Reglajul unghiului palelor (pitch control)
Rotirea palelor unei turbine eoliene în jurul axei lor longitudinale pentru a schimba unghiul de atac, folosită la limitarea puterii peste viteza nominală a vântului, la pornirea și la oprirea rotorului.
Fiecare pală a unei turbine moderne stă pe un rulment mare de rotire montat în butuc și poate fi rotită independent de actuatoare hidraulice sau electrice. Schimbarea unghiului de calare modifică unghiul de atac al palei și, odată cu el, portanța și cuplul.
Reglajul unghiului palelor are trei roluri:
- Limitarea puterii: peste viteza nominală a vântului, palele se rotesc spre poziția „drapel” (bordul de atac în vânt) ca să mențină puterea la valoarea nominală. Viteze de rotire de 5–10° pe secundă permit reacția la rafale în una-două secunde.
- Pornirea și oprirea: în repaus, palele stau la circa 90° (în drapel) și sunt rotite spre 0° la pornire; aducerea în drapel este frâna aerodinamică principală și trebuie să funcționeze independent pe fiecare pală, ca defectarea unui singur actuator să nu poată duce la supraturare.
- Reducerea solicitărilor: reglajul individual al palelor (IPC) ajustează ciclic fiecare pală la fiecare rotație ca să compenseze forfecarea vântului, umbra turnului și orientarea imperfectă, reducând solicitările la oboseală de la baza palelor cu aproximativ 10–20% în studiile publicate.
Turbinele mai vechi, cu pale fixe și reglaj prin desprinderea curentului (stall), frecvente în modelele daneze din anii 1980 și 1990, se bazau pe desprinderea curentului de pe profilul palei la vânt puternic. Erau mai simple, dar mai puțin precise și nu puteau oferi servicii de sistem. Turbinele cu viteză variabilă și reglaj al palelor pot limita producția la comandă, pot oferi răspuns rapid în frecvență și pot reduce treptat puterea la furtună, în loc de o oprire bruscă. Totuși, rulmenții și actuatoarele de reglaj se numără printre cele mai frecvente surse de defecte în bazele de date de fiabilitate.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- Viteza nominală a vântului
Cea mai mică viteză a vântului la care o turbină atinge puterea nominală, de regulă 10–13 m/s la turbinele moderne de mare putere.
- Viteza de oprire a vântului (cut-out)
Viteza vântului la care o turbină se oprește sau își reduce treptat puterea ca să se protejeze de solicitări excesive, de regulă 25 m/s (medie pe 10 minute) la turbinele de mare putere.
- Raportul vitezei în vârful palei (TSR)
Raportul dintre viteza liniară a vârfului palei și viteza vântului neperturbat; turbinele mari cu trei pale sunt proiectate pentru valori de circa 7–10.
- Sistemul de orientare (yaw)
Motoarele, angrenajele, rulmentul și frânele care rotesc nacela unei turbine eoliene în jurul axei turnului, ca rotorul să rămână cu fața în vânt.
- Curba de putere
Relația dintre viteza vântului la înălțimea butucului și puterea electrică a unei turbine, folosită împreună cu distribuția vitezelor vântului pentru a estima producția anuală de energie.