Külək Turbin Nacellindəki Komponentlər
Külək turbinləri təmiz enerji istehsal etmək üçün istifadə edilən ən inqilabi texnoloji yeniliklərdən biridir. Bu sistemlər külək enerjisindən istifadə edərək turbin pərlərini çevirir və bu da kinetik enerjini elektrik enerjisinə çevirir. Külək turbininin əsas elementlərindən biri külək enerjisini elektrik enerjisinə çevirən mexaniki və elektron komponentləri qoruyan korpus olan gondoladır.
Nacelle-i anlamaq
Külək turbinli gondola, qüllənin üstündə yerləşən və turbin pərlərini dəstəkləyən kapsul formalı bir quruluşdur. Gondol enerji çevrilməsindən məsul olan bir neçə vacib komponentin qorunmasında və dəstəklənməsində mühüm rol oynayır. Kənardan sadə görünsə də, gondolanın içərisində müxtəlif mürəkkəb cihazlar və sistemlər var. Bu məqalədə külək turbinli gondolanın əsas komponentlərini müzakirə edəcəyik.
1. Rotor və Əsas Şaft
Rotor, turbin pərlərindən ibarət külək turbininin bir hissəsidir. Bu pərlər külək təsirinə məruz qaldıqda fırlanan külək turbininin ən ikonik komponentidir.
– Turbin Bıçaqları: Adətən şüşə lif və ya karbon lif kimi kompozit materiallardan hazırlanır. Onlar külək enerjisini tutma qabiliyyətini maksimum dərəcədə artırmaq üçün aerodinamik olaraq hazırlanmışdır.
– Əsas val: Rotor, rotor pərlərindən generatora mexaniki enerji ötürən güclü, fırlanan val olan əsas vala qoşulub. Əsas val tez-tez rotoru dişli ötürmə sisteminə birləşdirir.
2. Sürət qutusu sistemi
Sürət qutusu turbin pərlərinin fırlanma sürətini artıran vacib bir komponentdir. Turbin pərləri adətən aşağı sürətlə, dəqiqədə 10 ilə 20 dövrə (RPM) arasında fırlanır, lakin generatorlar elektrik enerjisini səmərəli şəkildə istehsal etmək üçün daha yüksək sürətlərə, adətən 1.000 ilə 1.500 dövrə/dəq arasında tələb olunur.
– Funksiya: Sürət qutusu, generatora paylanmadan əvvəl əsas valın fırlanmasını sürətləndirən bir sıra dişlilər vasitəsilə fırlanma sürətini artırır.
– Sürət qutusu növləri: Turbin dizaynından və enerji tələblərindən asılı olaraq hər birinin öz üstünlükləri və çatışmazlıqları olan planetar, spiral və qurd ötürücü qutuları da daxil olmaqla bir neçə növ ötürücü qutu mövcuddur.
3. Generator
Generator əsas valdan mexaniki enerjini elektrik enerjisinə çevirən bir komponentdir. Külək turbinlərində istifadə olunan bir neçə növ generator var:
– İnduksiya generatoru: Ümumiyyətlə nisbətən aşağı qiyməti və yüksək davamlılığı səbəbindən istifadə olunur.
– Sinxron Generator: İnduksiya generatoru ilə müqayisədə daha yaxşı tezlik stabilliyi və daha yüksək səmərəlilik təmin edə bilər.
– Daimi Maqnit Generatoru: Yüksək səmərəliliyə və aşağı texniki xidmət xərclərinə malikdir, lakin ilkin istehsal daha baha başa gəlir.
4. Əyləc Sistemi
Külək turbinindəki əyləc sistemi, çox güclü külək olduqda və ya texniki xidmət tələb olunduqda rotorun fırlanmasının qarşısını almağa xidmət edir.
– Aerodinamik Əyləc: Buraya fırlanma sürətini azaltmaq üçün turbin pərlərinin fırlanması daxildir.
– Mexaniki Əyləc: Rotoru fiziki olaraq yavaşlatmaq və ya dayandırmaq üçün əyləc disklərindən və yastıqlarından istifadə.
5. Soyutma Sistemi
Generatorlar və ötürücü qutular işləyərkən çoxlu istilik yaradır, buna görə də mexaniki komponentlərin düzgün işləməsini təmin etmək və həddindən artıq istiləşmədən yaranan zədələnmənin qarşısını almaq üçün soyutma sistemi vacibdir.
– Soyutma Havası: Külək turbinlərinin əksəriyyəti sadə və ucuz olduğundan hava əsaslı soyutma sistemlərindən istifadə edir.
– Maye Soyuducu: Bəzi böyük turbinlərdə və ya ekstremal mühitlərdə istifadə olunur. Bu sistem komponentləri soyutmaq üçün yağ və ya su/qlikol kimi xüsusi mayelərdən istifadə edir.
6. Yağlama Sistemi
Sürət qutuları və yastıqlar kimi müxtəlif mexaniki komponentlərdə sürtünməni minimuma endirmək üçün yağlama vacibdir. Bu, əməliyyat səmərəliliyini artırır və komponentlərin ömrünü uzadır.
– Avtomatik: Bir çox müasir külək turbinləri sürtkü yağını davamlı olaraq idarə edən və izləyən avtomatik yağlama sistemləri ilə təchiz olunmuşdur.
– Əl ilə: Bəzi daha sadə və ya köhnə sistemlərdə yağlama əl ilə aparılır və müntəzəm yoxlama tələb olunur.
7. Elektron İdarəetmə və Monitorinq Sistemləri
Külək turbinlərinin səmərəli və təhlükəsiz işləməsini təmin etmək üçün elektron idarəetmə və monitorinq sistemləri vacibdir.
– PLC İdarəetməsi: Proqramlaşdırıla Bilən Məntiq Nəzarətçisi (PLC), turbinin küləyin sürəti, pərdə mövqeyi və generatorun vəziyyəti kimi müxtəlif əməliyyat aspektlərini idarə etmək və izləmək üçün istifadə olunur.
– SCADA: Nəzarət və Məlumatların Toplanması (SCADA) sistemləri külək turbinlərinin uzaqdan monitorinqini və idarə olunmasını təmin edir. Sensorlar və proqram təminatı vasitəsilə operatorlar turbinlərin işini izləyə və problemləri erkən aşkarlaya bilərlər.
– Sensorlar: Küləyin sürətini, temperaturu, titrəməni və turbin bıçağının vəziyyətini aşkar etmək üçün müxtəlif sensorlardan istifadə olunur.
8. Çənələmə Sistemi
Turbin pərlərinin enerji səmərəliliyini maksimum dərəcədə artırmaq üçün nayel istiqamətini tənzimləmək üçün çənə sistemi istifadə olunur.
– Yaw Motor: Naylonu küləyin istiqamətinə uyğun olaraq fırlatmağa məcbur edir.
– Külək Sensoru: Küləyin istiqamətini və sürətini aşkar edərək nayel vəziyyətini tənzimləmək üçün çənə mühərrikinə siqnal verir.
9. Transmissiya və Transformator
Külək turbinləri adətən daha yüksək gərginlik tələb edən elektrik ötürücü şəbəkəsinə qoşulur. Buna görə də, generator tərəfindən yaradılan gərginliyi artırmaq üçün gondolada və ya onun yaxınlığında yerləşən transformatordan istifadə olunur.
– Transformator: Generatordan gələn elektrik gərginliyini ötürmə üçün daha yüksək gərginliyə çevirir.
– Kabellər və Kommutasiya Qurğuları: Generatoru transformatora və sonradan şəbəkəyə və ya yerli paylama şəbəkəsinə qoşan elektrik kabelləri.
10. Mənzil və Struktur
Naylon mexaniki yüklərə və ekstremal hava şəraitinə davam gətirəcək qədər möhkəm olmalıdır. Buna görə də, naylon korpusunun konstruksiyası möhkəm və davamlı materiallardan hazırlanır.
– Material: Adətən poladdan və ya möhkəm, lakin yüngül kompozit materialdan hazırlanır.
– Aerodinamik Dizayn: Külək müqavimətini azaldır və turbinin ümumi dayanıqlığını artırır.
Nəticə
Külək turbininin nayleli külək enerjisini istifadəyə yararlı elektrik enerjisinə çevirmək üçün birlikdə işləyən bir neçə vacib komponentdən ibarətdir. Rotor və sürət qutusundan tutmuş elektron idarəetmə və soyutma sistemlərinə qədər hər bir komponent külək turbininin maksimum səmərəlilik və etibarlılıqla işləməsini təmin etməkdə mühüm rol oynayır. Bu komponentləri anlamaq, külək enerjisindən təmiz, bərpa olunan enerji mənbəyi kimi istifadə etməyimizə imkan verən mürəkkəbliyi və texnoloji möcüzəni qiymətləndirməyimizə kömək edir.
