بهره‌گیری از منابع تجدیدپذیر از جمله انرژی بادی به عنوان یک رویکرد جهانی، نقش کلیدی در تولید انرژی پاک و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی دارد و از سوی دیگر امکان تأمین انرژی مورد نیاز را به صورت مستقل و بدون وابستگی به شبکه‌های سراسری برق فراهم می‌کند.
طراحی توربین بادی 5 کیلووات محور افقی، با انجام یک دوره یک‌ساله تحقیق و توسعه در سال 1399، درشرکت نیروگاه کارآفرینان نیرومند باد شرق آغاز و در سال 1400 ضمن ادامه فرایند طراحی و بررسی‌های فنی، مراحل ساخت آن طی شد.
طراحی و ساخت این توربین با هدف تولید انرژی پراکنده و پاسخگویی به نیازهای تأمین برق بویژه در مناطق جغرافیایی که امکان استفاده از شبکه سراسری برق وجود ندارد، می‌تواند سودمند واقع شود. لذا با تکیه بر توان متخصصین مجرب داخلی و استفاده از دانش بومی در این زمینه، فرایند طراحی و ساخت توربین بادی با ظرفیت تولید انرژی 5 کیلووات طی شد. از آنجا که طراحی و ساخت تمامی اجزاء مختلف توربین از قبیل پره، ژنراتور و سایر قسمت‌ها در حوزه آیرودینامیک، برق و کنترل، مکانیک و کامپوزیت از ابتدا تا انتها و به صورت اختصاصی در این مجموعه انجام شده، مزایایی همچون تناسب بیشتر زیرسیستم‌ها، بهینه‌سازی و افزایش بازدهی این توربین را به همراه داشته است. این محصول، توانایی تولید برق حتی در سرعت‌های پایین باد را داراست و با توجه به تناسب بیشتر اجزاء با هم استهلاک پایین‌تری نسبت به نمونه‌های مشابه دارد.
Rated Capacity | 5 kW |
Rated Wind Speed | 11 m/s |
Cut-in Wind Speed | 3 m/s |
Cut-out Wind Speed | 25 m/s |
Wind Class, Acc. IEC 61400 | III |
Maximum Extreme Wind Speed | 45 m/s |
Annual Energy Production (AEP) | 20 MWh |
TECHNICAL DATA
Diameter* | 5.15 m |
Number of Blades | 3 |
Swept Area | 20.13 m2 |
Rotor Speed Range | 0-250 rpm |
Nominal Tip Speed | 68 m/s |
Orientation | Upwind |
Speed Regulation | Active Pitch Control |
Aerodynamic Brakes | Centrifugal Passive Feathering |
Rotor Shaft Up Tilt | 3 Degrees |
Blade Length* | 2.4 m |
Blade Material | Fiberglass |
Blade Maximum Chord* | 367 mm |
Blade Weight | 7.5 kg |
Hub Material | CK45 |
Type | G45 – 4 bases |
Material | Galvanized steel |
Number of Sections | 3 |
Hub Height* | 10 m |
Weight on top of tower (turbine weight) | 380 Kg |
Primary Brake System | Centrifugal Passive Feathering |
Emergency Brake | Short circuit |
Actuation | Passive tail |
Material | MO40 |
Bearings Type | Spherical roller bearing |
Type | Permanent Magnet Synchronous Generator |
Rated Power* | 5 KW |
Rated Speed* | 250 rpm |
Rated Voltage | 260 V AC |
Rated Frequency | 50 Hz |
Number of Poles | 24 |
Rated Efficiency (Generator Only)* | 92% |
Over Speed Limit Acc. to IEC61400 for two minutes | 300 rpm |
Protection Class | IP 65 |
Insulation Class | F |
Cooling System | Environment cooling |
Weight * | 130 kg |
Type | R6kh3 |
Maximum input power | 7500W |
MPPT range | 160-850V |
Protection class | IP65 |
MPPT efficiency | 99.5 % |
weight | 36 |
Cooling | Natural |
Inverter topology | Without transformer |
Dimension (WDH) | 550*200*515mm |
Certificate | CE, TUV |
Battery charge/ discharge | 96.5 % |
Noise emission | <35db |
Self-consumption | <3 W |
Altitude | 2000m |
Operation temperature | -25-60 C |
Dummy load maximum voltage | 451 V DC |
Dummy load maximum current | 13A DC |
Dummy load maximum resistance | 35 Ω |
Type | PLC siemens S7-1212C DC/DC/DC |
PLC Run Time | 1ms |
Monitoring Software | TIA portal / matlab/ CItect |
Protection Class | IP 20 |