Как выглядит турбина: Устройство и неисправности турбокомпрессоров | Новости автомира

Содержание

Турбокомпрессор — неисправности и ремонт — журнал За рулем

Изучаем основные неисправности турбокомпрессоров и технологии их восстановления.

Многие автомобилисты с опаской относятся к ремонту турбокомпрессоров. И не без оснований. При этом производители разрешают ремонтировать некоторые турбины и даже выпускают оригинальные комплектующие, а иные и вовсе занимаются промышленным восстановлением агрегатов. Причиной же невысокого ресурса перебранных турбин зачастую является пресловутый человеческий фактор.

Презумпция невиновности

Турбокомпрессор (ТК) работает на перекрестке нескольких систем двигателя, и его здоровье зависит от исправности других узлов. Поэтому при появлении любых нареканий по поводу работы ТК важно провести вдумчивую диагностику узла в составе мотора. Диагностика необходима и в случае выхода турбины из строя — она послужит гарантией, что новая или отремонтированная турбина не преставится через пару тысяч километров.

Даже ветошь, забытая во впускной системе при обслуживании машины, может повредить крыльчатку вала, не говоря уже о потерянных болтиках или шайбах.

Даже ветошь, забытая во впускной системе при обслуживании машины, может повредить крыльчатку вала, не говоря уже о потерянных болтиках или шайбах.

Один из примеров характерного разрушения компрессорного колеса при перекруте турбины. Опытный мастер может определить этот пагубный режим и по особенному износу лопаток и вала.

Один из примеров характерного разрушения компрессорного колеса при перекруте турбины. Опытный мастер может определить этот пагубный режим и по особенному износу лопаток и вала.

Полное закоксовывание подводящей масляной трубки характерно для бензиновых турбин из-за более высоких температур по сравнению с дизельными.

Полное закоксовывание подводящей масляной трубки характерно для бензиновых турбин из-за более высоких температур по сравнению с дизельными.

Классика жанра — перегрев вала турбины из-за масляного голодания. Обработке или восстановлению ­он не подлежит.

Классика жанра — перегрев вала турбины из-за масляного голодания. Обработке или восстановлению ­он не подлежит.

Сначала с помощью компьютера проверяют систему управления двигателем в целом и отдельные датчики. Абсолютное большинство турбин оборудовано механизмом регулирования давления наддува; его сбой запросто может быть следствием банальной неисправности — например, неправильного сигнала от расходомера воздуха. Нередки случаи, когда из-за игнорирования такой диагностики в профильные компании по ремонту ТК привозят… исправные агрегаты.

Материалы по теме

Здоровье турбины зависит от герметичности систем впуска и выпуска двигателя и давления в них. Если, к примеру, забиты нейтрализатор и воздушный фильтр, манометры покажут повышенное разрежение на впуске и увеличенное противодавление на выпуске. Работа в таких условиях серьезно сокращает ресурс внутренних элементов ТК: подшипников, уплотнителей и самого вала. При больших перепадах давления турбина из-за конструктивных особенностей начинает сильнее гнать масло на впуск — патрубок и впускной трубопровод покрываются жирным налетом.

Негерметичность систем впуска и выпуска также вызывает опасные перепады давления. А банальная экономия на замене воздушного фильтра или несвоевременное устранение подсоса воздуха за его корпусом приводят к износу компрессорного колеса турбины. Его лопатки стачиваются попадающими внутрь частицами песка.

Распространенная причина выхода ТК из строя — попадание инородных предметов в крыльчатки. Порою это случается из-за разгильдяйства механика, который при обслуживании машины оставил во впуске ветошь или уронил внутрь шайбу. Или из-за непредвиденного разрушения деталей мотора, когда, например, отваливается электрод от свечи. Вал турбины вращается с огромной скоростью, и попадающие на крыльчатки инородные предметы значительно их деформируют, из-за чего турбину может даже заклинить. В итоге ротор ломается пополам от скручивания. В этом случае ремонтировать агрегат бессмысленно.

Более серьезные последствия проблем в системе смазки. Глубокие задиры на валу в местах посадки подшипников и даже в зоне газодинамического уплотнения.

Более серьезные последствия проблем в системе смазки. Глубокие задиры на валу в местах посадки подшипников и даже в зоне газодинамического уплотнения.

Пошатали вал турбины рукой и не почувствовали никакого люфта? Не радуйтесь. Возможно, закоксовались масляные зазоры в опорных подшипниках — и дни узла сочтены.

Пошатали вал турбины рукой и не почувствовали никакого люфта? Не радуйтесь. Возможно, закоксовались масляные зазоры в опорных подшипниках — и дни узла сочтены.

Упорный подшипник вала турбины страдает ­из-за критического перепада давления на сторонах впуска и выпуска. Это приводит к увеличению осевого люфта ротора со всеми вытекающими.

Упорный подшипник вала турбины страдает ­из-за критического перепада давления на сторонах впуска и выпуска. Это приводит к увеличению осевого люфта ротора со всеми вытекающими.

У турбин бензиновых двигателей на седлах байпасного клапана часто появляются трещины. Благо, опытные мастера освоили технологию их надежного заваривания.

У турбин бензиновых двигателей на седлах байпасного клапана часто появляются трещины. Благо, опытные мастера освоили технологию их надежного заваривания.

К характерным повреждениям крыльчаток и вала приводит так называемый перекрут турбины, то есть превышение допустимых оборотов. Речь не только о неграмотном чип-тюнинге — перекрут может быть спровоцирован и обидным стечением обстоятельств. Например, из-за ошибочных показаний датчика расхода воздуха с запаздыванием срабатывает механизм регулирования давления наддува. ТК работает в очень жестких условиях (взять хотя бы термическую нагрузку), и даже незначительное отклонение от допустимых режимов приводит к непоправимым последствиям.

Материалы по теме

Описанные причины отказов турбин встречаются не так часто, основная доля приходится на неисправности в системе смазки ТК. В зазорах между валом турбины и его подшипниками должен присутствовать масляный клин, иначе происходит перегрев и износ валов, подшипников и уплотнений — вследствие контактной работы элементов. Чаще всего смерть турбины наступает из-за банального масляного голодания и посторонних частиц в масле.

ТК очень чувствителен к чистоте и качеству масла — больше, чем мотор. Во многом потому, что этот узел работает в тяжелых температурных режимах. В частности, на бензиновых двигателях отработавшие газы разогреваются аж до 1000 °C. Поэтому увеличенные интервалы замены масла и экономия на фильтре первым делом сокращают ресурс ТК.

Масляное голодание турбины имеет массу причин, о которых мало кто задумывается. Одна из распространенных — закоксовывание подводящей трубки. Зачастую она забивается полностью — и ТК работает на сухую. Не менее важна исправность масляного насоса двигателя, а также системы вентиляции картера. Часто именно из-за нее турбина незаметно умирает. Масло в корпус подшипников ТК поступает под давлением около 4 бар, а сливается из него в поддон двигателя самотеком. И даже незначительное повышение давления картерных газов сильно ограничит расход смазки через турбину, снижая несущую способность ее пленки, и приведет к ее просачиванию через уплотнения. Нередко это происходит из-за неисправного клапана вентиляции.

Износ опорных подшипников как следствие работы на состарившемся масле и наличия посторонних частиц в системе смазки не только турбины, но и двигателя.

Износ опорных подшипников как следствие работы на состарившемся масле и наличия посторонних частиц в системе смазки не только турбины, но и двигателя.

При серьезных повреждениях корпуса восстанавливать турбину экономически нецелесообразно. Скорее всего, внутри всё гораздо плачевнее.

При серьезных повреждениях корпуса восстанавливать турбину экономически нецелесообразно. Скорее всего, внутри всё гораздо плачевнее.

Многие ремонтники не учитывают все эти моменты, когда ставят турбину после диагностики или ремонта на двигатель. Как минимум, нужно исключить ее работу на сухую в первые секунды после пуска мотора. Для этого в корпус подшипников загодя заливают масло.

Если не обращать внимания на перечисленные нюансы, турбина долго не протянет. А ремонтники, естественно, обвинят в недобросовестной работе тех, кто восстанавливал узел. Вот и боятся люди ремонтировать турбины.

Восстановлению подлежит

Производители турбин основательно подходят к их ремонту на своих производственных мощностях. Дальше всех в этом деле продвинулась фирма Honeywell (бренд Garrett). При восстановлении специалисты меняют картридж турбины (центральный корпус в сборе с валом, подшипниками и крыльчатками) и механизм регулирования давления наддува. Старые неповрежденные корпусы (холодную и горячую улитки) очищают и устанавливают обратно. На выходе имеем практически новый компрессор с полноценной заводской гарантией. Но даже Garrett восстанавливает турбины далеко не всех моделей своей линейки.

Как понять, что турбине автомобиля скоро придет конец — Российская газета

Турбированный двигатель имеет массу преимуществ: повышенная мощность, экономичность. Но главный его недостаток — недолгий срок службы турбины: около 10 лет или 150-170 тысяч километров.

На этом пробеге подержанные автомобили спешат выставить на вторичный рынок, поэтому при покупке есть шанс нарваться на проблемный вариант. Какие симптомы позволяют определить грядущие неисправности?

Первым делом стоит осмотреть выхлопную систему автомобиля и прислушаться к посторонним звукам из-под капота. В нормальном состоянии компрессор раскручивается до нескольких десятков тысяч оборотов и чуть слышно шипит. Если при добавлении газа начинает раздаваться свист, похожие на звуки сирены завывания и прочие странные звуки, то долго турбина не протянет.

В данном случае дело, скорее всего, в опорных подшипниках, где закоксовалось масло. Посторонние шумы могут возникать из-за трещин в корпусе, потери герметичности впуска или сломанных лопастей компрессора. Подобые проблемы игнорировать нельзя: частички металла при разрушении могут попадать в двигатель, в камерах сгорания появятся задиры, пишет aif.ru.

Еще один очевидный признак проблем с турбиной — это выхлоп сизого цвета. На холостом ходу такой дым исчезает, а на высоких оборотах двигателя нарастает. Возникает он из-за утечки масла через компрессор в цилиндры.

Если дым приобрел черный цвет, то скорее всего произошла утечка воздуха в интекулере или нагнетающих магистралях. Темный выхлоп может свидетельствовать об износе поршневых колец.

Третий симптом — масляные подтеки, выявляемые при осмотре системы турбонаддува. Они говорят о том, что узел потерял герметичность и его нужно менять.

Деформироваться технический узел может из-за превышения турбиной допустимых оборотов (так называемый «перекрут»). Причиной являются ложные показания датчика воздуха, из-за чего механизм регулировки давления срабатывает с задержкой. Перепады давления могут наблюдаться из-за засорения канала подачи воздуха. Валы турбины могут закоксоваться, сливной маслопровод — засоряться.

Любые из перечисленных признаков должны насторожить как потенциального покупателя, так и владельца автомобиля. Машину нужно отправить на диагностику, чтобы компьютер проанализировал ошибки и указал на возможные неисправности.

ЯрТурбо Сервис — Блог

Вероятно, вы неоднократно слышали, что есть турбированные двигатели, причем турбины имеются и у бензиновых ДВС. Но в моторах бывает и две турбины. Однако, высокого распространения такие автомобили не получают, будучи довольно дорогостоящими. Но получить информацию можно бесплатно.

Итак, существуют турбированные двигатели под названиями Би-турбо и Твин-турбо. Многие полагают, что разница в названиях зависит от компаний-производителей автомобилей. Однако, кроме компаний, причина различий кроется в самом турбонаддуве.

Система наддува Twin-Turbo. Вообразите, как функционирует турбина. Она призвана создавать давление воздуха, закачиваемого затем в цилиндры. С возрастанием оборотов ДВС турбина теряет эффективность, а с ней обязательно снижается понижается мощность. С целью предотвращения этого, для ее прироста при высоких оборотах автомобильный движок просто оснастили второй турбиной.

Но функционировать совместно турбины могут разным образом — смотря, как система будет настроена. Например, возможна параллельная работа, а также последовательная – сперва давление нагнетает одна турбина, а потом ее сменяет вторая. Иногда дополнительная турбина подключается при недостатке мощности, компенсируя потери. Добавим, что устанавливается система Twin-Turbo успешно на рядные и V-образные агрегаты.

Bi-Turbo – в таких агрегатах также пара турбин, но если в варианте «Twin» они одинаковы, то здесь к обыкновенной турбине прибавлена более мощная, которая и размером больше. Способ включения турбин тут всегда последовательный: на средних оборотах еще работает обыкновенная турбина, а когда они растут, и ее перестает хватать – запускается увеличенная турбина. Данная конфигурация обеспечивает всегда ровные разгонные характеристики. Монтаж двух турбин такого рода также возможен на оба вышеупомянутых типа ДВС.

Но машина с разными системами наддува все равно ведет в поездке себя неодинаково. В Twin-Turbo присутствует слабо заметный эффект турбоямы, когда нажатие акселератора и срабатывание турбины разделяет время, равное нескольким долям секунды. За этот момент турбина раскручивается и дает нужный прирост. У двигателей Bi-Turbo из-за разных турбин «ямы» нет, отчего при разгоне отсутствуют толчки.

Заметим, что битурбированные автомобили участвуют в гонках и автосоревнованиях, Twin-Turbo же не позволяет такого, ибо конструкция, сами понимаете, к гонкам не располагает.

Поделиться :

Пять простых правил, которые сохранят жизнь Вашей турбине

Не для кого уже не секрет что турбины используются для увеличения мощности двигателя. Они помогают «снять» гораздо больше мощности с двигателя небольшого объёма. Такой двигатель гораздо эффективнее атмосферного. И все же многие владельцы турбомоторов забывают о том, что турбина требует повышенного внимания. Для сохранения турбонагнетателя достаточно помнить несколько правил.

Перед началом поездки следует дать турбине поработать на холостых оборотах, не менее минуты. Перед началом поездки надо дать турбине хорошо смазаться маслом, что бы не повреждать подшипники. Поле того, как автомобиль тронулся ехать стоит на низких оборотах, хотя бы пять-шесть минут, турбине надо прогреться до рабочей температуры.

Когда поездка закончена, не выключайте двигатель сразу, дайте ему поработать на холостых оборотах не менее минуты. Если Ваш стиль вождения довольно агрессивный, дайте турбине остыть, по крайней мере три минуты. Турбонагнетателю требуется остыть, так как он работает на весьма высоких оборотах, более 100 тысяч оборотов в минуту! Турбина не останавливается моментально, а при выключении двигателя подача масла прекращается, и подшипники турбины вращаются «по сухому», что их очень быстро разрушает.

Решить эти проблемы поможет турбо-таймер. Данная система обеспечивает задержку в выключении двигателя, необходимую для охлаждения турбины. Данная система может быть установлена вместе с сигнализацией.

Если Вы любитель активной езды тогда Вам может помочь перепускной клапан (блоу-офф). Помимо красивого звука, клапан блоу-оффа выпускает излишнее давление, которое при закрытии дроссельной заслонки очень сильно нагружает турбину.

И последнее, но не менее важное. Всегда следите за состоянием масла, оно должно быть чистым, при необходимости доливать. Вовремя его меняйте и покупайте только специальные масла. Обязательно меняйте воздушный фильтр, по мере его загрязнения. Это поможет турбине работать на полную мощность. При появлении сизого дыма, вибрации, шума и других не естественных для турбины вещей, следует сразу обратится к специалистам, для предотвращения более серьезных неисправностей.

При выполнении этих простых правил, турбина будет служить Вам еще долгие годы.

Поделиться :

Совсем недавно компрессор или турбину ставили на спортивные или тюнингованные автомобили. Сейчас же в большинстве случаев сам завод-производитель увеличивает мощность моторов такими агрегатами. В чём же отличие между атмосферными, турбированными или компрессорными двигателями? Если вы хотите это узнать, то эта статья для вас. Начнём с того, что все автомобильные двигатели делятся на две категории: атмосферные и наддувные. Эти два типа очень сильно отличаются между собой как по своей конструкции, так и по мощности.

Первым рассмотрим атмосферный двигатель. Данный тип моторов является одним из самых сложных по своему устройству. В атмосферном движке топливно-воздушная смесь подаётся в цилиндры идеально, то есть без каких-либо помех или сопротивлений. Из этого можно сделать вывод о том, что был серьёзно доработан коллектор. В этих двигателях очень важна точность, поэтому настройка распредвала довольно сложный процесс. Это всё делается для того, чтобы впускной клапан открывался максимально долго. Ну и конечно же увеличивают диаметр цилиндра, а также ход поршня, что даёт дополнительный прирост мощности. Мы убедились, что атмосферный двигатель довольно сложен в плане своей конструкции, но несомненным его плюсом является отличная реакция на педаль газа, а также запас мощности на любых оборотах. К довольно серьёзным минусам можно отнести немаленький расход топлива и не очень высокую износостойкость самого мотора.

Расскажем немного о турбированном двигателе. Данный тип моторов является наиболее востребованным среди автолюбителей. Конструкции турбированного и атмосферного двигателя почти одинаковые. Но суть турбины в том, что она нагнетает давление. Благодаря этому топливно-воздушная смесь подаётся с более высоким давлением в цилиндры, что даёт значительный прирост мощности. Часто турбину заменяют на более мощную, так как чем больше давление, тем больше мощность.

Но, к сожалению, как и любой другой двигатель турбированный тоже имеет недостатки. При низких оборотах работа турбины вообще не ощущается. Но при быстром наборе оборотов или же на высоких оборотах вы почувствуете приятное ускорение. Это значит, что заработала турбина. Ещё турбированные двигатели очень требовательны в плане смазки. Важным недостатком является не моментальный отклик турбины на педаль газа. Это называется турбояма. Но обычный автолюбитель не заметит этого явления в городском потоке, а вот для автоспорта это серьёзный минус.

Ну и последним рассмотрим компрессорный двигатель. Данный двигатель представляет собой механический нагнетатель, который начинает своё движение с помощью ременного привода. То есть суть этого движка в том, что от количества оборотов напрямую зависит его мощность. Чем выше обороты, тем выше мощность. Компрессор не только подаёт топливно-воздушную смесь в цилиндры под давлением, но и продувает впускной и выпускной клапан в момент наполовину открытия и закрытия, тем самым всегда прочищая цилиндры. Благодаря такой конструкции данный тип двигателей всегда готов работать на пределе своих возможностей. Минусом этого двигателя является эффективность взаимодействия только с большими объёмами, поэтому этот двигатель является очень неэкономичным.

Поделиться :

Слово «турбодизель» ассоциируется сразу с внедорожником – настоящим покорителем непролазных территорий. Мы подсознательно считаем, что турбодизель гораздо мощнее и в целом «круче», нежели дизель обыкновенный. Чтобы досконально понять это, следует лишь разобраться, как же работает турбина.

Принцип функционирования турбины в имеет применение отработанных выхлопных газов сгоревшей в моторе солярки в своей основе. Газы попадают во впускное отверстие и проходят кольца канала-улитки, которые плавно сужается. На газы влияет давление, неизменное практичесик в точке их входа. В итоге газы направляются к ротору, чтобы вращать его. Здесь становится понятным, что скорость вращения роторного механизма зависит от сечения и формы «улитки» в корпусе.

Однако, каналов может иметься и два – и это существенное различие, особенно в сферах применения. Раздвоенный корпус наличествует у турбин, что ставятся на грузовики. Соответственно, тут есть действие уже двух газовых потоков. От этого возможно добиться импульсного характера передвижения газа – проявится эффект резонанса. Турбины одноканальные ориентированы на энергию поступательного движения выхлопных потоков. Такие варианты задействуются с водяным охлаждением мотора и даже в двигателях судов.

Корпусы моторных турбин всегда литые, а льются они из специализированных высококачественных сплавов, термостойкость которых – главное требование. Материал ротора также обязан обладать исключительной стойкостью к всяческим внешним воздействиям, особенно термическим. И лишь слегка отличаются характеристики турбинной оси.

Теорию рассмотрели, теперь глянем, как выглядит функционирование турбин. Отметим следующие принципы и особенности действия:

1. Можно реализовать теоритеское равновесие между энергией, выделяемой отработанными газами и скорость вращения турбинных лопастей.

2. Применяется обязательно охладительная система, ведь газы очень разогретые – 800-900С. Газовоздушная смесь, подаваемая к дизелю, охлаждается в итоге до 180-200С. На работоспособности силового агрегата охлаждение сказывается всегда отлично – как и на потреблении топлива, впрочем.

3. На автотранспорте, обладающем большой грузоподъемностью применение турбин наиболее рационально.

Теперь вам предельно понятен механизм функционирования турбины.

Поделиться :

Устройство турбины дизельного двигателя


Автомобильные двигатели с турбиной у нас не слишком популярны. Ходит мнение, что они слишком сложны и капризны в работе, слишком требовательны к качеству топлива и слишком дороги в ремонте. Ничего подобного. Сейчас мы сами в этом убедимся и рассмотрим конструкцию простейшего турбодизеля, который устанавливается уже даже на самые бюджетные модели автомобилей.

Содержание:

  1. Для чего турбина дизелю
  2. Как устроен турбонаддув
  3. Конструкция турбины
  4. Ресурс, регулировка и диагностика турбины

Для чего турбина дизелю

Конечно, как и любой другой автомобильный мотор, двигатель с турбиной может тоже иногда ломаться. Но как показывает практика, делает он это не чаще, чем атмосферный мотор при условии правильной эксплуатации и своевременного обслуживания. Для того чтобы самостоятельно определить неисправность турбины, необходимо в общих чертах знать устройство турбины дизельного двигателя.

Принцип её работы, как и устройство, не слишком сложны. Наддув предназначен для того, чтобы искусственным путём повысить наполняемость камеры сгорания рабочей смесью солярки и воздуха. В результате, при том же объёме камеры сгорания и при том же расходе топлива, мощность двигателя на порядок возрастает. Конструктивно турбонагнетатель выглядит так.

Как устроен турбонаддув

Турбокомпрессор представляет собой воздушный насос, который приводится в движение отработанными выхлопными газами. Он представляет собой две крыльчатки, которые расположены на одной оси и помещённые в корпус. Поток выхлопных газов на высокой скорости проходят через ведущую турбину и заставляют её вращаться, а она в свою очередь, вращает всасывающую турбину с такой же скоростью.

Ось турбокомпрессора может вращаться с частотой до 140 000 оборотов в минуту, а это значит, что лопасти крыльчатки могут развивать огромную скорость, сравнимую со скоростью звука. Компрессор всасывает отфильтрованный воздух, сжимает его и под давлением подаёт во впускной коллектор. Чем больше сжатого воздуха за единицу времени поступит в коллектор, тем больше будет прирост мощности.

Конструкция турбины

Корпус турбины имеет непростую геометрию. Воздух попадает к нагнетателю через спиралевидный канал с постепенно сужающимся диаметром, что в свою очередь также влияет на повышение рабочего давления турбины. В зависимости от предназначения мотора, конструкция корпуса наддува (улитки) может быть различной. У грузовых автомобилей поток выхлопных газов должен быть разделен во избежание разрушительного резонанса, а в случае разделения потока газов, резонанс используется для более эффективной работы турбины.

Ротор турбины и ось изготовлены из разных материалов, поскольку работают в разных условиях. Процесс изготовления наддува выглядит следующим образом — ось и ротор раскручиваются в противоположном направлении до высокой скорости и во время вращения ротор насаживается на ось. Таким образом получают прочную неразъемную спайку. В конструкции оси есть ещё одна хитрость. В месте усадки ротора она полая, что позволяет затруднить передачу тепла от ротора к оси и улучшить охлаждение сопряжённых элементов. После точной финишной обработки ось балансируется и устанавливается в корпус.

Турбина имеет сложную систему смазки и такую же сложную систему динамических уплотнителей, что и диктует высокую цену турбины в сборе. Они называются динамическими, потому что работают, используя принцип разницы давления в разных частях турбины:

  1. Ось турбины непостоянного диаметра и эти вызывается разница давления, которая препятствует проникновению масла в турбину.

  2. С обеих сторон оси уплотнители установлены в пазах, кроме того, они служат преградой для передачи избыточного тепла на корпус наддува..

  3. Внутренняя геометрия корпуса оси также создаёт препятствие проникновению масла в ротор.

  4. Из корпуса наддува масло вытесняется в полость оси, откуда иго избыток поступает по маслопроводу в систему смазки двигателя.

Ресурс, регулировка и диагностика турбины

Даже поверхностное изучение системы смазки и конструкции турбины уже говорит о том, что это очень требовательный механизм как к качеству масла, так и к правилам эксплуатации. Эти правила просты и понятны, а ресурс турбонаддува может быть не меньше, чем ресурс дизельного двигателя, при условии соблюдения этих условий:

  • использовать только сертифицированное масло и вовремя проводить его замену;

  • не нагружать непрогретый двигатель;

  • перед остановкой мотора необходимо некоторое время дать ему поработать на холостых оборотах;

  • следить за чистотой системы смазки, поскольку засорение маслопровода турбины может существенно сократить её ресурс.

О неисправности наддува могут говорить несколько симптомов, но самый вопиющий из них — невозможность развить полную мощность двигателя и густой чёрный выхлоп. Это говорит о том, что либо засорился воздушный фильтр, либо впускной коллектор потерял герметичность. В случае попадания масла в коллектор через турбину отчётливо виден сизый дым из выхлопной трубы. В этом случае может потребоваться ремонт и чистка наддува.

Таким образом, если соблюдать все правила ухода и эксплуатации наддува, его ресурс может быть вполне сопоставим с ресурсом дизельного мотора. Пусть проблемы с турбиной обойдут ваш мотор стороной и удачных всем дорог!

Читайте также:


Оригинальный турбокомпрессор Holset HE200w на двигатель Cummins ISF 2.8

На сегодняшний день количество подделок на турбокомпрессоры Холсет для двигателей Камминз ISF 2.8 превышает количество оригинальных турбин на российском рынке. 

Как выглядит оригинальная турбина Holset HE200W на двигатель Cummins ISF2.8 и как не купить подделку?

 

Самое простое — купить турбину в Астра Моторс 🙂

 

Но если Вы хотите попытать счастье и найти оригинал в другом месте, то вот Вам несколько простых советов как избежать покупки контрафакта.

 

1. Смотрим на шильдик. Он должен быть выполнен очень качественно, на шильде пишется артикул и серийный номер турбины. С каждой турбиной идет наклейка с её серийным номером (некоторые продавцы оставляют её себе, кто-то вклеивает в гарантийный сертификат).

 


 

2. Литье Holset и Cummins очень четкое и качественное. На чугунной части литье Holset обязательно должно быть. Если нет — подделка.

 


 

3. На чугунной части в месте крепления к колектору должен быть выгравирован код. Так же гравировка с номером есть сбоку турбины, там где шильда. 

 


 

4. Актуатор и кронштейн — единое целое. Если он прикручен или криво приварен — скорее всего подделка. 

 

 

5. На оригинальной турбине есть синяя печать контроля качества.

И да, микролюфт крыльчатки есть на любой новой турбине. Если его совсем не будет, то вал при разогреве скорее всего заклинит.
 

Не забывайте перед установкой налить в турбину масла (не в крыльчатку и не в улитку, а в отверстие для трубки подачи масла). Иначе клин вала при первом же запуске и покупка ещё одной турбины.

 

Если Вам требуется купить оригинальную турбину Holset HE200W для двигателя Cummins ISF 2.8 по разумной цене — смело обращайтесь в Астра Моторс! Мы даём гарантию на все наши турбокомпрессоры — 1 год с момента покупки. Большое количество турбин Holset всегда в наличии на наших складах в  Москве и Санкт-Петербурге. 

Заказ доставки по Москве, Санкт-Петербургу, а так же в любой другой город РФ по бесплатному номеру 8-800-100-24-92 

 

Устройство и принцип работы турбины

Турбина (турбокомпрессор) стала определяющим агрегатом в деле увеличения мощности моторов.

Что такое турбина и для чего она нужна?

Турбина — устройство в автомобиле, которое направлено на увеличение давления во впускном коллекторе автомобиля для того, чтобы обеспечить большее поступление воздуха, а значит и кислорода, в камеру сгорания.
Главное назначение турбины –  с ее помощью можно значительно увеличить мощность автомобиля. При увеличении давления во впускном коллекторе на 1 атмосферу в камеру сгорания попадет в два раза больше кислорода, а значит от небольшого турбового двигателя можно ожидать мощности как от атмосферника с объемом в два раза больше — грубая теоретическая арифметика не лишенная смысла…

Принцип работы турбокомпрессора

Принцип работы турбины несложен: горячие выхлопные газы через выпускной коллектор поступают в горячую часть турбины, проходят через крыльчатку горячей части приводя ее и вал на который она крепится в движение. На этом же вале закреплена крыльчатка самого компрессора в холодной части турбины, эта крыльчатка при вращении создает давление во впускном тракте и впускном коллекторе, что обеспечивает большее поступление воздуха в камеру сгорания.

Устройство турбины

 

Турбина состоит из двух улиток — улитки компрессора, через которую всасывается воздух и нагнетается во впускной коллектор, и улитки горячей части, через которую проходят выхлопные газы вращая колесо турбины и выходят в выхлопной тракт. Из крыльчатки компрессора и крыльчатки горячей части. Из шарикоподшипникового картриджа. Из корпуса, который соединяет обе улитки, держит подшипники, так же в корпусе находится охлаждающий контур.

В процессе работы турбина подвергается очень большим термодинамическим нагрузкам. В горячую часть турбины попадают выхлопные газы очень большой температуры 800-9000 °С, поэтому корпус турбины изготавливают из чугуна особого состава и особого способа отливки.

Частота вращения вала турбины достигает 200 000 об/мин и более, поэтому изготовление деталей требует большой точности, подгонки и балансировки. Помимо этого в турбине высокие требования к используемым смазочным материалам. В некоторых турбинах система смазки служит так е системой охлаждения подшипниковой части турбины.

Система охлаждения турбин

Система охлаждения турбин двигателя служит для улучшения теплоотдачи частей и механизмов турбокомпрессора.
Существует два  самых распространенных способа охлаждения деталей турбокомпрессора — охлаждение маслом, которое используется для смазки подшипников и комплексное охлаждение маслом и антифризом из общей системы охлаждения автомобилем.

Оба способа имеют ряд преимуществ и недостатков.
Охлаждение маслом.
Преимущества:

  • Более простая конструкция
  • Меньшая стоимость изготовления самой турбины

Недостатки:

  • Меньшая эффективность охлаждения по сравнению с комплексной системой
  • Более требовательна к качеству масла и к его более частой смене
  • Более требовательна к контролю за температурным режимом масла

Изначально, большинство серийных двигателей с турбонаддувом оснащались тубинами с масляным охлаждением. При прохождении через шарикоподшипниковую часть масло сильно нагревалось. Тогда, когда температура выходила за пределы нормального рабочего температурного диапазона, масло начинало закипать, коксоваться забивая каналы и ограничивая доступ смазки и охлаждения к подшипникам. Это приводило к быстрому износу, заклиниванию  и дорогостоящему ремонту. Причин у неполадки могло быть несколько — некачественной масло или не рекомендованное для данного типа двигателей, превышение рекомендованы сроков замены масла, неисправности в системе смазки двигателя и пр.

Комплексное охлаждение маслом и антифризом
Преимущества:

  • Большая эффективность охлаждения

Недостатки:

  • Более сложная конструкция самого турбокомпрессора, как следствие большая стоимость

При охлаждении турбины маслом и антифризом повышается эффективность и такие проблемы, как закипание и коксование масла, практически не встречаются. Но данная систем охлаждения имеет более сложную конструкцию т.к. имеет раздельные масляный контур и контур охлаждающей жидкости. Масло как и прежде служит для смазки подшипников и для охлаждения, а антифриз, который используется из общей системы охлаждения двигателя, не дает перегреться и закипеть маслу. Как следствие увеличивается стоимость самой конструкции.

При работе турбины воздух под действием компрессора сжимается и, как следствие, очень сильно греется, что приводит к нежелательным последствиям т.к. чем выше температура воздуха, тем меньшее количество кислорода в нем содержится — тем меньше эффективность наддува. С этим явлением призван бороться интеркулер — промежуточный охладитель воздуха.

Нагрев воздуха не единственная проблема, с которой пытаются справиться конструкторы при проектировании турбодвигателя. Насущной проблемой является инерционность турбины (лаг турбины, турбояма) — задержка в реакции мотора на открытие дроссельной заслонки. Турбина  выходит на пик своих возможностей при определенных оборотах двигателя, отсюда и появилось мнение, что турбина включается при определенных оборотах. Турбина в большинстве случаев, работает всегда, а значение оборотов при которых ее эффективность максимальная у каждого двигателя и у каждой турбины разные. В погоне за решением этой проблемы появились системы их двух турбин (твин-турбо, twin-turbo, би-турбо, biturbo), твин-скрол (twin-scroll) турбины, турбины с изменяемой геометрией сопла и изменяемым углом наклона крыльчатки (VGT),  изменяются материалы частей чтобы повысить прочность и увеличить вес (керамические лопатки крыльчатки) и пр.

Twin-turbo (твин-турбо) — система при которой используются две одинаковые турбины. Задача данной системы повысить объем или давление поступающего воздуха. Используется когда необходима максимальная мощность на высоких оборотах, например в драг-рейсинге. Такая система реализована на легендарном японском автомобиле Nissan Skyline Gt-R с двигателем rb26-dett.

Такая же система, но с маленькими одинаковыми турбинами позволяет добиться прироста мощности при небольших оборотах и держать наддув постоянным до красной зоны.

Biturbo (би-турбо) — систем а с двумя разными турбинами, которые соединены последовательно. Система устроена таким образом, что при низких оборотах работает маленькая турбина, обеспечивая хороший отклик на малых оборотах, при определенных условиях «включается» большая турбина и обеспечивает наддув при высоких оборотах. Это позволяет автомобилю уменьшить лаг двигателя и получить хороший прирост производительности во всем диапазоне работы двигателя.

Такая систем турбонаддува используется в автомобилях BMW biturbo.

Турбина с изменяемой геометрией (VGT) — система при которой лопатки крыльчатки в горячей части могут изменять угол наклона к потоку выхлопных газов.

При малых оборотах двигателя пропускное сечение прохода выхлопных газов становится более узкое и  «выхлоп» проходит с большей скоростью и большей отдачей энергии. Когда обороты двигателя увеличиваются проходное сечение становится шире и и уменьшается сопротивление движению выхлопных газов, но при этом достаточно энергии для создания необходимого давления компрессором. Чаще систему VGT используют на дизельных двигателях т.к. там меньше тепловые нагрузки, меньшая скорость вращения ротора турбины.

Twin-scroll ( двойная улитка) — система состоит из двойного контура движения выхлопных газов энергия которых вращает один ротор с крыльчаткой и компрессором. При этом существует два типа реализации когда выхлопные газы идут по обоим контурам сразу, при этом система работает как twin-turbo в одном корпусе — выхлопные газы делятся на два потока каждый из которых идут в свой контур горячей части раскручивая ротор турбины. Второй тип реализации работает на подобии системы biturbo — горячая часть имеет два контура с разной геометрией, при низких оборотах выхлопные газы направляются по меньшему контуру, который увеличивает скорость и энергию прохождения за счет небольшого диаметра, при повышении оборотов двигателя выхлопные газы двигаются по контуру диаметр которого больше — тем самым сохраняется рабочее давление в системе впуска и не создается запора на пути выхлопных газов. Это все регулируется клапанами, которые переключают поток из одного контура в другой.

Паровая турбина для морского судна

Компания Kawasaki начала производство судовых паровых турбин в 1907 в сотрудничестве с зарубежными компаниями. Когда соглашение о техническом сотрудничестве истекло в 1925 году, Kawasaki устремилась вперед, опираясь на свои разработки, и никогда не оглядывалась назад.

Kawasaki также производит редукторы, которые могут использоваться с нашими паровыми турбинами, что обеспечивает максимальную надежность. Фирменные технологии, лежащие в основе нашей высококачественной, надежной продукции заслужили высокие оценки судовладельцев и верфей во всем мире.

Особенности

  • Один из немногих в мире производителей морских паровых турбин
  • Высокая надежность

Модельный ряд

Главные судовые турбины типа URA (Паровые турбины с промежуточным нагревом пара)

Модель Диапазон мощности кВт (л.с.) Общая
масса (тонн)
URA-360 20 600 ( 28 000 ) ~ 26 500 ( 36 000 ) 330
URA-400 26 500 ( 36 000 ) ~ 29 400 ( 40 000 ) 340
URA-450 29 400 ( 40 000 ) ~ 33 100 ( 45 000 ) 360
URA-500 33 100 ( 45 000 ) ~ 36 800 ( 50 000 ) 370
*
Модель именуется по максимальной мощности на валу.
**
Диапазон вращения вала в таблице принимается за 80-90 об/мин и соотносится с мощностью на валу для танкера-газовоза. Разряжение в конденсаторе принято за 722 мм рт.ст. при 24ºC морской воды.

Ходовые морские турбины типа UA

Модель Диапазон мощности кВт (л.с.) Общая
масса (тонн)
UA-120 5 800 ( 8 000 ) ~ 8 800 ( 12 000 ) 150
UA-160 8 800 ( 12 000 ) ~ 11 800 ( 16 000 ) 170
UA-200 11 800 ( 16 000 ) ~ 14 700 ( 20 000 ) 220
UA-240 14 700 ( 20 000 ) ~ 17 600 ( 24 000 ) 260
UA-280 17 600 ( 24 000 ) ~ 20 600 ( 28 000 ) 280
UA-320 20 600 ( 28 000 ) ~ 23 500 ( 32 000 ) 295
UA-360 23 500 ( 32 000 ) ~ 26 500 ( 36 000 ) 300
UA-400 26 500 ( 36 000 ) ~ 29 400 ( 40 000 ) 305
UA-440 29 400 ( 40 000 ) ~ 32 400 ( 44 000 ) 330
UA-500 32 400 ( 44 000 ) ~ 36 800 ( 50 000 ) 360
*
Модель именуется по максимальной мощности на валу.
**
Диапазон вращения вала в таблице приният за 80-125 об/мин и соотносится с мощностью на валу для танкера-газовоза. Разряжение в конденсаторе принято за 722 мм рт.ст. при 24ºC морской воды.

Редукторы

Редуктор для судовой паровой турбины

Редуктор для DFD

Ссылка

Головной офис

Завод в Кобэ
Департамент сбыта продукции морского машиностроения

ИНФОРМАЦИЯ И КАРТА
1-1, Хигаси-Кавасаки-тё
3-тёмэ, Тюо-ку, Кобэ 650-
8670, Япония
Отдел продаж запасных частей
Телефон: +81-78-682-5321 / Факс : +81-78-682-5549
E-mail : [email protected]
Головной офис в Токио
Департамент сбыта продукции морского машиностроения

ИНФОРМАЦИЯ И КАРТА
14-5, Кайган 1-тёмэ, Минато-ку,
Токио 105-8315, Япония
Отдел международной торговли
Телефон : +81-3-3435-2374 / Факс : +81-3-3435-2022

Основные региональные пукты контакта

Амстердам,
Нидерланды
Kawasaki Heavy Industries
(Europe) B.V.
Телефон : +31-20-6446869/ Факс : +31-20-6425725
E-mail: [email protected]
Гонконг, Китай
Kawasaki Heavy Industries
(H.K.) Ltd.
Телефон : +852-2522-3560/ Факс : +852-2845-2905
E-mail: [email protected]

Если вам нужна дополнительная информация о нашем бизнесе, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Телефон. +81-3-3435-2374

Контакты

Типы ветра — Управление энергетической информации США (EIA)

  • Турбины с горизонтальной осью
  • Турбины с вертикальной осью

Размеры ветряных турбин сильно различаются. Длина лопастей является самым большим фактором, определяющим количество электроэнергии, которую может генерировать ветряная турбина. Небольшие ветряные турбины, которые могут питать один дом, могут иметь мощность 10 киловатт (кВт). Крупнейшие действующие ветряные турбины имеют мощность производства электроэнергии до киловатт (10 мегаватт), и более крупные турбины находятся в разработке.Большие турбины часто группируются вместе для создания ветряных электростанций или ветряных электростанций , которые обеспечивают электроэнергией электрические сети.

Источник: адаптировано из Национального проекта развития энергетического образования (общественное достояние)

Ветряная турбина с вертикальной осью Darrieus в Мартиньи, Швейцария

Источник: Lysippos, автор Wikimedia Commons (лицензия на бесплатную документацию GNU) (общественное достояние)

Турбины с горизонтальной осью аналогичны винтовым авиационным двигателям

Турбины с горизонтальной осью имеют лопасти, как пропеллеры самолетов, и обычно имеют три лопасти.Самые большие турбины с горизонтальной осью достигают высоты 20-этажных зданий и имеют лопасти длиной более 100 футов. Более высокие турбины с более длинными лопастями производят больше электроэнергии. Почти все ветряные турбины, используемые в настоящее время, являются турбинами с горизонтальной осью.

Турбины с вертикальной осью похожи на взбивалки

Турбины с вертикальной осью имеют лопасти, прикрепленные к верхней и нижней части вертикального ротора. Самый распространенный тип турбины с вертикальной осью — ветряная турбина Дарье, названная в честь французского инженера Жоржа Дарье, запатентовавшего ее конструкцию в 1931 году, — выглядит как гигантская двухлопастная взбивалка для яиц.Некоторые версии турбины с вертикальной осью имеют высоту 100 футов и ширину 50 футов. Сегодня используется очень мало ветряных турбин с вертикальной осью, потому что они не работают так же хорошо, как турбины с горизонтальной осью.

Ветряные электростанции или ветряные электростанции производят электроэнергию

Ветряные электростанции представляют собой группы ветряных турбин, которые производят большое количество электроэнергии. Ветряная электростанция обычно имеет множество турбин, разбросанных по большой площади. Одной из крупнейших ветряных электростанций Соединенных Штатов является Центр энергии ветра Horse Hollow в Техасе, в котором на конец 2020 года было 422 ветряных турбины, расположенных на площади около 47 000 акров.Общая мощность проекта составляет около 735 мегаватт (или 735 000 киловатт).

Ветряные турбины с горизонтальной осью на ветряной электростанции

Источник: стоковая фотография (защищено авторским правом)

Последнее рассмотрение: 3 ноября 2021 г.

Каково это быть внутри ветряной турбины

Большинство людей в Америке никогда не были рядом с ветряной электростанцией или видели ветряную турбину, не говоря уже о том, чтобы залезть на нее.Тем не менее, одна счастливая сотрудница Аркадии смогла забраться внутрь одного из них во время своего визита в Данию и рассмотреть его поближе. Вот что она нашла:

Быть рядом с таким революционным источником энергии было завораживающе. Мы смогли заглянуть внутрь и вокруг ветряной турбины, чтобы лучше понять, как она работает, и оценить ее технологию. Ветряная турбина, на которую мы взобрались, была не самой высокой ветряной турбиной, но она все же была около 50 метров в высоту и имела мощность 750 кВт, достаточную для питания 100 домов.

Анатомия ветряной турбины

Ветряная турбина состоит из четырех основных частей: основания, башни, гондолы и ротора.

Фундамент держит ветряную турбину, а башня все соединяет. Он соединен с гондолой и ротором и используется для подъема на вершину башни. В некоторых башнях есть лифты, но в той, на которую мы поднялись, были лестницы, по которым мы поднимались на самый верх.

1. Основание

Наша экскурсия началась у основания ветряной турбины.Именно здесь инженеры (и такие же туристы, как мы) могут войти в турбину, чтобы добраться до вершины. В фундаменте находится источник питания для лезвий, и именно здесь лезвия можно включать и выключать в случае чрезвычайной ситуации или технического обслуживания.

2. Башня

Подниматься по 20 лестницам было утомительно, но это показало нам, насколько чудовищны и мощны даже самые маленькие ветряные турбины. Эта турбина состояла примерно из 10 секций, каждая со своей лестницей, соединяющей ее со следующей.Мы пролезли весь путь от фундамента до вершины 50-метровой башни, которая по мере продвижения становилась все уже и немного более клаустрофобной. Добравшись до вершины, мы открыли защелку, чтобы забраться в гондолу.

3. Гондола

Гондола представляет собой ступицу ветряной турбины, в которой находятся все генераторные компоненты турбины. Чтобы пройти через эту часть и добраться до вершины турбины, нам пришлось повернуться вбок и подняться на генератор. Стоя внутри гондолы, на вершине генератора, мы могли видеть коробку передач и тормозной узел под нашими ногами.Гондола открывается вбок, открывая доступ к генератору для обслуживания.

4. Несущий винт

Стоя на вершине гондолы, мы оглянулись и увидели позади себя три массивные лопасти несущего винта. Ротор – это часть турбины, через которую проходит ветер и которая вращает турбину, чтобы зацепить генератор. Нас поразил размах лопастей несущего винта, взлетевших в небо над нами.

Заглянув внутрь ветряной турбины и увидев, как она была сделана, мы по-новому взглянули на возобновляемую энергию и оценили ее.Машины такие мощные, и они используют только то, что дает нам природа. В нем контекстуализировалось, насколько важны возобновляемые источники энергии и какое влияние они могут оказать на обеспечение более чистого будущего.

Помогите нам продвигать возобновляемые источники энергии и подключите свой дом или квартиру к экологически чистой энергии без дополнительных затрат.

Что внутри ветряной турбины?

Обзор компоновки ветряных генераторов коммунального класса. Где основные компоненты? Что они делают? И какие различия можно найти между моделями и размерными рядами?

Добро пожаловать.В этом видео мы покажем вам макет типичного ветряного генератора, который можно найти на ветряных электростанциях по всему миру. Точные конструкции действительно различаются, но почти все турбины, используемые сегодня, представляют собой машины с горизонтальной осью, которые имеют трехлопастный ротор, вращающийся в вертикальной плоскости, прикрепленный к передней части коробки, которую мы называем гондолой, после обтекателя вокруг самолета. двигатель, и в этой гондоле у ​​нас есть генератор, часто редуктор, а иногда и высоковольтный трансформатор, и все это находится на вершине башни, которая в основном предназначена для того, чтобы лопасти не копали яму.Мы склонны классифицировать турбины по их выходной мощности и, следовательно, по их физическим размерам. Ветряные электростанции могут использовать много турбин мощностью менее мегаватта, каждая из которых производит 400–600 киловатт, или несколько турбин мощностью в несколько мегаватт, производящих, возможно, до 3 мегаватт на единицу. Помимо физического масштаба, они устроены немного по-разному, поэтому давайте начнем с рассмотрения типичной субмегаваттной модели.

Турбины этого типа обычно имеют высоту от 25 до 45 метров, а в основании часто можно найти две двери. Нижняя дверь ведет в охраняемый отсек, где находится высоковольтный повышающий трансформатор.Генератор в верхней части турбины вырабатывает около 690 вольт, а этот трансформатор преобразует его в несколько тысяч вольт, чтобы более эффективно подавать на подстанцию. Главный вход в турбину находится на уровне первого этажа, и там мы находим шкаф управления и основание лестницы или серии лестниц. Часто в этих небольших турбинах лестницы ведут к ряду платформ, и они меняют сторону на каждой платформе, чтобы дать вам место для отдыха и небольшую защиту от падения. Платформы, как правило, представляют собой просто деревянные диски, подвешенные внутри стен башни, и они могут иметь люк или набор ограждений и ворота, в зависимости от того, как устроены посадочные модули.Основная трасса кабелей идет вверх по стене башни, минуя любые промежуточные узлы, потому что очевидно, что башни не могут быть доставлены отдельными секциями по 40 метров. Они состоят из секций по 20 метров, которые скреплены болтами и гайками.

По мере того, как мы продвигаемся выше и выше по платформам, они становятся все уже и уже, поэтому лестницы становятся все ближе друг к другу, но в конце концов основные кабели перестают быть прикрепленными к стене, и они свободно свисают в центре платформы. башни, чтобы они могли поворачиваться, когда гондола поворачивается против ветра.Если они скручиваются слишком много раз, гондола будет вращаться, чтобы устранить скручивание. Но по мере нашего продвижения вверх трос проходит через отверстие в центре каждой платформы, а наверху башни у нас есть стальная платформа со стальным люком, которую мы называем платформой рыскания. Чуть выше у нас есть кольцо рыскания с подшипниками, которые позволяют гондоле и роторам вращаться против ветра, и эта стальная платформа действует как небольшая противопожарная защита, а также предотвращает падение людей обратно с башни, потому что в в верхней части гондолы у нас просто есть отверстие, в которое мы лезем.А гондола в данном случае представляет собой неопределенно сужающуюся трубу. Сзади у нас есть датчики ветра, которые дают нам скорость и направление, а также позволяют турбине поворачиваться лицом к ветру и изменять угол наклона лопастей. Сама гондола представляет собой просто трубку из стекловолокна. Спереди у нас есть аналогичный кожух из стекловолокна, защищающий ступицу, которая представляет собой стальную отливку, к которой мы прикрутили все три лопасти. И лопасти могут поворачиваться или наклоняться, так что угол, который они образуют с ветром, может варьироваться. Из задней части ступицы у нас есть вал, который ведет в редуктор, и быстроходный вал, через разрыв, в генератор.И этот генератор затем подает электроэнергию, как я уже сказал, около 690 вольт, на всем пути от башни до базы. И прямо сзади у нас есть охлаждающий вентилятор. Поскольку мы вырабатываем полмиллиона ватт энергии внутри гондолы, часть этой энергии теряется в виде тепла, а без эффективной системы охлаждения турбина может загореться.

Теперь компоновка большой турбины во многом аналогична. Но некоторые компоненты находятся в разных местах. Итак, давайте начнем с рассмотрения секции башни типичной 2-мегаваттной турбины.

Место, где мы размещаем высоковольтные трансформаторы в мультимегаваттных турбинах, гораздо более изменчиво. Откровенно говоря, у нас гораздо больше места, так что мы можем решить. Они могут быть в гондоле, могут быть у основания башни, могут быть на первой платформе, в подвале, могут быть снаружи в хижине. В этом примере трансформатор находится наверху, поэтому, когда мы войдем в нашу дверь, единственное, что мы не найдем, — это трансформатор. У нас есть высоковольтные выключатели, в данном случае на платформе два, но на входной платформе у нас есть обычный шкаф управления и лифт, маленькая зеленая коробка.И этот лифт доставит двух человеков на вершину башни или почти на вершину, и им не придется подниматься по единственной, очень, очень длинной лестнице. Почти все большие турбины будут иметь только один пролет лестницы для большей части ступени башни, к ней будет прикреплено устройство для опускания или опоры тросовой или рельсовой системы, но это все еще длинная утомительная лестница, которая это одна из причин, почему служебные лифты так важны. И опять же, башня секционная, поэтому ее можно возить по стране, не снося деревень.Иногда, если мы бежим на большое расстояние и у нас нет места для подходящей платформы, мы можем поставить на место полумесяц. На платформе нет защиты от падения, но вы предполагаете, что в этот момент вы будете держать свои стропы подключенными, потому что это довольно далеко вниз. Кабель снова отрывается от крепления и последние 10–20 метров или около того лежит в центре башни, поэтому он может вращаться, когда гондола качается на ветру. И в лифте в конце концов заканчивается место. Помните, что башня становится все уже и уже по мере того, как мы поднимаемся наверх, поэтому лифт имеет тенденцию останавливаться примерно на половине платформы от вершины, и у нас есть обычная лестница, которая затем ведет к платформе рыскания, а затем она начинает выглядеть очень похоже на меньшую турбину.У нас есть кольцо рыскания, прикрученное болтами к нижней стороне гондолы, соединяющее его с вершиной башни, вокруг этого кольца рыскания проходит ряд дисковых тормозов, чтобы зафиксировать его в положении, когда ветер не меняет направление, а когда он дует. , у нас есть ряд электрических или гидравлических двигателей, которые вращают весь механизм на вершине башни.

Компоновка мультимегаваттной гондолы, опять же, более изменчива, чем у меньшей версии. У нас всегда должен быть генератор, но нам может не понадобиться трансформатор.В некоторых случаях, например, в знаменитой яйцевидной гондоле Enercon, нам даже не нужен редуктор. Они с прямым приводом. У вас просто есть вал, соединенный с двигателем, а затем множество чрезвычайно сложной электроники, чтобы подготовить эту мощность для подключения к сети. Но в большинстве случаев нам нужно то же, что и в маленькой турбине: редуктор, генератор, возможно, трансформатор, и все это в коробке из стекловолокна. И в нашем примере мы рассматриваем типичную конструкцию, используемую рядом производителей, где у нас есть гондола высотой 3 метра, шириной 2 с половиной метра, длиной 7 или 8 метров.Это коробка из стекловолокна размером с строительную хижину. Как и раньше, наши датчики ветра расположены на крыше, как можно дальше от грязного воздуха, выбрасываемого вращающимися лопастями. Эта конструкция представляет собой просто коробку из стеклопластика с плоской крышей. Мы выходим на крышу через пару световых люков. Некоторые конструкции, как и раньше, большие, цилиндрические, с двумя открывающимися дверями, у некоторых открывается вся секция крыши (как у старого кемпера). Если снять кожу с коробки, внутри у нас будут те же компоненты, что и раньше.Они просто больше, и в них немного больше места, поэтому они расположены немного по-другому. Единственным дополнительным компонентом или опорой являются три зеленых цилиндра сзади. Это наш высоковольтный трансформатор, который раньше стоял у основания башни. Теперь мы убрали множество систем управления и гидравлических систем, которые просто мешали бы красивой картинке, мы добавили блок для масштаба, но большинство крупных компонентов все еще здесь. Если мы посмотрим на самую переднюю часть гондолы, у нас есть пара подшипников, поддерживающих основной вал, представляющий собой полую трубу диаметром 50, 60, 70 сантиметров.Он полый, так что мы можем провести электрические кабели через главный вал в ступицу, чтобы привести в действие все системы управления внутри ступицы, и у нас есть пара штифтов на первом подшипнике, которые фиксируют главный ротор в положении, если нам нужно получить доступ концентратор. Это функция безопасности. Если вы там, и он начинает вращаться, становится страшно. Таким образом, наш главный вал приводит в движение нашу коробку передач, которая установлена ​​по центру, поскольку часто является самым тяжелым компонентом. Сзади выходит скоростной вал, как и раньше, там тормозная система.Высокоскоростной вал приводит в движение генератор, который обычно заполнен маслом, затем генератор подает 690 вольт, в данном случае, на наш трансформатор, который находится рядом с ним. Затем этот высоковольтный сигнал проходит через распределительное устройство в шкафах, по кабелю сброса, прямо вниз к основанию башни, через те выключатели на второй платформе и далее на подстанцию.

Вот, пожалуй, и все. Единственное, о чем осталось поговорить, так это о лезвиях, очевидно, которые действительно выполняют свою работу.У нас их по-прежнему три, они по-прежнему наклоняются, другими словами, они крутятся сами по себе, чтобы выровняться с ветром, и вы получаете доступ к ступице через зазор между этим стеклопластиковым кожухом и литой ступицей. Это немного извивается, но вы пролезаете, обычно ногами вперед, пролезаете через отверстие в середине ступицы, и внутри ступицы мы находим управляющую электронику, насосы, двигатели и батареи, контролировать шаг каждой лопасти, вращая ее на собственном подшипнике, чтобы установить оптимальный угол для ветра.Если мы повернем лопасти на 90 градусов так, чтобы они были обращены ребром к ветру, нет чистой вращающей силы, это процесс, называемый оперением, и турбина остановится. Очевидно, что внутри турбины происходит гораздо больше, множество проводки и систем управления, света, датчиков, огнетушителей и т. д., но в основном это все. Общий обзор большинства турбин, которые вы сегодня найдете на ветряных электростанциях.

Конструкции будущего будут существенно отличаться, но на данный момент это ветряная мельница на палке.

Эти креативные ветряные турбины заставят вас переосмыслить то, что вы знаете о ветроэнергетике | Инновация

«Дерево ветра», установленное на переговорах по климату COP21 в Париже. Каждое дерево производит достаточно энергии, чтобы осветить 71 парковочное место (или обеспечить питанием один средний американский дом в течение четырех месяцев). Предоставлено «Новый ветер»

Хотя многие люди в восторге от энергии ветра, мало кто в восторге от машин в форме вертушек, которые часто ее производят.Гигантские ветряные турбины с горизонтальной осью и белыми лопастями, которые сейчас усеивают ландшафт американского Запада, заклеймили как шумные, обвиняемые в том, что они портят пасторальные пейзажи, и оказались смертельными для некоторых летучих мышей и перелетных птиц. в целом отдают предпочтение возобновляемым источникам энергии.

А что, если повернуть идею в сторону и создать турбину, которая могла бы вращаться как карусель? А что, если сделать турбину достаточно маленькой, чтобы ее можно было разместить на крыше здания или в городском парке? Может ли результат произвести достаточно силы, чтобы действительно иметь значение?

Идея не нова — люди экспериментируют с конструкциями ветряных мельниц и экспериментируют с альтернативами турбине с горизонтальной осью уже почти столетие.Но за последние два десятилетия всплеск интереса к расширению использования возобновляемых источников энергии в городах привлек внимание большого числа изобретателей и художников, многие из которых считают ветряную турбину с вертикальной осью многообещающей.

Для этих перевернутых ветроуловителей нет единой конструкции, но все они имеют один ключевой аспект: лопасти вращаются вокруг оси, направленной вверх. И в отличие от своих горизонтальных собратьев, компоненты и связанные с ними генераторы вертикальной турбины размещены у ее основания, что придает ей более низкий центр тяжести.Большинство из них также относительно небольшие, и, в отличие от горизонтальных блоков, их можно сгруппировать очень близко друг к другу для оптимизации эффективности.

Во многих крупных городах, включая Нью-Йорк, Сан-Франциско, Бостон и Чикаго, городские власти и ученые изучают турбины с вертикальной осью и рассматривают возможность их использования. Париж воспринял эту идею с энтузиазмом, разрешив даже установить две гигантские турбины этого типа в стальной решетке Эйфелевой башни, которые когда-нибудь могут генерировать достаточно электроэнергии для питания первого этажа туристической достопримечательности.Некоторые частные фирмы по всему миру начали интегрировать турбины с вертикальной осью в архитектурные планы коммерческих зданий.

Но вертикальные турбины также привлекли значительное количество скептиков и скептиков.

«Вы можете сделать ветряную турбину с вертикальной осью, которая будет производить электроэнергию, — говорит Роберт Преус, исследователь из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии в Колорадо, который участвовал в разработке критериев сертификации малых ветряных турбин в США. не вы можете сделать это на конкурентной основе.”

T здесь недостаточно исследований, чтобы сделать вертикальные турбины долговечными и доступными, отмечает Преус. Пока еще недостаточно известно о том, как долго прослужит оборудование, и не всегда есть надежная гарантия возврата инвестиций. Кроме того, этих машин производится недостаточно для того, чтобы снизить цену, которая остается неизменно высокой — в некоторых случаях она достигает десятков тысяч долларов за единицу. Многие вопросы о том, сколько энергии может производить небольшая вертикальная турбина на крыше здания, остаются без ответа.И хотя энтузиасты утверждают, что вертикальные турбины меньшего размера не убивают летающих животных, таких как птицы, пока не собрано достаточно данных об их общем воздействии на дикую природу.

Однако существует множество людей, желающих поэкспериментировать, иногда из-за шаткой финансовой поддержки, с появляющейся турбинной технологией. Интернет завален сайтами ныне обанкротившихся компаний, возвещающих славу этих машин и их возможностей, а также почти бесконечным списком восторженных статей, часто полных мифов о них.В некоторых случаях эти истории могут преувеличивать свой потенциал или использовать устаревшую информацию для представления их неточного портрета.

Одно из самых популярных заблуждений, говорит инженер Ричард Кокрейн из Эксетерского университета в Великобритании, заключается в том, что все ветряные турбины с вертикальной осью бесшумны или, по крайней мере, менее шумны, чем все их горизонтальные аналоги на больших ветряных электростанциях.

«Есть некоторые машины с вертикальной осью, которые очень шумные, потому что они не приложили столько усилий к аэродинамике машины», — говорит Кокрейн.Есть также несколько недавно разработанных турбин с горизонтальной осью, которые невероятно тихие.

В течение нескольких лет Кокрейн был частью команды, работающей над машиной под названием «Тихая революция». Его исследовательская группа разместила прототипы более чем в 200 различных местах по всей Великобритании, в том числе на крышах школьных зданий, в пригородных парках и на краю парковок торговых центров, при этом измеряя как производительность, так и выработку энергии и собирая отзывы о проблемах. как шум и эстетика.Он смог собрать огромное количество информации о потенциале небольших вертикальных турбин, прежде чем выйти из проекта после того, как разочаровался в стремлении инвестора быстро вывести турбину на рынок.

Некоторые инженеры высказывают скептицизм, например, по поводу потенциала использования энергии ветра в населенных пунктах. Здания и деревья, как правило, вызывают турбулентность и уменьшают устойчивые течения, особенно на уровне земли или на крышах. Но было несколько мест на окраинах городов и недалеко от моря, где Кокрейн и его команда смогли добиться сильного, устойчивого и надежного ветра даже на крышах зданий.

«В конце концов мы в шутку назвали его машиной для пригородного ветра, а не для городского ветра», — говорит Кокрейн.

В любом случае, вертикальный дизайн вдохновил многих на создание скульптур. Горизонтальные лезвия, поворачивающиеся к человеку на земле, могут создать подсознательно пугающее ощущение. Но вертикальные лезвия, напротив, часто называют завораживающими, умиротворяющими и расслабляющими. Их   часто принимают за паблик-арт.

Кокрейн вспоминает   , что одно из его бывших учебных мест находилось на стоянке возле оживленного продуктового магазина.Когда там установили относительно небольшую горизонтальную турбину, клиенты парковались далеко от нее. Но когда эту машину заменили турбиной с вертикальной осью, менеджер магазина заметил, что все будут парковаться под ней и смотреть вверх.

«Шум старой машины мог отпугнуть людей», — говорит Кокрейн. Но ему это казалось скорее чем-то подсознательным. «Им нравилось смотреть, как вертикальный поворачивается».

Зажги ночь

(Вики Скури)

Вдоль шоссе возле международного аэропорта Эль-Пасо в Техасе 16 башен высотой 50 футов освещаются снизу призрачным голубым светом.В верхней части каждого находится ветряная турбина с вертикальной осью высотой 10 футов, построенная и обслуживаемая UGE, компанией, специализирующейся на устойчивом производстве энергии. По словам руководителя проекта Яна Громадски, каждая турбина производит от одного до полутора киловатт-часов энергии, чего достаточно, чтобы компенсировать стоимость эстетического освещения вокруг аэропорта.

Примечание редактора: изначально эта подпись не указывала на автора этого изображения, Вики Скури. SmithsonianMag.com сожалеет об ошибке.

La Tour Verte

(УГЭ)

UGE также была нанята для установки двух гигантских ветряных турбин с вертикальной осью на втором уровне Эйфелевой башни в Париже в феврале 2015 года. Хотя компания изначально беспокоилась о негативной реакции общественности, французы были «чрезвычайно позитивны» в своем ответе. к инсталляции, — говорит Громадски. Несмотря на это, дизайнеры и инженеры потратили немало времени на то, чтобы лопасти гармонировали со сложной металлической конструкцией конструкции, и постарались использовать тот же оттенок краски, что и на внешней стороне башни, чтобы не испортить ее внешний вид. ниже.Каждая турбина способна производить 10 000 киловатт-часов энергии в год; со временем этой энергии может хватить для питания первого этажа популярной и знаковой туристической достопримечательности. В настоящее время ведется мониторинг проекта, чтобы увидеть, насколько хорошо работает система.

Дерево Ветра

(предоставлено New Wind)

Французская компания New Wind попала в заголовки газет в начале 2015 года, когда объявила о планах установить одно из своих «ветряных деревьев» высотой 26 футов на площади Согласия в Париже.(Эта фотография, однако, была сделана на установке New Wind в Ле-Бурже во время климатических переговоров COP21.) Деревья сделаны из пластиковых ветвей, каждая из которых увенчана лопастью турбины, похожей на зеленый лист. По словам их конструктора Жерома Мишо-Ларивьера, эти турбины с вертикальной осью способны производить 2400 киловатт-часов в год — этого достаточно для освещения 71 парковочного места.

Ветер в их генах

(любезно предоставлено Фондом медицинских исследований Оклахомы)

Высоко на вершине здания Фонда медицинских исследований Оклахомы в центре Оклахома-Сити, эти 18 турбин с вертикальной осью, по 18 в каждой.5 футов в высоту, они были спроектированы так, чтобы имитировать форму нитей ДНК, чтобы подчеркнуть работу, происходящую внутри офисов. Здание было спроектировано архитектурной фирмой Perkins + Will и удостоено золотого статуса по программе «Лидерство в энергетическом и экологическом дизайне» Совета по экологическому строительству США. Компания, которая первоначально спроектировала и спроектировала турбины, прекратила свою деятельность до того, как здание было завершено в 2012 году, но установка находилась под контролем SWG Energy из Далласа.

В первоначальных отчетах неверно указывалось, что турбины будут производить в общей сложности 85 500 киловатт-часов энергии в год; на самом деле каждая из турбин теперь производит около 1000 киловатт-часов энергии в год, что в сумме составляет 18 000, что составляет менее 25 процентов от первоначального прогноза.Неспособность проекта обеспечить обещанное количество электроэнергии демонстрирует, насколько лихорадочный энтузиазм витает вокруг этих турбин. Но, несмотря на разницу в производительности, участники говорят, что турбины помогли подчеркнуть общий зеленый дизайн здания, и, в отличие от других зеленых элементов, они видны снаружи любому, кто проезжает через город. «Это культовая система возобновляемой энергии на крыше здания, — говорит Джозеф Уилликс, президент SWG. «Сейчас все знают исследовательскую башню из-за ветряных турбин.

Исландский стиль

В Исландии экстремальные зимние погодные условия создают особые проблемы для тех, кто хочет использовать ветер для производства электроэнергии. Порывы ветра многочисленны, как и низкие температуры, из-за которых турбины замерзают. Компания, известная как IceWind, в течение нескольких лет тестирует небольшие ветряные турбины с вертикальной осью и в настоящее время продает две модели: одну для тех, кому нужно обогреть небольшую хижину или управлять небольшой фермой, а другую можно использовать для питания вышек наблюдения или телекоммуникаций. .Эти маленькие, отдаленно похожие на замки агрегаты, выполненные в различных цветах, рекламируются как способные легко таять и отбрасывать лед, прежде чем он сможет помешать выработке энергии. По оценкам основателя компании и инженера Саэтора Асгейрссона, каждая из этих небольших турбин может производить в среднем от 1000 до 1800 киловатт-часов в год, в зависимости от местоположения.

Антропоцен Энергия Ветровая энергия

Рекомендуемые видео

Каким видится будущее технологии ветряных турбин

Энергия ветра является жизненно важным компонентом, позволяющим нашей планете создавать более устойчивые источники выработки электроэнергии.Как правило, отрасль возобновляемой энергетики расширяется, и многие страны ставят перед собой амбициозные цели роста, например, Шотландия, которая стремится получать 100% своей электроэнергии из возобновляемых источников к 2020 году. Этот всплеск создает множество вакансий в области возобновляемых источников энергии для квалифицированных инженеров. , одновременно продвигая инновации в технологиях ветроэнергетики, чтобы процессы могли стать более эффективными, а большее количество энергии могло производиться из устойчивых источников.

Но где же эта инновация оставляет ветроэнергетику и работающих в ней инженеров?

Первые ветряные турбины 

Технология ветряных турбин существовала в истории человечества на протяжении веков, а самые ранние известные ветряные мельницы использовались для перекачки зерна и воды в А.Д 500-900.

Но только в конце 19 века в Шотландии, Дании и США начали появляться первые турбины, специально предназначенные для выработки возобновляемой энергии. Эти ветряные турбины предназначались для выработки электроэнергии в районах, труднодоступных для обычных энергосистем. Эти ранние турбины мало чем отличались от того, что мы видим сейчас в ветроэнергетике. Проще говоря, у них было две или три лопасти, внешне похожие на пропеллер самолета, который вырабатывал энергию, когда ветер заставлял лопасти вращаться вокруг ротора.Этот ротор будет подключен к генератору, который затем вырабатывает электричество.

С тех пор дела пошли дальше, и за последние 40 лет технология турбин была использована для производства электроэнергии в гораздо больших масштабах для подачи в существующие электрические сети. Первая в мире ветряная электростанция была построена в 1980-х годах в Нью-Гэмпшире, США, она состояла из 20 турбин, но из-за того, что разработчики переоценили доступный ветровой ресурс, эта ветряная электростанция потерпела неудачу.

Более поздние ветряные электростанции в 1990-х годах были гораздо более успешными в США, Дании и Великобритании и могли обеспечить электроэнергией небольшое количество домов, проложив путь для впечатляющих ветряных электростанций, используемых сегодня в отрасли возобновляемых источников энергии.

Современные ветряные турбины

Современные ветряные турбины значительно и постоянно совершенствуются по сравнению с теми, которые были испытаны в 80-х и 90-х годах. Мы все чаще видим, что турбины становятся более экономичными, надежными и способными производить гораздо больше энергии — сегодняшние турбины значительно больше и имеют большую мощность выработки электроэнергии до 12 МВт!

Улучшенные возможности выработки электроэнергии с помощью ветра — отличная новость для энергетической отрасли 

По мере развития технологии на горизонте появляются усовершенствования, которые продлят срок службы ветряных электростанций и одновременно снизят эксплуатационные расходы.

Некоторые из основных областей инноваций:

  • Более длинные и легкие лопасти ротора, некоторые из которых достигают 95 метров в длину
  • Лопасти с изогнутыми концами, разработанными для максимального использования всех скоростей ветра
  • Лопасти с улучшенными характеристиками выдерживать нагрузки высотных ветряных и более высоких башен
  • Системы управления, оптимизирующие производительность
  • Более надежные редукторы
  • Цифровизация процессов

, не очень цифровые.Но по мере того, как технологии в целом развиваются и становятся более изощренными, ветроэнергетика может извлечь уроки и использовать их для адаптации своей деятельности. Например, благодаря недавнему обновлению полосы пропускания с 4G до 5G морские ветряные турбины теперь могут гораздо быстрее связываться с географически удаленными владельцами активов.

Кроме того, поскольку «облако» становится более безопасным пространством для хранения больших объемов данных, ветроэнергетика может воспользоваться этим, чтобы турбины могли хранить больше аналитических данных, чем раньше.Чем больше данных, тем больше информации о состоянии турбины. Однако при этом требуется повышенное количество администраторов — глубокий анализ бесполезен, если никто не может его интерпретировать. Это откроет больше возможностей для трудоустройства и областей для диверсификации для квалифицированных технических специалистов. Еще один способ интерпретации данных — использование интеллектуальных систем искусственного интеллекта. Это то, что ветроэнергетика может использовать, чтобы убрать часть ручного администрирования из рабочей силы и заменить его цифровым процессом.

Использование дронов также является еще одним технологическим достижением, которое использует ветроэнергетика. С дронами фотографии можно делать удаленно и автономно без пилота, облачные вычисления могут затем сшивать эти изображения вместе, прежде чем, наконец, передать их системе ИИ, которая запрограммирована на выявление любых проблем с лезвием, т. е. трещин, пример. Этот высокоцифровой процесс означает, что проблемы с техническим обслуживанием могут быть выявлены на ранней стадии, что позволяет техническим специалистам быть задействованными до того, как проблема станет достаточно серьезной, чтобы гарантировать отключение турбины.

Цифровизация не ограничивается технологией самой ветряной турбины, она распространяется на всю отрасль с такими идеями, как разработка интеллектуальной «умной сети».

Цифровизация не ограничивается только самими ветряными турбинами… 

Большинство людей слышали о «сети», которая представляет собой сеть линий электропередач, трансформаторов и подстанций, которые передают электроэнергию от ее источника, например, ветряная электростанция, к вашему дому. Истоки этого инженерного чуда восходят к 1890-м годам, и хотя со временем оно совершенствовалось, теперь оно должно развиваться дальше, чтобы идти в ногу с обществом и стать цифровым.

По сути, интеллектуальная сеть представляет собой цифровую технологию, которая обеспечивает связь между поставщиком коммунальных услуг и потребителем. Он состоит из ряда компьютеров, автоматизированного процесса и новых технологий, работающих вместе для создания гибкой сетки. Например, если возникает чрезвычайная ситуация, такая как отключение электроэнергии, технологии интеллектуальных сетей могут обнаружить это и изолировать проблему, сдерживая ее до того, как она перерастет в крупномасштабное отключение.

Предпосылкой интеллектуальной сети является огромное изменение на уровне отрасли, для реализации которого потребуется десятилетие, но оно принесет большие плоды, такие как возможность прогнозировать спрос и координировать хранение на нескольких уровнях.Его можно использовать, чтобы сообщать турбинам ветряной электростанции, когда запускать; в зависимости от текущего спроса на энергию, что означает, что использование энергии становится намного более эффективным и рентабельным.

Что цифровизация означает для инженеров?

Последние инновации и цифровая трансформация — это потрясающие новости для отрасли, которая собирается набирать обороты. По мере того, как процессы становятся цифровыми, аналитика становится более доступной, всесторонней и простой для интерпретации, что позволяет энергетической отрасли, и в частности ветряным электростанциям, использовать более рентабельную работу, обеспечивающую увеличение выходной мощности.Но что это значит для инженеров, работающих в ветроэнергетике?

Джеймс Пайп, директор по продажам NES Global Talent, комментирует:

«Инженеры с техническими навыками, такими как механики, электрики, специалисты по управлению и контрольно-измерительным приборам, лопастные и турбинные техники, будут все больше нуждаться в поддержке роста. Но инженеры должны ожидать, что необходимые наборы навыков теперь будут включать в себя большие элементы навыков ИТ / сетевых систем, поскольку такие области, как обнаружение неисправностей и мониторинг систем / производительности, выполняются с помощью электронных, а не механических средств.

Кроме того, в связи с увеличением масштабов ветряных турбин, оффшорная ветроэнергетика будет продолжать развивать новаторов завтрашнего дня, особенно в таких областях, как суда и логистика, подводные кабели и передачи, фундаменты, турбины, искусственный интеллект, робототехника. и аналитика данных, и, естественно, потребуются навыки для ее поддержки». Глобус.Наша специализированная команда по ветроэнергетике обладает глубоким пониманием проблем, стоящих перед отраслью, и может использовать нашу обширную глобальную сеть, чтобы найти вам нужные таланты, поэтому, если у вас есть потребность в персонале для морской или наземной ветроэнергетики, свяжитесь с нашими экспертами сегодня. .

Мы уже работаем над некоторыми из самых интересных в мире проектов в области возобновляемых источников энергии и ветра, поэтому у нас есть все возможности, чтобы найти подходящие места для подходящих кандидатов. У нас есть множество вакансий в области возобновляемых источников энергии для квалифицированных инженеров, желающих повысить свою квалификацию или начать свою карьеру в ветроэнергетике, от солнечной энергии до ветряных электростанций.

Как выглядит будущее экологически чистой энергии с помощью ветряной турбины высотой 262 фута

Это выпуск еженедельного информационного бюллетеня Boiling Point от 24 июня 2021 года об изменении климата и окружающей среде в Калифорнии и на американском Западе. Зарегистрируйтесь здесь, чтобы получить его на свой почтовый ящик.

В сотнях футов над землей, подвешенный на веревках и обдуваемый сильным ветром, Мэтью Келли живет своей лучшей жизнью.

Келли работает техником по ветряным турбинам, и мой коллега Брайан ван дер Бруг недавно сфотографировал, как он ремонтирует лопасти из стекловолокна на ветряной электростанции в Монтесума-Хиллз в Калифорнии, на северо-востоке залива.Фотографии Брайана стоят тысячи слов, а то и больше. Вот снимок Келли, сидящего на поврежденной лопасти и использующего свой опыт скалолазания с пользой:

Мэтью Келли из Rope Partner ремонтирует 148-футовую лопасть турбины из стекловолокна.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

А вот Келли, спускающийся на землю после 10 часов подвешивания на вершине 262-футовой башни:

Мэтью Келли спускается на землю с ветряной турбины.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

От этих фотографий у меня перехватило дыхание. Они также заставили меня задуматься о двух темах, которые я недавно освещал: будущее рабочих мест в энергетике по мере перехода Соединенных Штатов от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии и о том, как ветряные и солнечные фермы могут кардинально изменить ландшафт.

Начнем с рабочих мест.

Бюро статистики труда США прогнозирует, что техник по обслуживанию ветряных турбин станет самой быстрорастущей профессией в стране в этом десятилетии, при этом ожидается, что занятость вырастет на 61%, с 7 000 до 11 300 рабочих мест.(Установщик солнечных панелей занимает третье место в списке самых быстрорастущих компаний с прогнозируемым увеличением числа рабочих мест на 51%). По данным федерального агентства, 20,17 долларов в час.

Келли работает в компании Rope Partner, которая базируется в Санта-Круз и была основана скалолазом Крисом Блеем в 2001 году. Блея вдохновила случайная встреча в национальном парке Джошуа-Три с двумя немецкими альпинистами, которые зарабатывали на жизнь, взбираясь на строительные площадки и церкви. что требовался ремонт.Он выбрал лучшее время, учитывая быстрый рост американской ветроэнергетики.

Келли нашел свой путь в профессии «веревочный альпинизм» в 2018 году после окончания колледжа со степенью в области экологических наук и политики. Вот он снова на лопасти ветряной электростанции Shiloh II, которая принадлежит компании EDF Renewables из Сан-Диего, дочерней компании французской электроэнергетической компании EDF. Вы можете увидеть незавершенный ремонт, над которым Келли работал под его ногами:

Мэтью Келли регулирует линию позиционирующего кольца.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

В штате Rope Partner около 100 технических специалистов, по словам вице-президента компании по развитию бизнеса Лукаса Льядо. Многие из них — альпинисты, стропила, лыжники и другие любители активного отдыха, которые проводят часть года, взбираясь на ветряные турбины. Зимние месяцы являются самыми медленными для ремонтных работ, поскольку весной погода улучшается, и количество рабочих мест увеличивается.

«Эти ребята кочевники по своей природе», — сказал Льядо. «Это своего рода выравнивание образа жизни, которое позволяет этим техникам зарабатывать на жизнь, работая с веревкой, а также видеть части страны или мира, где бы мы ни работали.”

На самом высоком уровне, сказал Лладо, техники высшего уровня могут получать шестизначные зарплаты, часто без высшего образования. И работа имеет решающее значение для перехода к чистой энергии. Лопасти ветряных турбин со временем изнашиваются, что снижает выработку электроэнергии. Они могут треснуть от нагрузки, которой они подвергаются, или получить повреждения во время транспортировки. Удары молнии также могут потребовать исправления.

«Это как твоя машина. Вам нужно поддерживать его, чтобы он работал», — сказал Льядо. «Вы можете сделать это превентивно и избежать крупного счета или дождаться, пока что-то сломается.

Вот тут-то и появляются Келли и его коллеги. Здесь он поднимается по лестнице в 262-футовой башне в Шайло II. Как только он выберется наверх, он спустится вниз по 148-футовой лопасти, нуждающейся в ремонте:

Мэтью Келли поднимается по лестнице внутри башни высотой 262 фута на ветряной электростанции Шайло II.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

Вот он рядом с лезвием из стекловолокна, готовясь принять ведро с инструментами и расходными материалами, которые поднимают снизу:

Мэтью Келли направляет ведро с инструментами и расходными материалами.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

А вот его коллега Ллойд Хардин лежит на земле, помогая управлять веревками, пока ковш поднимается:

Ллойд Хардин из Rope Partner помогает управлять веревками.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

Келли сказал мне, что это его «четвертый сезон» по масштабированию ветряных турбин, и можно с уверенностью сказать, что ему нравится его работа. Ему нравится работать полгода, а в остальное время «исследовать другие вещи».Он также является поклонником потрясающих видов с вершин башен.

«Очень здорово повернуться спиной или повернуть голову и немного пообедать прямо в воздухе», — сказал он. «Это довольно беспрецедентная ситуация. И просто быть во власти стихии — ветра, дождя, холода, жары».

Недавно я написал в этом информационном бюллетене об эстетике ветряных и солнечных электростанций, и разговор с Келли вернул меня к этим дебатам. Являются ли крупномасштабные объекты возобновляемой энергии красивым признаком лучшего будущего или уродливым бельмом на глазу на фоне великолепных пейзажей? И замедлит ли противодействие этим объектам из-за их визуального воздействия переход от ископаемого топлива?

Восхищаясь фотографиями Брайана, мне трудно не думать, что ветряные машины выглядят красиво — особенно с овцами на переднем плане, а затем с лунным затмением на заднем плане:

Овцы пасутся на ветряной электростанции Шайло II.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

Турбины вращаются во время лунного затмения кровавой луны за башнями ветряной электростанции Шайло II 26 мая 2021 года.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

Тем не менее, я живу в большом городе, а не в сельской местности, где люди ожидают бесперебойного обзора. Существует невероятное разнообразие мнений по этой теме, как показали ответы, которые я получил на информационный бюллетень в прошлом месяце. Я поделился многими ответами в этой ветке Твиттера, от автора электронной почты, который сравнил противодействие возобновляемым источникам энергии с визуальными воздействиями с «жалобой на то, что ваш чай остыл, пока Титаник тонет», до многих читателей, которые утверждали, что солнечные батареи должны быть на крышах, не дикие пейзажи.

«Основная часть деятельности защитника окружающей среды — это сохранение природной красоты живописного ландшафта для нынешнего и будущих поколений», — написал один человек. «Я хотел бы увидеть реакцию всех защитников окружающей среды, если бы они предложили строить ветряные турбины и небольшие фермы с солнечными панелями в заливе Сан-Франциско и на окружающих склонах округа Марин и Беркли».

Несколько авторов электронной почты указали, что больше всего от производства энергии страдают не преимущественно белые города, в которых строятся солнечные фермы и ветряные турбины, а, скорее, цветные сообщества, вдыхающие загрязненный воздух и пьющие загрязненную воду, полученную в результате добычи и переработки угля. нефти и газа.Эти объекты, работающие на ископаемом топливе, также не известны тем, что улучшают пейзаж.

«Кто советовался с бедными сообществами по поводу их внешнего вида до того, как были построены вонючие угольные электростанции, извергающие твердые частицы?» — спросил один из почтальонов. «Мы, белые люди, на самом деле снежинки, которые не выносят никаких перемен и не могут пожертвовать ни на йоту ради общего блага. Печальный.»

Сельская дорога проходит рядом с ветряной электростанцией Шайло II.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

Несколько читателей заговорили об океанских ветряных турбинах — технологии, с которой Келли знакома, взобравшись на башни первой в Америке морской ветряной электростанции в атлантических водах у Род-Айленда.По крайней мере, один читатель, заядлый путешественник, чувствовал себя противоречиво.

«Я твердо поддерживаю развитие ветра и солнца, и вид ветра и солнца в большинстве сред наполняет меня радостью, поскольку я понимаю, что мы приближаемся к минимизации выбросов углерода», — написали они. «Тем не менее, мысль о том, чтобы увидеть турбины у побережья… Я ПЫТАЮСЬ принять это во благо, но у меня с этим проблемы».

Солнце садится за ветряные турбины на ветряной электростанции Шайло II.

(Брайан ван дер Бруг / Los Angeles Times)

Каким будет будущее экологически чистой энергии? Никто не знает наверняка.Но мы знаем, что в Соединенных Штатах установлены десятки тысяч ветряных турбин, и запланировано еще много десятков тысяч. Фотографии Брайана — хорошая отправная точка, чтобы попытаться осмыслить визуальные изменения на горизонте и работу, стоящую за переходом.

Вот что еще происходит на Западе:

ГЛАВНЫЕ ИСТОРИИ

Коренные американцы на Западе наблюдают, как их культура подвергается опасности из-за засухи, вызванной изменением климата, а иногда и из-за усилий по борьбе с изменением климата. Моя коллега Анита Чабрия отправилась в бассейн Кламат, на границе Калифорнии и Орегона, чтобы поговорить с членами племени, которые опасаются не только за находящихся под угрозой исчезновения присосок, но и за свою собственную безопасность, поскольку антиправительственные экстремисты угрожают силой отобрать воду у фермеров; вот ее история. Тем временем Дэниел Ротберг из Nevada Independent написал о коренных общинах, чьи источники пищи и традиционной медицины находятся под угрозой из-за предлагаемого литиевого рудника.

Рекордная жара на прошлой неделе была особенно опасна для работающих на открытом воздухе, людей без жилья, пожилых людей и других лиц, которые не могут позволить себе кондиционер. Джек Хили из The New York Times написал захватывающий отчет о 115-градусном дне в Фениксе, в котором основное внимание уделялось строителям, подвергающим свою жизнь риску, и росту стоимости жилья, вынуждающему людей выходить на улицы. Габриэль Кэнон из The Guardian написала аналогичную статью о Лас-Вегасе, отметив, что многие центры охлаждения в округе Кларк закрываются после наступления темноты, даже когда ночные температуры почти не падают — серьезная проблема в бетонном оазисе и в других крупных городах.

Ошеломляющее расследование находит губернатора.Гэвин Ньюсом сильно преувеличил прогресс Калифорнии в работе по предотвращению лесных пожаров в преддверии самого страшного пожарного года за всю историю наблюдений. Ньюсом утверждал, что государство обработало 90 000 акров с перерывами на топливо и предписало сжигание в рамках 35 «приоритетных проектов», но фактическое количество составляло 11 399 акров, обнаружил Скотт Родд из CapRadio. Кроме того, количество акров, обработанных Cal Fire, сократилось вдвое в 2020 году. Тем временем на западе бушуют пожары; два национальных леса в Аризоне полностью закрыты для посетителей, а гора Mt.Хейли Смит из The Times сообщает, что начало тропы Уитни находится под приказом об эвакуации.

ЗАСУХА НА ЗАПАДЕ

Озеро Даймонд-Вэлли в округе Риверсайд.

(Robert Gauthier / Los Angeles Times)

Несмотря на исключительно засушливые условия в регионе, в Южной Калифорнии, похоже, в ближайшее время не грозит безводье. Почему? В значительной степени из-за озера Алмазной долины, которое было построено 21 год назад и до сих пор в основном заполнено. Мой коллега Луи Саагун написал о «внутреннем океане», который является крупнейшим водохранилищем Метрополитен-Уотер-Дистрикт, с великолепными фотографиями Роберта Готье.А вот и крупное обновление западной засухи и климата от Селины Тебор из The Times.

Местная растительность уменьшилась на 37% на почти 5000 квадратных миль пустыни Южной Калифорнии с 1980-х годов. Это вывод исследования Калифорнийского университета в Ирвине, посвященного пустыне Сонора, и это особенно тревожно, потому что пустынные растения являются одними из самых выносливых в мире. По словам Джанет Уилсон из Desert Sun, повышение температуры и уменьшение количества осадков наносят ущерб.

Разрешение давней напряженности на реке Колорадо будет невозможно без долгосрочных мер для Солтон-Си, сокращающегося озера в пустыне Южной Калифорнии. Государственные чиновники сосредоточились на проектах по ремонту, чтобы ограничить ущерб для здоровья населения и окружающей среды, но они также изучают подробные предложения по водопроводу из мексиканского моря Кортеса или Тихого океана, сообщает Марк Олальде из Desert Sun. Осуществимо ли какое-либо из этих предложений на самом деле, является предметом ожесточенных споров.

ПОЛИТИЧЕСКИЙ КЛИМАТ

У нас есть кандидат на должность комиссара Бюро мелиорации. Президент Байден поручил Камилле Тутон возглавить агентство, которое курирует водные и энергетические системы на Западе, сообщает Associated Press.Она из Невады, работала в комитетах Конгресса и в администрации Обамы по вопросам водоснабжения, и, если ее подтвердят, она станет ключевым игроком на реке Колорадо.

Администрация губернатора Гэвина Ньюсома снова отложила введение правил общественного здравоохранения, призванных защитить людей, живущих вблизи нефтяных и газовых скважин. Ньюсом первоначально приказал Калифорнийскому нефтяному регулятору, CalGEM, разработать такие правила к декабрю 2020 года. 31 декабря CalGEM пообещал, что проект правил будет разработан к весне. Сейчас лето, а агентству по-прежнему нечего показать, сообщает Кэтлин Ронейн из AP.Активисты за экологическую справедливость продолжают требовать буферных зон между добычей ископаемого топлива и домами.

Президент Байден поставил цель защитить 30% земель и вод Америки к 2030 году. будут засчитаны в счет цели 30%, что разочаровывает некоторых защитников природы, сообщает Wufei Yu для High Country News.

Информационный бюллетень

На пути к более устойчивой Калифорнии

Получите «Точку кипения», наш информационный бюллетень, посвященный изменению климата, энергетике и окружающей среде, и станьте частью обсуждения и решения.

Введите адрес электронной почты

Зарегистрируйтесь

Время от времени вы можете получать рекламные материалы от Los Angeles Times.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПЕРЕХОД

Подобных сцен с пустой автострадой 110 в южном направлении в начале пандемии COVID-19 больше нет.

(Robert Gauthier / Los Angeles Times)

После пандемии дорожное движение в Лос-Анджелесе резко возросло, что привело к еще большему загрязнению легких и выбросам, вызывающим потепление планеты. Пробки не такие плохие, как раньше, но, возможно, они улучшатся, даже с учетом расширения общественного транспорта, сообщает Хейли Смит из The Times. Хейли также рассказала об открытии транзитного проекта, который, наконец, свяжет международный аэропорт Лос-Анджелеса с растущей железнодорожной сетью региона.Доехав до аэропорта в плотном потоке машин, сев на маршрутный автобус, воспользовавшись приложениями для совместных поездок и попросив друзей и семью подбросить меня… Лично я не могу дождаться, чтобы сесть на поезд до Лос-Анджелеса.

Ветряные электростанции у побережья Калифорнии сократят площадь, доступную для коммерческого рыболовства. Это не обязательно означает, что они не смогут поймать столько же, но это означает, что их затраты могут возрасти, сообщает Маккензи Шуман для San Luis Obispo Tribune. Это всего лишь один пример конфликта, который может замедлить или вывести из строя возобновляемую энергетику.Например, в Анахайм-Хиллз домовладельцы борются за небольшую солнечную ферму из-за проблем со стоимостью собственности, по словам Алисии Робинсон из Регистра округа Ориндж.

В прошлом году я сообщил, что официальные лица Калвер-Сити работали над планом постепенного отказа от добычи ископаемого топлива на принадлежащей им части нефтяного месторождения Инглвуд. По сообщению Culver City Observer, на прошлой неделе 4–1 проголосовали за то, чтобы городской совет продвигал этот план, который требует прекращения бурения нефтяных скважин к 2026 году.Не удивляйтесь, если компания, владеющая нефтяным месторождением, подаст в суд.

ЕЩЕ ОДНА

Компания Disney использовала персонажей из шоу Disney+, в том числе Локи, в рекламных кампаниях Hyundai.

(Фотоиллюстрация Николь Вас / Los Angeles Times; Дэвид Залубовски / Associated Press; Marvel Studios)

Не могу не отметить, что сюжет эпизода прошлой недели «Локи», нового телешоу Marvel на Disney+ — предупреждение о спойлерах, если вы еще не смотрели — зависит от повторяющихся стихийных бедствий, связанных с климатом, с 2047 по 2051 год.Не то, что я ожидал!

Я также не мог не вспомнить статью моего коллеги Райана Фондера о партнерстве Disney с Hyundai для создания рекламы компактного внедорожника, работающего на масле, с персонажем Локи в главной роли. Вы знаете, один из главных факторов климатического кризиса.

Справедливости ради стоит отметить, что Hyundai недавно представила гибридную версию своего компактного внедорожника Tucson. Ранее в этом году я писал о том, что Disney использует «Звездные войны» и другие популярные истории, чтобы помочь Chevrolet продавать электромобили.Тем не менее, в климате есть когнитивный диссонанс, который нетрудно понять, и он не ограничивается Диснеем. Для многих компаний разрыв между словами и действиями зияет.

В информационном бюллетене на прошлой неделе упоминалось о предлагаемом литиевом руднике Thacker Pass в Неваде, который столкнулся с неудачей, связанной с Законом об исчезающих видах. Предлагаемый рудник, о котором идет речь, назывался Rhyolite Ridge.

Мы вернемся к вам на следующей неделе. Если вам понравился этот информационный бюллетень, рассмотрите возможность отправки его своим друзьям и коллегам.

Повышение эффективности ветряных турбин | Clarkson University

Но инновационный дизайн Visser включает в себя две запатентованные технологии: новую конструкцию лопастей и уникальное размещение ротора турбины в самом воздуховоде. Работая в районе со средней скоростью ветра 5 метров в секунду, эта турбина будет производить до половины электроэнергии, ежегодно потребляемой типичным американским домом.

Адъюнкт-профессор авиационной техники и машиностроения недавно впервые испытал турбину уникальной конструкции в туннеле для испытаний ветряных турбин Университета Ватерлоо.«Цифры, которые мы видим, — говорит он, — могут произвести революцию на рынке».

Чтобы получить эти результаты, Виссер изменил то, как его турбина воспринимает ветер.

Представьте гигантскую трубу. Эта трубка представляет собой поток воздуха. Большинство небольших турбин могут вытягивать из этого потока около 30 процентов энергии. Турбина Виссера способна «захватить» больше воздуха из большей трубы ветрового потока, что эквивалентно более 80 процентам энергии исходного потока.

Канальные турбины

, такие как Visser, также изменяют форму захваченного воздушного потока по мере его движения, от трубчатой ​​формы до формы песочных часов.Увеличенный поток воздуха движется быстрее в более узком месте, способствуя увеличению выходной мощности.

Опыт Виссера в проектировании больших коммерческих самолетов привел его к созданию более сложного типа воздуховода.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*