.5. AVE-250SM

Caratteristiche di progettazione e funzionamento

L'impianto eolico AVE-250SM è realizzato a livello tecnico moderno. I materiali in fibra di vetro sono utilizzati nella progettazione delle lame. Il mozzo della ruota del vento è realizzato in lega di titanio. L'orientamento della turbina eolica rispetto al vento avviene con l'ausilio di turbine eoliche, ad es. l'orientamento della turbina eolica viene effettuato anche in completa assenza di elettricità sull'unità, il che rende possibile in modo ottimale, in termini di carichi del vento, compresi i carichi del vento, la posizione della testa dell'unità sia in modalità operativa che fuori di funzionamento. La fondazione della turbina eolica, tenendo conto dei terreni permafrost, è realizzata su pile di strutture prefabbricate in cemento armato o metallo.

L'aerogeneratore dispone di un proprio sistema di controllo autonomo installato all'interno della torre dell'unità e di un proprio relè di protezione (rete-unità, unità-rete). Il sistema di controllo consente di collegare un computer, che a sua volta consente di controllare e monitorare l'unità a notevole distanza dalla sala di controllo del sistema energetico in cui opera l'aerogeneratore.

Il pacchetto include:

• testata eolica: gondola con trasmissione;
• set di lame;
• sistemi ausiliari;
• cabina di controllo;
• set di cavi;
• torre eolica: sezioni 1...3;
• anello di sostegno della fondazione (FOK);
• elementi di montaggio aggiuntivi;
• Kit zip.

A seconda delle condizioni e delle esigenze specifiche, può essere inoltre dotato di:

• trasformatore 0,4/6 o 0,4/10 o 0,4/20 kV con una potenza di 250 kW;
• quadro completo (KRU 6, 10 o 20 kV);
• set di cavi per la generazione di energia al consumatore 0,4, 6,10 o 20 kV;
• stazione ACS;
• fondazione prefabbricata in cemento armato o metallo su pali per condizioni di permafrost.

Условия эксплуатации

La turbina eolica è progettata per l'uso in regioni climatiche con un clima freddo (temperatura ambiente da meno 50°C a + 40°C), ha una versione climatica HL (categoria I atmosfera II e IV) secondo GOST 15150-69 ed è utilizzabile quando si opera sotto l'influenza dei fattori climatici e di altri fattori elencati di seguito:

• pressione atmosferica 630 - 800 mm Hg
• umidità relativa dell'aria, 80% a t =150С; 100% a t = 25 0С;
• tipo di atmosfera - marina.

Sulla fig. 4.6 mostra la dipendenza della potenza elettrica generata dalla velocità del vento. A tavola. 4.1 mostra le caratteristiche tecniche di AVE 250-SM.

Fig.4.6. Dipendenza della potenza elettrica dalla velocità del vento

Tabella 4.1. Specifiche AVE 250-SM

Turbina eolica VEU-5 e VEU 1500

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L'impianto eolico è progettato per alimentare utenze autonome lontane dai sistemi di fornitura centralizzata di energia elettrica e calore (Fig. 4.7).

Il pacchetto principale (di base) include piumaggio, generatore eolico, pale, albero, cavo, albero di caduta, tiranti, bulloni di ancoraggio, interruttore. Questa configurazione dell'aerogeneratore è progettata per generare elettricità di tensione e frequenza non stabilizzate, che può essere utilizzata solo per scopi di riscaldamento.

Per ottenere l'elettricità domestica (tensione 220 V o 380 V e frequenza 50 Hz), oltre alla configurazione di base, viene effettuata la fornitura di una centralina, un inverter, batterie, uno scaldabagno elettrico.

Se è necessario trasferire i consumatori di elettricità a una rete fissa, l'aerogeneratore è inoltre dotato di un interruttore e di un dispositivo di avviamento. Inoltre, su richiesta del consumatore, viene fornita a pagamento una centrale diesel insieme a motorini di avviamento, argano, scaldabagno elettrico e parti incassate per la fondazione.

Fig.4.7. Turbina eolica PW 30/14

A tavola. 4.2 mostra le caratteristiche tecniche di VEU-5. Sulla fig. 4.8 mostra la dipendenza della potenza della turbina eolica-5 dalla velocità del vento.

Tabella 4.2

Potenza al carico nominale, kW

Fig.4.8. Caratteristiche di VEU-5

L'installazione si è dimostrata positivamente come un'alimentazione autonoma che non richiede manutenzione.

Caratteristiche distintive della turbina eolica 1500:

Il design della turbina eolica 1500 prevede la possibilità di collegare regolarmente una batteria solare con una potenza fino a 500 W.

1. La produzione di energia utile inizia ad una velocità del vento di 2,5 m/s.

2. Il design utilizza un regolatore aerodinamico centrifugo ad alta precisione per controllare l'angolo di beccheggio delle pale e fornire protezione dal vento.

3. Nella progettazione della turbina eolica è stato utilizzato un generatore di piccole dimensioni a trasmissione diretta con magneti di Ma-Re-Br.

4. È presente un sistema elettronico di presa di forza adattiva, che consente di ottenere un fattore di utilizzazione del vento pari a 0,41.

5. Nella progettazione delle pale e del corpo vengono utilizzati materiali compositi ad alto modulo a base di resine epossidiche a indurimento a caldo.

6. L'installazione della turbina eolica viene effettuata mediante sollevamento automatico.

7. In tutta la gamma dei venti, l'aerogeneratore mantiene un basso livello del proprio rumore aerodinamico.

8. Design moderno, peso complessivo minimo delle turbine eoliche (42kg.) e della centralina elettronica (peso 3,5kg, dimensioni 265x185x95mm), imballo compatto per il trasporto. L'impianto eolico con una potenza di 1,5 kW è progettato per la fornitura autonoma di elettricità ai consumatori in aree con una velocità media annua del vento di almeno 4,5 m/s.

La tabella 4.3 riporta le caratteristiche tecniche del WEU-1500. Sulla fig. 4.9 mostra la dipendenza della potenza della turbina eolica-1500 dalla velocità del vento.

Tabella 4.3. Caratteristiche tecniche della turbina eolica 1500

Fig.4.9. VEU-1500 dipendenza della potenza dalla velocità del vento

Una vista generale dell'installazione VEU-1500 è mostrata in fig. 4.10.

Fig.4.10. UEO 1500

L'installazione funziona nelle seguenti modalità:

• in modalità carica batterie per l'alimentazione di apparecchi elettrici in corrente continua e tensione stabilizzata a 48 V, potenza assorbita fino a 1500 W;
• in modalità senza batteria - per carico termico;
• nella modalità di funzionamento congiunto (parallelo) con una batteria solare, con una potenza fino a 500 W, sia per la carica della batteria che per il carico termico.

Per l'uso più efficiente delle capacità della turbina eolica 1500, si consiglia di utilizzare una serie di dispositivi aggiuntivi come:

1. Batteria solare:

Durante i periodi di calma, i pannelli solari forniscono il consumo energetico minimo necessario. Si consiglia di utilizzare moduli collegati in serie con una tensione totale da 52 a 56 V e una potenza totale fino a 500 W (solitamente vengono prodotti moduli con una tensione di 14 V e una potenza di 50 W).

2. Batterie ricaricabili (AB):

Nelle aree remote, la manutenzione ordinaria delle batterie ad acido convenzionali è difficile, quindi si consiglia di utilizzare batterie piombo-acido sigillate con elettrolita assorbito e valvole di controllo integrate. Le batterie di questo tipo sono dotate di un sistema di ricombinazione integrato e non richiedono manutenzione per tutta la loro vita utile. Per l'utilizzo come parte di una turbina eolica 1500, si consiglia di utilizzare 4 (quattro) batterie collegate in serie.

• tensione di esercizio - 12 V;
• capacità nominale - non inferiore a 100 Ah.

3. Convertitori di tensione CC da 48 V a 24 V e da 48 V a 12 V.

Sono un dispositivo funzionale completo in un alloggiamento separato con terminali di ingresso e uscita. Convertono la tensione CC in ingresso di 48 V proveniente dall'alimentatore del VEU 1500 in una tensione CC di 24 V o 12 V, adatta per alimentare utenze nella gamma di potenza da 10 a 1200 W, nonché per caricare batterie secondarie.

4. Convertitori di tensione continua 48 V in alternata monofase 220 V, 50 Hz (inverter).

Sono un dispositivo funzionale completo in un alloggiamento separato con terminali di ingresso e uscita. Convertono la tensione CC in ingresso di 48 V proveniente dall'alimentatore del VEU 1500 in una tensione CA monofase di 220 V, 50 Hz, adatta per l'alimentazione di utenze con una potenza fino a 2 kW.

5. Dispositivo per sollevamento acqua UVP 0,1

Progettato per la meccanizzazione del sollevamento dell'acqua da pozzi, pozzi tubolari e altre fonti d'acqua con un livello dell'acqua dinamico fino a 30 m. Il prodotto comprende un'elettropompa del tipo "Kid" o "Nevka-1" con un set di linee, nonché un'unità elettronica di controllo della pompa. Il dispositivo può essere alimentato direttamente dall'alimentatore VEU 1500 o da una sorgente di tensione CC separata.

• consumo energetico massimo - 150 W;
• tensione di alimentazione - 12 (24, 48) V;
• la produttività a seconda dell'altezza del sollevamento dell'acqua (1-30 m) può variare da 200 a 850 litri all'ora.

6. Riscaldatore elettrico tubolare TEN-M-1,5 per il riscaldamento di liquidi.

Progettato per l'installazione in contenitori sigillati per acqua bollente, nonché per l'installazione in sistemi di riscaldamento dell'acqua di oggetti fissi. Potenza nominale -1,5 kW; Tensione di esercizio - 48 V;

Materiale della cassa: acciaio inossidabile 12X18H9T.

7. Riscaldatore planare per asciugare vestiti e scarpe.

È un dispositivo funzionale completo in una custodia metallica separata, all'interno della quale è presente una serie di piastre riscaldanti con una superficie totale di 1,2 mq. Ogni piastra è un riscaldatore a bassa temperatura realizzato con uno speciale materiale composito. L'uso di tali riscaldatori consente di appoggiare le cose su di esso per l'asciugatura senza che si verifichino situazioni di pericolo di incendio. L'alimentazione può essere fornita direttamente dall'unità di alimentazione della turbina eolica 1500 o da una sorgente di tensione CC separata.

• potenza nominale - 1,5 kW;
• tensione di esercizio - 48 V;
• materiale del corpo - AMG-6M;
• temperatura di lavoro delle piastre - non più di 80°C;
• dimensioni - 550x300x350, mm;
• peso - 4,7 kg.

Il costo stimato della turbina eolica 1500 e di un set di apparecchiature può variare da 4 a 800,00 dollari USA, a seconda della configurazione.

Autore: Magomedov A.M.

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