ЯК ВИРОБЛЯЮТЬ ВІТРОВІ ТУРБІНИ?

10 СЕР 2021


Вітрові турбіни використовують необмежені природні ресурси для виробництва електроенергії екологічно чистим шляхом. Вітрякам часом закидають, що установки займають багато місця, проте не варто забувати, що вони можуть зробити добре діло для планети. Тому, якщо ви не проти провітритися, розберемося з турбінами.

Цим машинам потрібен рівний вітер, який дме високо над землею. Тому вітряки бувають висотою як двадцятиповерховий будинок, і з лопатями, що досягають довжини як половина футбольного поля.

Для виробництва таких величезних лопатей використовують листи склопластику. Всі вони пронумеровані, тому що при виробництві має бути певна послідовність: кожен лист укладається на своє місце на дні матриці (форми). Щоб не допустити виробничих дефектів, кожен лист має бути добре притиснутий до форми, тому спеціальним інструментом видавлюють всі бульбашки повітря і розгладжують складки. Поверхня матриці покривається спеціальною сумішшю, щоб лопать можна було легко видалити.

Після того, як всі листи склопластику розташовані в нижній половині матриці, можна починати збирати верхню секцію. Вона покривається склопластиковими листами, які також пронумеровані відповідно до своїх місць. В різних місцях лопатей можуть бути від 4 до 120 шарів склопластику різної товщини, ваги і плетіння, в залежності від необхідної міцності. Для зміцнення окремих місць лопаті між шарами склопластику кладуть легке бальсове дерево. Канали, які є в бальсових панелях, дозволяють їм згинатися і приймати форму лопаті. Вони також дозволяють епоксидній смолі потрапляти всередину. Кожен шар склопластику і дерева має бути розташований дуже точно, тому на весь процес шість працівників витрачають 16 годин. Після цього половинки форми об'єднують, опустивши верхню частину на нижню. Тепер можна впорскувати епоксидну смолу.

Одночасно з впорскуванням клею матриця нагрівається до 70 градусів за Цельсієм, щоб прискорити хімічну реакцію між двома компонентами епоксидної смоли: смолою і затверджувачем. Наступні дев’ять з половиною годин епоксидка стає твердою. Кран знімає верхню частину матриці.

Так створюють лопать турбіни довжиною 55 метрів і вагою 10 тонн. Тепер хлипку лопать можна виймати з нижньої половини матриці. Її обережно кладуть на спеціальні підставки, на яких лопать стигне чотири з половиною години. 

Потім за роботу беруться фрезерний і свердлильний верстати. Вони обробляють відкритий кінець, яким лопать кріпиться до основного блоку турбіни, і просвердлюють 54 отвори для болтів, завдяки яким буде кріпитися лопать. Після цього шов з підсохлої епоксидки на місці стику двох половинок чистять шкурою. Тепер лопать можна покривати шаром ґрунтівки, а потім – шаром епоксидної фарби.

Через вісім годин фарба підсихає і можна встановлювати 54 сталевих болти. Кожна лопать зважується, тому що турбіні потрібні три лопаті одної ваги, щоб врівноважувати одна одну. Відкритий кінець лопаті закривається, щоб туди не потрапило сміття при транспортуванні.

На місці установки три лопаті кріпляться до турбіни, яку встановлять на верхівку спеціальної вежі в гондолі. 

Турбіна перетворює енергію вітру в електроенергію. Вона складається з гігантської трансмісії, яка примножує швидкість обертання лопатей і передає їх енергію генератору, який виробляє електроенергію. Ротор турбіни складається з трьох лопатей, приєднаних до гондоли. Вона важить більше 30 тонн і відливається з міцного ковкого чавуну.

На заводі гондолу переміщує спеціальний кран. Після закріплення можна кріпити підшипники лопатей. Це гігантські кулькопідшипники, до яких кріпляться лопаті. Завдяки їм можна змінювати крок лопатей, щоб вони завжди знаходилися під найкращим кутом до вітру. Кожен підшипник кріпиться до гондоли за допомогою 54 болтів, потім в гондолі встановлюються три акумулятори – по одному на кожний підшипник. Акумулятор зберігає гідравлічну оливу під тиском, вона переміщує гідравлічні циліндри, які повертають підшипники лопатей і  власне лопаті. Кожен акумулятор збирається, накривається кришкою і кріпиться на відповідному підшипнику. Після установки трьох акумуляторів та інших компонентів гондола готова. Тепер її можна знімати з підставки і накривати склопластиковою кришкою для захисту обладнання всередині.

В іншій частині заводу збирається обтічник турбіни. Спочатку встановлюється нижня частина сталевого корпусу, за нею – система обертів. Це ключова деталь, яка дозволяє гондолі і ротору обертатися на 360 градусів. Великий сталевий триб встановлюється в центр системи. Зі зворотнього боку вставляються вісім менших трибів, які зчіплюються з більшим трибом. Після збору деталь важить більше 22 тонн. Кран обережно опускає її в сталевий корпус гондоли. Тепер на черзі встановлення трансмісії. Вона працює як автомобільна коробка передач, тільки навпаки. Якщо машина перетворює енергію внутрішнього згоряння в обертання коліс, то гондола перетворює обертання лопатей в електричну енергію. Лопаті, що крутяться, змушують рухатися сталевий вал, підключений до коробки передач. Вона збільшує швидкість обертання і передає зусилля на другий вал, який підключений до генератора. У підсумку, генератор виробляє електроенергію.

Після підключення трансмісії до генератора встановлюється верхня кришка з дверима з доступом для ремонту. Кожна деталь ретельно перевіряється. Окремо оглядають вентилятор, який охолоджує генератор. Зібраний блок схожий на величезну пальчикову батарейку, ось тільки важить він 85 тонн.

Так все готують для відправки у вітропарк. Лопаті і вежа прибувають кожна зі своїх заводів, після чого можна розпочинати збірку. Спочатку встановлюють вежу, потім нагорі встановлюють гондолу. Ротор та лопаті збирають на землі, а потім прикріплюють до гондоли.

Після цього за роботу береться вітер. Тепер зрозуміло, чому «зелені» технології асоціюються з великими вентиляторами.


Приєднуйтесь до нас на Facebook, щоб дізнаватися про новини першими → http://bit.ly/GpOnFacebook