Ориентация по ветру
Все ветроэнергетические установки с горизонтальной осью должны быть всегда повернуты в направлении ветра, чтобы максимально использовать энергию ветра, проходящего перпендикулярно через плоскость ветрового колеса. Существуют пассивные системы, которые используют собственную движущую силу для ориентации в направлении ветра и активные, которые дополнительно используют электрическую или гидравлическую энергию.
Пасивные системы – флюгеры, виндрозы
На исторических ветряных мельницах ориентация по ветру производилась вручную мельником. Первая автоматическая система ориентации была изобретена в средине 18-го столетия и значительно облегчила эту тяжелую работу . До нынешнего времени сохранились мельницы, оборудованные так называемыми виндрозами(маленькими ветровыми колесами). Они устанавливались таким образом, что поворачивали корпус в направлении ветра не привлекая дополнительный источник энергии. Механическая передача с очень большим передаточным числом ( до 1:4000) соединяла гондолу с виндрозом. Виндрозы использовались также для малых электрогенерирующих установок.
Другая пассивная возможность направлять ветрогенератор в сторону ветра использует собственную инерцию для подветренных установок и флюгера для наветренных. Они устанавливаются только на очень маленьких ветрогенераторах (до десяти метров в диаметре и/или 12 кВт номинальной мощности). Для маленьких ветрогенераторов это обычный способ ориентации по ветру. Они монтируются по оси агрегата сзади установки и поворачивают ее при изменении ветра в его направлении.
Активные системы
Азимутальные привода.
Все современные ветроэнергетические установки ориентируются активными системами с помощью азимутных приводов. Поворачиваются ветрогенераторы посредством гидравлических или электрических двигателей.На гондоле устанавливается до восьми приводов, чтобы ориентировать ее по ветру. Направление ветра определяют датчики и посредством системы управления воздействуют на приводы. Время, направление и продолжительность включения определяет соответствующее программное обеспечение, которое получает данные от датчиков. Дополнительно устанавливаются тормоза, которые отпускаются только при изменении направления ветра. Без тормозов зубчатое колесо будет сильно изнашиваться из-за колебаний скорости и порывов ветра.
Наматывание кабеля.
В отдельных случаях бывает так, что агрегат вращается многократно в одном направлении. Чтобы кабель, проводящий ток и электрические сигналы, внутри ветроэнергетической установки сильно не наматывался, поворотная часть установки не должна поворачиваться более чем 2,5 раза в одном направлении. Поэтому система управления проверяет положение гондолы и следит за тем, чтобы она при определенных условиях развернулась в обратную сторону. Это часто происходит при слабом ветре или штиле. Время от времени можно наблюдать, как ветрогенератор «работает» каруселью.
Источник: http://www.wind-energie.de/infocenter/technik/funktionsweise/windrichtungsnachfuehrung |