ÚVOD

Veterné turbíny sú najnovšou technológiou k premene veternej energie. Základné veterné mlyny sa používali v Európe storočia. Súčasné systémy pozostávajú zo stožiara, niekoľkých voľne sa otáčajúcich lopatiek, systému výroby energie a rôznych regulátorov. Veternú turbínu ako komplexný celok tvorí zdanlivo niekoľko samostatných častí, ktorých vyčlenenie a popis funkcie sú známe aj z iných zariadení. Veterná turbína je postavená z dielov značne rozšírených v strojárenskej technológií.

Zaoberáme sa veternou turbínou s horizontálnou osou, ktorá tvorí väčšinu dnešných zariadení v prevádzke. Tieto zariadenia môžu byť triedené podľa polohy stožiara (náveternej alebo záveternej), podľa kĺbového spojenia lopatky (pevné alebo pohyblivé), systému aerodynamického riadenia (strata rýchlosti (= pokles vztlaku) alebo regulácie sklonu) a počtu lopatiek.

Článok sa zaoberá aj základnými princípmi aerodynamiky veternej turbíny, na ktorých je založený jej chod.


1 ZÁKLADNÉ ČASTI VETERNEJ TURBÍNY

Obrázok 1 Základné časti veternej turbíny
1 – kryt turbíny, 2 – lopatky rotora, 3 – hlavica, 4 – nízkorýchlostný hriadeľ, 5 – prevodovka, 6 – vysokorýchlostný hriadeľ s mechanickou brzdou, 7 – elektrický generátor, 8 – mechanizmus vychyľovania, 9 – elektronický regulátor, 10 – hydraulický systém, 11 – stožiar, 12 – anemometer a veterné krídielko

Stručný popis jednotlivých častí

Lopatky rotora
Lopatky rotora zachytávajú vietor a odovzdávajú jeho energiu do hlavice rotora. Na modernej 1000 kW veternej turbíne, každá lopatka meria približne 27 metrov na dĺžku a konštrukciou je podobná krídlu lietadla. Rotor zložený z lopatiek rotora a hlavice je umiestnený na náveternej strane veže. Je to dôležité kvôli tomu, že prúd vzduchu za vežou je veľmi nerovnomerný (turbulentný).

Skúšanie mechanických vlastností lopatiek je vidieť na Obrázku 2 a 3. Pravidelná kontrola a ošetrovanie lopatiek veternej turbíny - Obrázok 5. Lopatky rotora LM pripravené k expedícii. Základová časť lopatiek. – Obrázok 4.

Kryt turbíny
Kryt obsahuje kľúčové súčastí veternej turbíny, zahŕňajúce prevodovku, a elektrický generátor. Obsluha môže vstupovať do puzdra zo stožiara turbíny. V ľavej časti puzdra je rotor veternej turbíny, t.j. lopatky rotora a hlavica. Kryt je na najnovších veterných turbínach.

Hlavica
Hlavica rotora je pripevnená k nízkorýchlostnému hriadeľu veternej turbíny.

Obrázok 2 Statický test lopatky                  Obrázok 3 Skúšobné stanoviská: lopatky sú
LM 61,5 P [7]                                              namáhané na deformáciu zodpovedajúcu
                                                                 20 rokom prevádzky [7]

Obrázok 4 Základová časť lopatiek [7].       Obrázok 5 Pravidelná kontrola
                                                                 a ošetrovanie lopatky veternej turbíny[7]