|
|
 |
|
Vindenergi
Hvordan virker vindturbiner?
Rotor
Rotoren regnes ofte som den viktigste delen av en vindturbin, og består av blader og nav. De aller fleste turbinene som produseres i dag har tre lange blader. Området bladene sveiper over bestemmer hvor mye energi som er tilgjengelig. Bladenes rotasjonshastighet bestemmer hvor mange blad som trengs for å høste all energien – ett enkelt blad kan faktisk være nok dersom hastigheten er svært høy...
På moderne turbiner styres rotasjonshastighet og bladenes vinkel med rotasjonsplanet til det som er mest fordelaktig for turbinen. De to styresystemene som er mest vanlige for å styre rotoren kalles system med ”pitch” eller med ”stall”.
Drive train
”Drive train” består av de roterende delene til vindturbinen, og det er disse som fører bevegelsen i rotoren videre til generatoren. Som regel er dette en aksling for rotoren , en girboks og en aksling fra girboks til turbin. Hensikten med å ha gir i en vindturbin er å gjøre om den trege rotasjonen som rotoren får av vinden, til en hurtig rotasjon som det passer bedre å drive en generator med. Giret får store belastninger, og er derfor en del av vindturbinen som ofte kan gå i stykker.
Generator
For å kunne gjøre om bevegelsesenergien som rotoren fanger opp fra vinden til elektrisk energi, er det nødvendig med en generator. En nyttig sammenligning er å se på generatoren som en omvendt elektrisk motor; en motor omgjør elektrisk energi til bevegelse, mens en generator gjør om bevegelse til elektrisk energi. De jobber begge etter de samme prinsippene, og det er vanlig å kalle dem ”elektriske maskiner”. Generatoren produserer strøm når en magnet som befinner seg inne i den beveger seg.
Nøyaktig hvordan generatoren til en vindturbin virker går vi ikke inn på her. Det står forskjellige generatorer i forskjellige turbinmodeller, og det er flere måter å sette sammen en generator på.
Nacelle og yaw-system
Nacelle (maskinhus) viser ikke til noe mer komplisert enn huset for girboks og generator, altså en konstruksjon som er ment for å beskytte maskindelene fra vær og vind.
Yaw-systemet dreier rotor og maskinhus avhengig av vindretning. Vindturbinen fungerer nemlig best når vinden blåser vinkelrett på rotoren. Styresystemet ”leser” målere som gir beskjed om vindens retning og hastighet, og styrer turbinen slik at den produserer elektrisitet på best mulig måte.
Tårn og fundament
Bildet er gjengitt med tillatelse fra Norges naturvernforbund.
Tårnet vil normalt ha en høyde på 2 til 3 ganger rotorens radius. Selve tårnet er som regel laget i stål og formet som et hult rør. Er vindturbinen stor nok, er det en stige på innsiden, og i noen tilfeller også en heis. Dersom noe går i stykker i maskinhuset eller på andre måter skal justeres, må ingeniørene som jobber med vindturbinen ha mulighet til å komme seg opp til toppen for å reparere det.
Fundamentet må være solid og godt forankret i bakken for å kunne stå i mot de sterke kreftene vinden river i vindturbinen med.
Kontrollsystem
Kontrollsystemet i en vindturbin skal maksimalisere energiproduksjonen og beskytte forskjellige deler av vindturbinen mot overbelastning. Systemet består av målere som registrerer alt fra fart og retning, til temperatur og strømspenning. Videre består det av forskjellig mekanikk, elektriske kretser, kraftforsterkere, i tillegg til en rekke andre mekaniske og elektriske komponenter som styrer turbinen.
Elektrisk system
Kontrollsystemet i en vindturbin styres av en datamaskin og skal maksimalisere energiproduksjonen og beskytte forskjellige deler av vindturbinen mot overbelastning. Systemet består av målere som registrerer alt fra fart og retning, til temperatur og strømspenning. Videre består det av forskjellig mekanikk, elektriske kretser, kraftforsterkere, i tillegg til en rekke andre mekaniske og elektriske komponenter som styrer turbinen.
Kilder |
|
|
|
