211service.com
Patvaresnė vėjo turbina
Kanados startuolis sukūrė nedidelį vėjo turbinos prototipą, kuris naudoja trintį, o ne pavarų dėžę, kad vėjo energiją paverstų elektra. CWind , įsikūrusi Owen Sound mieste, Ontarijo valstijoje, neseniai pradėjo kurti didesnį dviejų megavatų prototipą. Bendrovė teigia, kad jos trinties pavaros sistema yra efektyvesnė ir patikimesnė, o jos priežiūra yra pigesnė nei įprastų vėjo turbinų, kurios dažnai patiria brangių pavarų dėžių gedimus.
Ratai sukasi: CWind vėjo turbinos mentės judina vidinį smagratį ir kelis velenus, kurie pritvirtinami prie mažų generatorių, esančių galvoje. Apatiniame paveikslėlyje guminis ratas rieda ant smagračio vidinės sienelės 65 kilovatų prototipo turbinoje.
Daugumos turbinų mentės naudoja vėją, kad pasuktų pavaros veleną, prijungtą prie pavarų dėžės. Pavarų dėžė valdo antrojo veleno, kuris jungiasi prie didelio elektros generatoriaus, sukimąsi. Pavarų dėžė yra sunkiausia įranga vėjo turbinos galvoje (sekcija turbinos bokšto viršuje). Tai taip pat vienas iš labiausiai pažeidžiamų nesėkmių. Dėl staigių vėjo gūsių pavarų dėžė patiria didžiulį mechaninį įtempimą. Laikui bėgant tai gali susidėvėti arba nulaužti metalinių krumpliaračių dantis.
CWind dizainas visiškai pašalina pavarų dėžę. Vietoj to, pavaros velenas yra tiesiogiai prijungtas prie didelio metalinio smagračio. Smagračio išorę apkabina aštuoni mažesni antriniai velenai, kurių kiekvienas yra prijungtas prie 250 kilovatų galios generatoriaus ir kiekvienas išklotas keliomis specialiai sukurtomis padangomis, kurios sukimba su smagračio paviršiumi. Kai smagratis sukasi, jis įjungia generatorius, sukdamas šiuos padangomis išklotus velenus. Mes naudojame trintį. Tai nėra mechaniškai sunkiai sujungta, sako Na'alas Nayefas, CWind inžinierius ir sistemos išradėjas.
Nayef sako, kad sistema naudoja programinę įrangą aštuoniems antriniams velenams valdyti. Padangos taip pat skirtos laikinai paslysti, jei dėl vėjo gūsio smagratis staiga įsibėgėja. Ši funkcija palengvina poveikį generatoriams. Kiekvieną antrinį veleną taip pat galima atjungti nuo smagračio, jei vėjas sulėtėja, o tai sumažina trintį ir leidžia vis dar prijungtiems velenams išlaikyti savo generatorių dideliu pajėgumu. Lygiai taip pat sujungus daugiau velenų ir taip padidinant trintį, kai stiprėja vėjas, įjungiami tuščiosios eigos generatoriai. Galime visą laiką valdyti generatorius optimaliu greičiu, sako Nayefas ir priduria, kad mažesnio, 65 kilovatų prototipo, bandymai rodo, kad standartinių vėjo turbinų efektyvumas padidėja iki 5 proc.
CWind įkūrėjas Paulas Merswolke'as pirmą kartą ėmėsi dizaino prieš septynerius metus po to, kai žiūrėjo dokumentinį filmą apie Londono akis , 135 metrų aukščio apžvalgos ratas ant Temzės upės kranto. Jis pamatė, kad paprastos sunkvežimių padangos buvo naudojamos kaip frikciniai volai, norint pasukti apžvalgos ratą, ir padarė išvadą, kad tą patį metodą galima pritaikyti ir vėjo turbinoms. Nayefas buvo įtrauktas į laivą parengti preliminarų projektą, o 2004 m. CWind kreipėsi į energetikos inžinierių įmonę. MPR Associates Vašingtone, už pagalbą kuriant prototipą.
Mes pasakėme: „Ne, nesame įsitikinę, kad tai prasminga“, – sako Larry Cundy, MPR plėtros direktorius. Tačiau CWindas įtikino MPR atlikti pagrindinę projekto analizę, o galiausiai inžinierių įmonė sutiko sukurti prototipą. Atvirai kalbant, tai labai nauja programa, sako Cundy. Tai tikrai genialumo potėpis.
Cundy teigia, kad didžiausias CWind dizaino pranašumas yra tai, kad ją lengviau ir pigiau prižiūrėti per visą įrangos eksploatavimo laiką. Sugedus įprastos turbinos pavarų dėžei, turbina visiškai išjungiama. Pakaitinės pavarų dėžės gavimas užtrunka ilgai, o masyviam įrenginiui išimti iš vėjo turbinos projektoriaus reikia didelio krano ir daug darbo dienų. Kiekvieną dieną, kai turbina negamina elektros energijos tinklui, operatorius praranda pajamas.
Trinties pavaros sistemoje su keliomis padangomis, jei pametate padangą, kitos tebėra ten, sako Cundy ir priduria, kad padangų keitimas yra greitas – maždaug vienos dienos darbas – ir kad būsimos konstrukcijos leis atlikti techninę priežiūrą, kol turbina vis dar veikia. . Tas pats perteklius taikomas generatoriams – jei vienas sugenda, kiti vis tiek gali veikti. Cundy teigia, kad CWind konstrukcijoje naudojamus mažus, jau paruoštus generatorius galima greitai gauti ir gana lengvai montuoti naudojant nedidelį kranelį, įmontuotą galvoje.
Nayef sako, kad naudojamos padangos suprojektuotos taip, kad tarnautų trejus metus, o visų dviejų megavatų vėjo turbinoje naudojamų padangų pakeitimas turėtų kainuoti 30 000 USD arba beveik 200 000 USD per 20 metų. Priešingai, pavarų dėžės tarnavimo laikas yra vidutiniškai šešeri metai, o pakeisti kainuoja apie 600 000 USD arba beveik 2 mln. USD per 20 metų. Įprastų vėjo turbinų kaina bus konkurencinga, tačiau turime aukšto prieinamumo, didelio efektyvumo ir visų naudingumo privalumų.
Praėjusį mėnesį CWind pasirašė gamybos sutartį su pasauline automobilių dalių gamintoja Linamaras , kuri įpareigojo savo McLaren Performance inžinierių komandą (išgarsėjusią Formulės 1 lenktynėse) sukurti dviejų megavatų prototipą. Pagal 10 metų sutartį „Linamar“ taip pat gamins rinkai paruoštas turbinas, greičiausiai nuo 2011 m. Nayefas sako, kad jau vyksta penkių megavatų ir 7,5 megavatų galios projektai, skirti jūros vėjo jėgainių rinkai ir atokioms pakrantėms. svetaines, kuriose paprasta priežiūra tampa pagrindine pardavimo ypatybe.