Το εσωτερικό μιας ανεμογεννήτριας ή τουρμπίνας αιολικής ενέργειας

Ανεμομετρητής (Anemometer):


Μετρά την ταχύτητα του ανέμου και μεταφέρει δεδομένα για την ταχύτητα του ανέμου στον ελεγκτή.

Πτερύγια (Blades):

Οι περισσότερες ανεμογεννήτριες έχουν δύο ή τρεις λεπίδες. Ο άνεμος φυσώντας πάνω στις λεπίδες τις προκαλεί να «σηκωθούν» και να περιστραφούν.

Φρένο (Brake):

Ένας δίσκος φρένου, ο οποίος μπορεί να εφαρμοστεί κατά τρόπο μηχανικό, ηλεκτρικό ή υδραυλικό, ώστε να σταματά ο ρότορας (ηλεκτρικός κινητήρας) σε περιπτώσεις επείγουσας ανάγκης.

Ελεγκτής (Controller):

Ο ελεγκτής εκκινά τη μηχανή για τραχύτητες ανέμου μεγαλύτερες από 8 με 16 mph και την κλείνει όταν φτάσουν στα 55 mph περίπου. Οι τουρμπίνες δεν λειτουργούν για ταχύτητες ανέμου μεγαλύτερες των 55 mph γιατί κινδυνεύουν να καταστραφούν.

Κιβώτιο Ταχυτήτων (Gear box):

Τα γρανάζια συνδέουν τον άξονα χαμηλής ταχύτητας με τον άξονα υψηλής ταχύτητας και αυξάνουν τις ταχύτητες περιστροφής από περίπου 30 έως 60 περιστροφές το λεπτό (rpm = περιστροφή ανά λεπτό) σε 1000 έως 1800 περιστροφές το λεπτό, που είναι η ταχύτητα περιστροφής που οι περισσότερες ανεμογεννήτριες απαιτούν ώστε να παραγάγουν ηλεκτρισμό. Το κιβώτιο ταχυτήτων είναι ακριβό (και βαρύ) εξάρτημα της ανεμογεννήτριας και οι μηχανικοί ερευνούν προς την κατεύθυνση ανεμογεννητριών «άμεσης ώθησης» (“direct-drive”) οι οποίες λειτουργούν σε χαμηλότερες ταχύτητες περιστροφής και δεν χρειάζονται κιβώτιο ταχυτήτων.

Γεννήτρια (Generator):

Συνήθως μια γεννήτρια εισαγωγής που εύκολα βρίσκει κανείς στο εμπόρια και παράγει ηλεκτρισμό 60-cycle AC.

Άξονας υψηλής ταχύτητας (High-speed shaft):

Θέτει τη γεννήτρια σε κίνηση.

Άξονας χαμηλής ταχύτητας (Low-speed shaft):

Ο ρότορας (rotor, ηλεκτρικός κινητήρας) στρέφει τον άξονα χαμηλής ταχύτητας σε περίπου 30 έως 60 περιστροφές το λεπτό.

Ατρακτίδιο (Nacelle):

Το ατρακτίδιο βρίσκεται στην κορυφή του πύργου και περιέχει το κιβώτιο ταχυτήτων, τους άξονες χαμηλής και υψηλής ταχύτητας, τη γεννήτρια, τον ελεγκτή και το φρένο. Μερικά ατρακτίδια είναι τόσο μεγάλα, ώστε ακόμη και ένα ελικόπτερο μπορεί να προσγειωθεί πάνω τους.

Στροφή Πτερυγίων (Pitch):

Οι λεπίδες στρέφονται, ή στρίβουν γύρω από τον άξονά τους, ανεξάρτητα από τον άνεμο, ώστε να ελέγχουν την ταχύτητα του ρότορα (ηλεκτρικού κινητήρα) και να εμποδίζουν τον ρότορα από το να στρίβει σε ανέμους οι οποίοι είναι υπερβολικά ισχυροί ή υπερβολικά ασθενείς για να παραγάγουν ηλεκτρισμό.

Ηλεκτρικός Κινητήρας / Ρότορας (Rotor):

Οι λεπίδες και η πλήμνη (το κέντρο του άξονα) μαζί ονομάζονται ρότορας.



Πυλώνας / Πύργος (Tower):

Οι πύργοι κατασκευάζονται από ατσάλι σε σωληνοειδή μορφή (όπως φαίνεται εδώ), τσιμέντο, ή από ατσάλι σε καφασωτή μορφή, σαν πλέγμα. Επειδή η ταχύτητα του ανέμου αυξάνει με το ύψος, οι ψηλότεροι πύργοι δίνουν τη δυνατότητα στις τουρμπίνες να «αιχμαλωτίσουν» περισσότερη ενέργεια και να παραγάγουν περισσότερον ηλεκτρισμό.

Κατεύθυνση του ανέμου (Wind direction):

Αυτή είναι μια ανεμογεννήτρια με πνοή ανέμου προς τα πάνω "upwind", έτσι ονομαζόμενη διότι λειτουργεί στραμμένη προς τον άνεμο. Άλλες ανεμογεννήτριες είναι σχεδιασμένες να λειτουργούν με πνοή ανέμου προς τα κάτω, "downwind", στραμμένες μακριά από τον άνεμο.

Ανεμοδείκτης (Wind vane):

Μετρά την κατεύθυνση του ανέμου και επικοινωνεί με το yaw drive για να προσανατολίσει την ανεμογεννήτρια σωστά, όσον αφορά στον άνεμο.

Οδηγός για την Αποφυγή Εκτροπής (Yaw drive):

Οι ανεμογεννήτριες που λειτουργούν με πνοή ανέμου προς τα πάνω, "upwind", είναι στραμμένες προς τον άνεμο. Το yaw drive χρησιμοποιείται για να εξασφαλίσει ότι ο ρότορας θα είναι στραμμένος προς τον άνεμο καθώς ο άνεμος αλλάζει κατεύθυνση. Οι ανεμογεννήτριες που είναι σχεδιασμένες να λειτουργούν με πνοή ανέμου προς τα κάτω, "downwind", δεν χρειάζονται yaw drive, διότι ο άνεμος φυσά και στρέφει τον ρότορα προς τα κάτω.

Κινητήρας του Οδηγού για την Αποφυγή Εκτροπής (Yaw motor):

Δίνει ενέργεια στο yaw drive.





Πηγή: Energy Efficiency and Renewable Energy