Sistèm Yaw nan turbin van ak benefis li yo
Enèji van an vin tounen yon poto mitan enpòtan nan tranzisyon an pou ale nan sous enèji ki pi pwòp. Dèyè lam yon turbin van ki sanble senp, plizyè sistèm kontwòl fonksyone pou asire turbin nan kaptire enèji van an yon fason optimal e san danje. Youn nan sistèm ki pi enpòtan yo se sistèm yaw la. Sistèm sa a responsab pou oryante nacelle a (lòj motè a) ak rotor a pou yo toujou fè fas ak direksyon van an. San yon sistèm yaw ki fonksyone byen, turbin nan ap pèdi efikasite, li pral sibi twòp estrès mekanik, epi potansyèlman li pral kraze twò bonè. Atik sa a diskite sou sa yon sistèm yaw ye, kijan li fonksyone, prensipal konpozan li yo, ak benefis li yo pou pèfòmans ak dire lavi yon turbin van.
Konprann sistèm yaw nan turbin van yo
Senpleman, mouvman lace a se mouvman wotasyon yon turbin alantou aks vètikal li pou ajiste pozisyon rotor a parapò ak direksyon van an. Objektif prensipal la se asire ke rotor a fè fas ak van an (anlè van) sou pifò turbin modèn yo, pou asire ke lam yo resevwa yon sikilasyon lè inifòm epi pwodui maksimòm puisans. Lè rotor a pa aliyen ak direksyon van an (move aliyman lace), yon pati nan enèji van an gaspiye epi fòs ayewodinamik yo vin dezekilib.
Pifò turbin van gwo echèl yo gen sistèm devyasyon aktif, patikilyèman turbin van aks orizontal (HAWT). Nan turbin ki pi piti yo, devyasyon an pafwa pasif, lè l sèvi avèk yon palèt dèyè pou dirije rotor a natirèlman nan van an, men apwòch sa a jeneralman pa adekwa pou turbin ki pi gwo yo akòz egzijans presizyon, chaj estriktirèl, ak faktè sekirite.
Poukisa turbin lan dwe toujou fè fas a van an?
Van an dinamik: direksyon ak vitès li chanje akòz topografi, tibilans, diferans tanperati, ak efè bilding oswa lòt turbin sou pak eolien an. Lè turbin nan pa ap fè fas ak van an, ang ensidan van an sou rotor a pa ideyal. Enpak yo enkli:
1. Rediksyon puisans: Move aliyman lakòz yon rediksyon nan koyefisyan puisans lan. Nan sèten kondisyon, yon devyasyon kèk degre sèlman ka diminye pwodiksyon enèji anyèl la.
2. Chaj inegal: Elis la resevwa fòs asimetrik, kidonk ogmante fatig materyèl sou lam la, mwaye a, nacèl la ak gwo kay won an.
3. Vibrasyon ak bri: Yon koule inegal ka ogmante tibilans lokal nan rotor a, sa ki deklanche plis vibrasyon ak bri.
4. Risk pou domaje konpozan yo: Chaj adisyonèl akselere mete sou kousinen, bwat vitès ak lòt sistèm transmisyon yo.
Se poutèt sa laké se yon pati enpòtan nan estrateji kontwòl turbin lan, ansanm ak kontwòl tangaj (ang lam) ak kontwòl dèlko a.
Konpozan prensipal sistèm yaw la
Sistèm yaw nan yon turbin van modèn gen plizyè konpozan mekanik ak elektrik ki travay nan yon fason entegre:
1. Koteman Yaw
Yon gwo kousinen ki gen fòm bag pèmèt nacèl la vire parapò ak tèt tou a. Kousinen sa a sipòte gwo chay ki soti nan rotor a ak nacèl la tout pandan l ap pèmèt yon wotasyon san pwoblèm.
2. Kondwi lapèch / motè lapèch (kondwi lapèch)
Yon motè elektrik (souvan plizyè inite) fè nacèl la vire atravè yon bwat vitès ak yon angrenaj pignon ki angaje angrenaj bag la sou kousinen lanse a. Itilizasyon plizyè motè pèmèt distribisyon koupl ak redondans.
3. Fren lag (fren lag)
Yon sistèm frenaj kenbe nacèl la nan yon pozisyon espesifik pou anpeche mouvman akòz raf van oswa varyasyon koupl. Fren yaw yo esansyèl pou estabilite, diminye mete, epi anpeche mouvman san kontwòl.
4. Kontwolè lag
Pati sistèm kontwòl turbin lan ki deside kilè pou fè yon devyasyon. Kontwolè a li done ki soti nan detèktè yo epi li detèmine aksyon motè a ak fren an.
5. Capteur direksyon van (gilèt van) ak anemomèt
Yon giwot mezire direksyon van an, pandan yon anemomèt mezire vitès van an. Done sa yo sèvi kòm referans prensipal pou ajiste oryantasyon turbin lan.
6. Sistèm bag glisman / kab fleksib
Paske nacèl la ka vire, fil elektrik ak siyal yo dwe jere pou anpeche yo tòde. Bag glisman oswa sistèm jesyon kab asire ke ekipman pou ak kominikasyon an rete operasyonèl pandan operasyon yaw.
Kijan sistèm yaw la fonksyone
An jeneral, sistèm yaw la fonksyone dapre prensip kontwòl fidbak la. Men yon pwosesis senp:
1. Capteur a li direksyon van an epi li konpare l ak direksyon rotor aktyèl la.
2. Si devyasyon an depase yon sèten papòt (pa egzanp kèk degre), kontwolè a aktive motè lapèch la.
3. Yo lage fren lakad la, yo vire nacèl la dousman jiskaske li apwoche direksyon van an.
4. Yon fwa tolerans ki nesesè a rive, motè a sispann epi fren lapè a bloke ankò.
Sistèm devye a pa toujou an mouvman. Si van an chanje yon ti kras epi rapidman, devye konstan ka aktyèlman lakòz konpozan yo ize. Se poutèt sa, kontwòl devye tipikman itilize isterèz oswa lojik reta pou sèlman devye lè chanjman direksyon an siyifikatif epi ki estab.
Kalite estrateji yaw
An pratik, gen plizyè estrateji yaw ki itilize selon konsepsyon turbin lan ak kondisyon sit la:
– Lakad aktif: itilize motè ak kontwòl otomatik, lajman itilize nan gwo turbin.
– Lakad pasif: itilize yon konsepsyon ke oswa ayewodinamik, komen nan ti turbin yo.
– Lakay lib ak amortisè: nacèl la ka vire pi lib, men li toujou kontwole pa yon amortisè pou anpeche twòp osilasyon.
– Move aliyman kontwole nan direksyon vag la: Nan pak eolyen yo, pafwa yo fè espre yon ti move aliyman nan turbin yo pou diminye efè vag yo epi ogmante pwodiksyon total fèm nan (konsèp direksyon vag la). Sa a se yon estrateji avanse epi li mande yon modèl ak yon kontwòl atansyon.
Benefis sistèm yaw pou turbin van yo
1. Ogmante pwodiksyon enèji
Prensipal avantaj direksyon van an se kenbe rotor a nan yon oryantasyon optimal, sa ki pèmèt turbin lan kaptire otan enèji van ke posib. Sou yon echèl pak eolien, amelyorasyon konsistan nan direksyon van an ka ogmante pwodiksyon enèji anyèl anpil, sitou nan kote ki gen chanjman direksyon van souvan.
2. Diminye chaj fatig epi pwolonje lavi turbin lan
Yon devyasyon egzak ede diminye fòs dezekilib sou rotor a ak gwo kay won an. Rediksyon chaj fatig vle di konpozan tankou lam, kousinen, ak estrikti gwo kay won yo sibi mwens estrès sou yon long tèm, sa ki ogmante dire lavi sèvis yo epi diminye risk pou yo echwe.
3. Kenbe estabilite operasyonèl ak sekirite
Nan gwo van oswa tourbiyon, sistèm devye a travay ansanm ak sistèm kontwòl ak pwoteksyon pant turbin lan pou kenbe turbin lan nan limit fonksyònman ki an sekirite. Devye kontwole a diminye chans pou mouvman toudenkou ki ta ka mete konpozan oswa pèsonèl antretyen an danje.
4. Redui depans antretyen ak tan pann
Lè sistèm nan ap fonksyone byen, itilizasyon mekanik ak pann yo diminye. Sa vle di pi ba pri antretyen, mwens tan pann, ak plis fyab operasyonèl—faktè enpòtan pou pwojè enèji van ki vize gwo disponiblite.
5. Sipòte optimize pak eolien an
Nan gwo pak eolien yo, koule vag ki soti nan turbin devan an ka degrade pèfòmans turbin dèyè a. Avèk apwòch tankou direksyon vag, yo ka itilize mouvman an nan direksyon vag la yon fason estratejik pou dirije l lwen lòt turbin yo, kidonk ogmante pwodiksyon total pak la. Malgre ke li pa toujou aplike, tandans sa a demontre ke mouvman an nan direksyon an pa sèlman enpòtan pou turbin endividyèl yo, men tou pou optimize sistèm enèji gwo echèl.
Difikilte ak bagay pou peye atansyon sou yo
Malgre gwo avantaj yo genyen, sistèm yaw yo fè fas ak plizyè defi tou. Konpozan tankou kousinen yaw ak transmisyon yo fonksyone anba gwo chaj ak nan kondisyon anviwònman difisil (imidite, pousyè, ak varyasyon tanperati). Move wilaj, detèktè ki pa egzak, oswa kontwòl twò agresif ka lakòz domaj epi akselere mete. Se poutèt sa, siveyans kondisyon, enspeksyon regilye, ak kalibrasyon detèktè yo enpòtan anpil pou jesyon turbin van modèn yo.
Penutup
Sistèm yaw la se "kou" yon turbin van, sa ki asire ke rotor a toujou fè fas ak van an kòrèkteman. Atravè yon konbinezon detèktè, kontwolè, motè, fren, ak gwo kousinen, yaw la ede turbin nan jenere maksimòm enèji pandan y ap kenbe chaj estriktirèl yo ka jere. Benefis yo enkli ogmantasyon pwodiksyon enèji, lavi konpozan pwolonje, sekirite amelyore, depans antretyen redwi, ak opòtinite pou optimize pak van atravè estrateji avanse. Nan epòk enèji renouvlab k ap grandi a, sistèm yaw la se pa sèlman yon karakteristik opsyonèl, men yon faktè kle nan efikasite ak fyab turbin van.
