CHƯƠNG 3 :CÁC LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
3.6. Tuabin gió
3.6.1. Cấu tạo của tuabin gió
Cấu tạo tuabin gió bao gồm các thành phần chính sau:
Cánh: có tác dụng hứng gió tạo chuyển động quay để quay trục rotor tới máy phát giúp máy phát phát ra điện. Bộ điều khiển góc pitch cũng nằm trên cánh quạt rotor, giúp cánh quạt có thể xoay tối đa góc để tối ưu lượng cơng suất phát ra. Nắp tuabin.
Trục truyền động tốc độ thấp: có chức năng truyền động cơng suất gió đến hộp số.
Hộp số: giúp thay đổi tỷ số truyền động vì cánh quạt rotor tuabin gió quay với tốc độ rất chậm, trong khi đó máy phát cần tốc độ cao hơn và hộp số được sử dụng để tăng tốc trục quay khi đưa vào máy phát.
Bộ hãm: có tác dụng hãm tuabin gió khi cần thiết.
24
Trục truyền động tốc độ cao: có chức năng truyền động cơng suất cơ đến máy phát điện.
Khung: có chức năng bao bọc cho hệ thống tuabin gió. Trụ tháp: có chức năng đỡ tuabin gió.
Hình 3.6. Các thành phần chính của tuabin gió
Tuabin gió là thiết bị chuyển động năng trong gió thành năng lượng cơ học. Nếu năng lượng này được sử dụng trực tiếp thì nó được gọi là cối xay gió, cịn nếu năng lượng này được chuyển đổi thành điện năng thì nó được gọi là máy phát điện dùng sức gió (WEC). Người ta thường phân loại WEC ra thành 2 loại dựa theo cấu tạo của nó:
a. WEC trục dọc: là loại máy phát có trục quay chính của roto chạy theo chiều dọc.
Ưu điểm: Do cấu tạo của nó nên các thiết bị có thể đặt đưới mặt đất khơng cần có tháp để đỡ máy phát, bộ phận bánh răng,…; không cần cơ cấu phụ để hướng hệ thống theo chiều gió.
Nhược điểm: tốc độ quay chậm do nhiễu loạn gió ở gần mặt đất và khó đóng tuabin vào tháp đỡ.
Chính vì các khuyết điểm đó nên loại này ít được sử dung hơn loại trục ngang.
Hình 3.7. WEC trục dọc
b. WEC trục ngang: là loại máy có trục quay tuabin hướng theo phương ngang.
WEC trục ngang chia thành 2 loại downwind và upwind. Trong thực tế loại WEC upwind được sử dụng phổ biến hơn
26
Hình 3.9. Các dạng tuabin gió trục ngang
Đối với các tuabin gió loại một và hai cánh có một số vấn đề cần quan tâm: Vấn đề cân bằng: đây là vấn đề hết sức khó khăn.
Vấn đề về tốc độ quay: khi tốc độ quay nhanh sẽ tạo ra nhiều dao động bất thường và tiếng ồn.
Vấn đề về thẩm mỹ: thấp.
Do đó, để kinh tế và thẩm mỹ, các thiết kế cho tuabin gió thơng thường là loại có ba cánh. Ngồi ra, có thể sử dụng loại tuabin gió nhiều cánh để có thể tự khởi động tuabin gió ngay cả khi tốc độ gió thấp.