generatory w małych elektrowniach wiatrowych

Transkrypt

generatory w małych elektrowniach wiatrowych
MAŁE TURBINY WIATROWE
Cz. 1
Artur Polak
Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych
„KOMEL”
MAŁE TURBINY WIATROWE
Mała energetyka wiatrowa oparta jest na
elektrowniach wiatrowych, których
powierzchnia koła wiatrowego jest mniejsza
niż 200m2 (średnica D < 16m)
[1- PN-EN 61400-2].
MAŁE TURBINY WIATROWE
Turbiny wiatrowe
Turbiny o osi poziomej
Turbiny o osi pionowej
HAWT
VAWT
Turbiny o osi poziomej
HAWT
Turbiny HAWT
Turbiny o osi pionowej
VAWT
Turbiny VAWT
Porównanie parametrów ruchowych turbin
różnych konstrukcji.
Projekt małej elektrowni wiatrowej
Określenie parametrów środowiskowych
Ocena lokalizacji
Wybór konstrukcji turbiny
Sposób wykorzystania generowanej energii
Ocena ekonomiczna inwestycji
LOKALIZACJA MAŁEJ ELEKTROWNI
WIATROWEJ
Klasyfikacja terenu ze względu na klasę szorstkości.
klasa szorstkości 0
100% energii
klasa szorstkości 0,5
73% energii
klasa szorstkości 1
52% energii
klasa szorstkości 1,5
45% energii
LOKALIZACJA MAŁEJ ELEKTROWNI
WIATROWEJ
Klasyfikacja terenu ze względu na klasę szorstkości.
klasa szorstkości 2,5
31% energii
klasa szorstkości 3
24% energii
klasa szorstkości 3,5
18% energii
klasa szorstkości 4
13% energii
LOKALIZACJA MAŁEJ ELEKTROWNI
WIATROWEJ
Zmienność wiatru zależy także od wysokości.
LOKALIZACJA MAŁEJ ELEKTROWNI
WIATROWEJ
LOKALIZACJA MAŁEJ ELEKTROWNI
WIATROWEJ
Róża wiatrów
WIATR
Obserwacje i pomiary wiatru
1 – łuk z zębami,
2 – płytka prędkościowa,
3 – przeciwwaga,
4 – rura,
5 – chorągiewka,
6 – przeciwwaga chorągiewki,
7 – oś wiatromierza pod osłoną,
8 – róża wiatrów,
9 – nieruchomy trzon
WIATR
Obserwacje i pomiary wiatru
Nazwa kierunków 16-kierunkowej róży wiatrów
oraz ich symbole
Symbol
Nazwa kierunku wiatru
Symbol
Nazwa kierunku wiatru
NNE
NE
ENE
północno - północny wschód
północny wschód
wschodnio - północny
wschód
wschód
wschodnio południowy
wschód
południowy wschód
południowo - południowy
wschód
południe
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
N
C
południowo - południowy zachód
południowy zachód
zachodnio-południowy zachód
zachód
zachodnio północny zachód
północny zachód
północno - północny zachód
północ
cisza
E
ESE
SE
SSE
S
Płytka
Nr zęba
Prędkość wiatru (m/s)
zwisa pionowo przy zębie lub waha się około tego zęba
1
0
waha się miedzy zębami
1-2
1
waha się około zęba
2
2
waha się miedzy zębami
2-3
3
waha się około zęba
3
4
waha się miedzy zębami
3-4
5
waha się około zęba
4
6
waha się miedzy zębami
4-5
7
waha się około zęba
5
8
waha się miedzy zębami
5-6
9
waha się około zęba
6
10
waha się miedzy zębami
6-7
12
waha się około zęba
7
14
waha się miedzy zębami
7-8
17
waha się około zęba
8
20
WIATR
Przyrządy do pomiaru prędkości i kierunku wiatru
WIATR
Skala Beauforta
WIATR
Wiatry stałe - pasaty
Wiatry zmienne, lokalne - fen
WIATR
Wiatry dobowo zmienne
WIATR
Bora w Chorwacji
WIATR
Halny w Tatrach
KONIEC
cz. 1
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
wg normy:1- PN-EN 61400-2 małe
elektrownie wiatrowe mogą być wyposażone
w generatory generujące napięcie niższe od
URMS<1000V AC lub U<1500V DC.
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Najpopularniejsze układy pracy generatorów w małych elektrowniach
wiatrowych
Generator DC pracujący na baterię akumulatorów
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Najpopularniejsze układy pracy generatorów w małych elektrowniach
wiatrowych
Generator AC pracujący na baterię akumulatorów
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Budowa generatorów dla małych elektrowni wiatrowych
Prądnice prądu stałego
Generatory prądu przemiennego
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
w wykonaniu tarczowym
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
w wykonaniu tarczowym
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
w wykonaniu tarczowym
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
w wykonaniu tarczowym
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
w wykonaniu tarczowym
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Generatory prądu przemiennego wzbudzane magnesami trwałymi
w wykonaniu tarczowym
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Zalety generatorów wzbudzanych magnesami trwałymi:
- brak komutatora i układu szczotkowego, co znacznie upraszcza konstrukcję,
- bardzo wysoka sprawność,
- te same parametry przy znacznie mniejszych gabarytach w porównaniu z innymi prądnicami,
- posiadają mniejszą zmienność napięcia ze względu na małą reaktancję synchroniczną,
- podczas zwarcia na zaciskach posiadają niską krotność prądu udarowego.
Maszyny synchroniczne wzbudzane magnesami trwałymi posiadają najwyższą sprawność
i najmniejszą masę przy tych samych parametrach elektromechanicznych w stosunku do
wszystkich innych typów maszyn.
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Budowa małej elektrowni wiatrowej na przykładzie elektrowni JEW-750
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Budowa małej elektrowni wiatrowej na przykładzie elektrowni JEW-750
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Budowa małej elektrowni wiatrowej na przykładzie elektrowni JEW-750
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Budowa małej elektrowni wiatrowej na przykładzie elektrowni JEW-750
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Budowa małej elektrowni wiatrowej na przykładzie elektrowni JEW-750
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Przykłady generatorów w małych elektrowniach wiatrowych
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Przykłady generatorów w małych elektrowniach wiatrowych
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Przykłady generatorów w małych elektrowniach wiatrowych
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Przykłady generatorów w małych elektrowniach wiatrowych
GENERATORY W MAŁYCH ELEKTROWNIACH
WIATROWYCH
Przykłady generatorów w małych elektrowniach wiatrowych
KONIEC
cz. 2
ZABEZPIECZENIA I STEROWANIE W MAŁYCH
ELEKTROWNIACH WIATROWYCH
wg normy:1- PN-EN 61400-2 małe
elektrownie wiatrowe mog być wyposażone
w generatory generuj ce napi cie niższe od
URMS<1000V AC lub U<1500V DC.
ZABEZPIECZENIA I STEROWANIE W MAŁYCH
ELEKTROWNIACH WIATROWYCH
Koncepcje pracy małej elektrowni wiatrowej
- praca ze stał pr dkości obrotow
- praca ze zmienna pr dkości obrotow
ZABEZPIECZENIA I STEROWANIE W MAŁYCH
ELEKTROWNIACH WIATROWYCH
Stany pracy małej elektrowni wiatrowej:
- zał czanie odbywa si przy pr dkościach wiatru (2-4) m/s,
- nominalne parametry pracy elektrownia uzyskuje przy wietrze
o pr dkościach (6-12) m/s
- pr dkość wiatru 16 m/s powoduje wył czenie elektrowni
ZABEZPIECZENIA I STEROWANIE W MAŁYCH
ELEKTROWNIACH WIATROWYCH
Zakres pracy i moc generowan przez
siłowni w funkcji pr dkości wiatru:
ZABEZPIECZENIA I STEROWANIE W MAŁYCH
ELEKTROWNIACH WIATROWYCH
REGULACJA OBROTÓW, MOCY I ZABEZPIECZENIE
WIATRAKA PRZED SILNYMI WIATRAMI
ZABEZPIECZENIA I STEROWANIE W MAŁYCH
ELEKTROWNIACH WIATROWYCH
REGULACJA OBROTÓW, MOCY I ZABEZPIECZENIE
WIATRAKA PRZED SILNYMI WIATRAMI
ZABEZPIECZENIA I STEROWANIE W MAŁYCH
ELEKTROWNIACH WIATROWYCH
ZABEZPIECZENIA I STEROWANIE W MAŁYCH
ELEKTROWNIACH WIATROWYCH
ZABEZPIECZENIA I STEROWANIE W MAŁYCH
ELEKTROWNIACH WIATROWYCH
REGULACJA OBROTÓW, POPRZEZ ZMIAN
OBCI ZENIA
MAŁE ELEKTROWNIE WIATROWE
EKSPLOATACJA
PRACA NA SIEĆ
WYDZIELON
MAŁE ELEKTROWNIE WIATROWE
EKSPLOATACJA
PRACA NA SIEĆ
PUBLICZN
MAŁE ELEKTROWNIE WIATROWE
EKSPLOATACJA
WSPOMAGANIE
OGRZEWANIA
MAŁE ELEKTROWNIE WIATROWE
EKSPLOATACJA
ZASILANIE
POMP WODY
KONIEC
cz. 3

Podobne dokumenty