V trná turbína JPT-100

Transkript

1 Uživatelský manuál V trná turbína Výhradní distributor pro eskou a Slovenskou republiku: Alšova 694, Dob any, eská republika Tel.: , Fax: avas@avas-concrete.com,

2 Uživatelský manuál v trné turbíny Obsah Strana 1.0 Bezpe nostní opat ení Obecná specifikace Provedení Montáž Terénní pr zkum Instalace Instalace jednoduchého systému Instalace systému dvou turbín Instalace systému t í turbín Instalace systému kaskády 5 turbín Instalace systému kaskády 7 turbín Instalace systému kaskády 9 turbín Provoz Údržba P ílohy Specifikace produktu

3 1.0 Bezpe nostní opat ení Všechna bezpe nostní opat ení týkající se v trné turbíny jsou uvedena v následující tabulce a upozor ují zejména na nástrahy s ohledem na elektroniku, mechaniku a instalaci. Osoby provád jící instalaci by si p ed zahájením projektu m ly nejprve p e íst tento manuál a dvojnásobnou pozornost v novat bezpe nosti. Okruhy bezpe nosti Úrove Podmínky Rotor/ Listy vrtule Generátor Vysoká Vysoká V p ípad testování i instalace se prsty ani t lem nedotýkejte list vrtule. V p ípad testování i instalace je t eba, aby krátké spojení silového kabelu vypnulo rotor/ listy vrtule, které siln rotují. Systémové uzemn ní Vysoká Je t eba uzemnit el. ídící jednotku, aby se p edešlo škodám zp sobeným únikem proudu. Elektrický jisti Vysoká Je t eba, aby nedošlo ke zkratu el. okruhu. Specifikace kabelu Vysoká P i výb ru vhodného kabelu berte na v domí AWG kabelovou specifikaci. Tabulka 1. Tabulka okruh bezpe nosti Pravidla pro instalaci Neprovád jte instalaci za v tru. Neprovád jte instalaci v dešti. Instalujte systém dle IEC a místních stavebních na ízení. Pokud slyšíte abnormální zvuky i hluk p i instalaci výrobku, zavolejte odborníka na odstra ování závad. Postupujte podle tohoto uživatelského manuálu. Ve všech sm rech v nujte pozornost bezpe nosti. 2.0 Obecná specifikace Obecná specifikace modulu Ozna ení modulu JPT-200 JPT JPT-700 JPT-900 Uzav ený model NE NE NE NE NE NE Po et PM generátor Jmenovitý výkon (W) Výstupní nap tí (Vdc) Pr m r rotoru (m) 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 Po et list Spoušt cí rychlost v tru (m/s) Jmenovitá rychlost v tru (m/s) 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 Mezní rychlost v tru (m/s) 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 Podp ra pro 1 turbínu pro 2 turbíny pro 3 turbíny pro kaskádu 5 pro kaskádu 7 pro kaskádu 9 Rozm ry (mm) 680x648x x648x x648x x2760x x2760x x2760x2110 Váha (kg) Odchýlení p sobením v tru p sobením v tru p sobením v tru p sobením v tru p sobením v tru p sobením v tru Brzda Elektromagnetická Elektrommagnetická Elektromagnetická Elektromagnetická Elektromagnetická Elektromagnetická Tabulka 2. Všeobecná specifikace modulu - 3 -

4 Výkon (kw) Výkonová k ivka : Výkonová k ivka je popsána v datech. Výstupní výkon p i nominální rychlosti v tru 12 m/s je cca 100 W. Jestliže rychlost v tru p esáhne 20 m/s, pak v trná turbína signalizuje p ep tí a automaticky se spustí elektromagnetická brzda, aby ztlumila rychlost to ení rotoru. ( Obr. 1) Graf. 1 VÝKONOVÝ GRAF Rychlost v tru Obr. 1 Výkonová k ivka 3. 0 Provedení Sm rovka Generátor Systémová konfigurace v trné turbíny se skládá ze (Obr. 2): 1. Sestavená vrtule 2. Generátor 3. Gondola 4. Kluzný kroužek 5. Sm rovka 6. Jednotka pro regulaci výkonu Gondola Kluzný kroužek List vrtule Jednotka pro regulaci výkonu 1. Sestavená vrtule Obr. 2 Složení turbíny Sestavená vrtule se skládá z 5 list ( epelí) namontovaných na kotou ový disk. Vítr roztá í listy vrtule, aby p em nil v trnou energii na mechanickou to ivou sílu, jejímž následkem se to í rotor uvnit generátoru. Jelikož se požaduje, aby listy vrtule pracovaly i p i nep íznivém a silném poryvu v tru a p i vysoké rota ní rychlosti, je d ležité, aby byl vybrán vhodný materiál vyhovující t mto pot ebám. Použili jsme konusovou hlavici, aby se do kotou e nedostal zne iš ující/ korodující materiál. 2. Generátor Funkcí generátoru je p em nit mechanickou to ivou sílu rotoru na elektrický proud. Uvnit generátoru se to í klí ový centrální rotor proti plášti statoru, aby indukoval proud. využívá p ímý synchronní PM generátor. V trná turbína Nabíje + - V trná baterie Gondola Uvnit gondoly je IC - integrovaný okruh navržený tak, aby pasoval za generátor a usm r oval generátorem indukovaný stejnosm rný proud na st ídavý. Také detekuje nadproud a odesílá signál zkratu, aby se spustilo magnetické omezení generátoru. 4. Kluzný/ sb rací kroužek Kombinovaný kluzný/ sb rací kroužek je navržen tak, aby zajistil, že celá jednotka v trné turbíny bude automaticky elit v tru, aby minimalizovala jeho elní nápor. Kluzný kroužek je navržen tak, aby systém mohl voln rotovat o 360 a p enášet energii bez p ipojení drát Montáž sm rovky Sm rovka vede systém v trné turbíny, aby elil v tru a sbíral energii v tru pro maximální ú innost. 6. Jednotka pro regulaci výkonu - DC + st ída AC Funkcí jednotky pro regulaci výkonu je regulovat vygenerované nap tí (v rozmezí 0 25Vdc) Obr. 4 Regulace výkonu

5 na stejnou úrove a p ipravit jej pro dobití bateriové banky. Konstrukce manuální brzdy jednotky pro regulaci výkonu brání chodu turbíny p i nep íznivých podmínkách. Periferní vybavení Mezi hlavní periferní za ízení pat í: turbína, nabíje ka, el. ídící panel, baterie, st ída, stožár, chráni atd. Tým inženýr firmy Jetpro se snaží vyhov t požadavk m zákazník a podmínkám v trných polí týkajících se umíst ní periferního za ízení (Tab. 3). Za ízení Stav Specifikace Turbína Požadovaný 12Vdc: 100, 200W, 400 W, 600 W, 1 kw, 1.8 kw, 2.8 kw Nabíje ka Požadovaný 12Vdc/20A Chráni Sloup Volitelný Volitelný Volitelný 12Vdc: 12 Ah, 36 Ah, 50 Ah, 100 Ah, 150 Ah 12Vdc: 150W, 300 W, 600 W, 800 W, 1 kw, 1.5 kw, 2.0 kw, 2.5 kw, 3.0 kw, 5.0 kw Tradi ní typ Vybíjecí typ JPT série: systém 1, 2 nebo 3 turbín JPS série: systém 1, 2 nebo 3 turbín Volitelný JPC série: systém pro kaskádu 5, 7 a 9 turbín Tab. 3 Periferní za ízení Lakovaný plech 4.0 Montáž 1. Montáž sm rovky Použijte dodané šrouby k zafixování lakovaného plechu a upev ovací ty e jednosm rného k emíkového spína e. Upev ovací ty jednosm rného k emíkového spína e Šrouby: M5*16L šroub/m5 plochá podložka/ Generátor M5 pružná podložka/ M5 matka 2. Propojení drát Propojte kabely generátoru s kabely uvnit sb rné ty e (pozor na polaritu). 3. Montáž t la Použijte šrouby k zafixování generátoru, sb rné ty e a sm rovky. Šrouby: M6*55L šroub/m6 plochá podložka/ M6 pružná podložka/ M6 matka Sb rná ty Adaptibilní kroužek Generátor Sm rovka Sb rná ty List vrtule 4. Montáž list vrtule Použijte šrouby k zafixování list vrtule na HUB. Šroub: M5*L16 šroub Konus 5. Použijte šrouby k zafixování konusu a HUBu k hlavní ose generátoru a použijte gumovou zátku pro vypln ní volného prostoru. Gumová zátka Šroub: M6*35L šroub/ M6 plochá podložka - 5 -

6 Frekvence (%) 6. Testování P ipojte kabely na multimetr (režim DC nap tí). Ru n rozto te rotor a sledujte zárove digitální zobrazení. Pokud se zobrazí více než 1,0; znamená to, že sestavení bylo úsp šné. Pokud ne, tak je t eba zjistit, p i kterém z krok montáže došlo k problému. 5.0 Terénní pr zkum Zhodnocení výskytu proud ní v tru ve specifickém míst (Obr. 5) Prov te mapu výskytu proud ní v tru (místa proud ní ve výšce 10 m, 30m a 50 m) a zjist te pr m rnou rychlost v tru v blízkosti Vámi vybraného místa. Pokud je pr m rná rychlost v bod vyšší než 4 m/s, pak m žeme íci, že místo je vhodné pro instalaci v trné turbíny. Avšak p ed instalací je t eba provést aktuální pr zkum rychlosti v tru a sm ru proud ní. Obr. 5 Mapa proud ní v tru ve výšce 10 m M ení rychlosti a sm ru v tru ve specif. míst Odborný pracovník nainstaluje anemometr ve specifik. míst a v požadované výšce (Obr. 6, 7): 1. Otev ený prostor ze zem vzty it 6 m dlouhou v ž. 2. Vysoká budova ze st echy vzty it 3 m dlouhou v ž Rychlost v tru m/s Obr. 6 Histogram rychlosti v tru Vzorkovací rychlost: 1. Denní pr zkum 1 s/ vzorek 2. Týdenní pr zkum 10 min/ vzorek 3. M sí ní pr zkum 10 min/ vzorek Frekvence (%) Topografický pr zkum místa a ur ení výšky v že Obecným pravidlem je najít výšku nejvyššího bodu v okolí (kruh o pr m ru 170 m) v že. P i teme 10 m k výšce nejvyššího bodu, abychom získali p edstavu o výšce v že (Obr. 8). H v = H b + 10 m H v : Výška v že H b : Výška nejvyššího bodu v okruhu 170 m od v že. Jak odhadnout pr m rnou rychlost v tru ve specifické výšce (Tab. 4) V J Z S Sm r v tru Obr. 7 Histogram sm ru v tru H H+10 m Vzdálenost 170 m od v že Obr. 8 Ur ení výšky v že Tab. 4 Faktory efektu st ihu v tru Z informací dle v trné mapy R o hodnotách distribuce v trné energie odhadneme pr m rnou rychlost v tru ve výšce 10 m nebo 30 m. Následn použijeme vzorec k výpo tu pr m rné rychlosti v tru v ur ité výšce (V t ). V v = V 10 * (H v /H 10 )*(log -1 ) V v : Rychlost v tru v uvažované výšce v že V 10 : Rychlost v tru vytažená z údaj dle v trné mapy R ve výšce 10 m. H v : Specifická výška v že H 10 : Výška 10 m : Efekt st ihu v tru Popis oblasti 01 Chladná hladina jezera 02 Nízká tráva nebo nizké k oviny 03 Úsek se stromy, kopci a budovami 04 Sousedství strom a budov 05 Velmi blízko strom a budov 06 Obklopení stromy a budovami - 6 -

7 6.0 Instalace 1. Svislost v že Velice d ležitý je vztah mezi svislostí sloupu a pohyblivostí mechanismu to ení v trné turbíny. ím je v tší úhel sklonu svislého sloupu, tím je v tší síla proud ní v tru, která p ekonává váhu v odchýleném t žišti. (Obr. 9) F x = F z * tan : Úhel sklonu svislého sloupu F z : Váha systému v t žišti F x : Váha v odchýleném t žišti 2. Ú innost sm ru proud ní v tru na osu (Obr. 10) Jednoduchý systém: Jednoduchá v trná turbína m že rotovat o 360 a následovat sm r proud ní v tru. 360 Jednoduchý systém Dvojitý systém: Osa systému 2 turbín musí být kolmá k hlavnímu sm ru proud ní v tru, aby se dosáhlo maximální ú innosti p em ny energie. Dvojitý systém Trojitý a více etný systém: K získání maximáln efektivní p em n energie u trojitého a více etného systému je t eba, aby byl systém instalován s osou kolmou na hlavní sm r proud ní v tru. 90 Trojitý systém Instalace jednoduchého systému Obr. 10 Efektivita sm ru proud ní v tru na osu systému P i vzty ování sloupu a p edinstalací kabel uvnit sloupu postupujte podle požadavk na instalaci. Zafixujte základovou desku sloupu k betonovému základu pomocí ur ených šroub a matek. Spojte kabely turbíny s p edinstalovanými kabely sloupu (barvy: ervené kladné nap tí, erné záporné nap tí) (Obr. 11). P ipevn te v trnou turbínu ke sloupu (Obr. 12) Obr. 11 Propojení kabel v trné turbíny a sloupu Spojte kabely sloupu s ídící jednotkou. (model: CC ) Spojte kabely ídící jednotky s akumulátorem a dokon ete instalaci. Dobíje 100 Ah Obr. 12 Spojení v trné turbíny se sloupem Jednoduchá v ž 300 W L N Ovládací jednotka pro dobíjení CC Obr. 14 Propojení kabel jednoduchého systému Obr. 13 Propojení kabel sloupu s ovládací jednotkou pro dobíjení - 7 -

8 6.2 Instalace systému 2 turbín P ipevn te U - trubku na sloup a p edinstalujte kabely uvnit v že pro dvojitý systém. (Obr. 15) P i vzty ování sloupu a p edinstalací kabel uvnit sloupu postupujte podle požadavk na instalaci. Zafixujte základovou desku sloupu k betonovému základu pomocí ur ených šroub a matek. Obr. 15 Propojení kabel a p ipojení U trubky na sloup systému 2 turbín Spojte kabely turbíny s p edinstalovanými kabely sloupu (barvy: ervené kladné nap tí, erné záporné nap tí) a p ipevn te jednotku v trné turbíny k p ipojovacímu setu sloupu. (Obr. 16) Spojte kabely sloupu s ovládací jednotkou pro dobíjení (model: CC ) (Obr. 17) Spojte kabely ídící jednotky s akumulátorem a dokon ete instalaci. Obr. 16 Propojení kabel v trné turbíny se sloupem Systém 2 turbín Sloup systému 2 turbín Dobíje L N Ovládací jednotka pro dobíjení CC Obr. 17 P ipojení kabel sloupu na ovládací spína Obr. 18 Kabelové propojení systému 2 turbín 6.3 Instalace systému 3 turbín P edinstalujte kabely a p ipevn te troj-trubku na sloup systému 3 turbíny. (Obr. 19) P i vzty ování sloupu a p edinstalací kabel uvnit sloupu postupujte podle požadavk na instalaci. Zafixujte základovou desku sloupu k betonovému základu pomocí ur ených šroub a matek. Spojte kabely turbíny s p edinstalovanými kabely sloupu (barvy: ervené kladné nap tí, erné záporné nap tí) a p ipevn te v trnou turbínu na sloup pomocí upev ovacích prvk. (Obr. 20) P ipojte kabely sloupu k ovládací jednotce pro dobíjení. (CC ) (Obr. 21) Instalaci dokon íte p ipojením kabel jednotky pro ovládání dobíjení k baterii. Obr. 19 P ipevn ní troj-trubky na sloup pro systém 3 turbín Obr. 20 Propojení kabel v trné turbíny a p ipojení ke sloupu Sloup pro systém 3 turbín Jednotka pro ovládání dobíjení CC Obr. 21 P ipojení kabel sloupu k ovládací jednotce pro dobíjení Systém 3 turbín Dobíje Dobíje Dobíje L N Obr. 22 Kabelové propojení systému 3 turbín - 8 -

9 6.4. Instalace kaskády 5 turbín Postupujte podle instrukcí na sestavení podp rného rámu pro systém kaskády 5 turbín viz. Obr. 23. Propojte výstupní kabely v trné turbíny v bod 1 s p edinstalovanými kabely podp rného rámu. (Obr. 24) Obr. 23 Podp rný rám systému kaskády 5 P ipevn te spojku v trné turbíny na základní set podp rného rámu v bod 1. P ipojení kabelu uvnit spojky Opakujte propojení kabel v trné turbíny v místech 2, 3, 4, 5. Obr. 24 Propojení kabel v místech 1, 2, 3, 4, 5 Sve te kabely ze všech 5 míst do kabelové lávky. Nasm rujte paraleln svazek kabel každého setu k p íslušnému ovládání pro dobíjení (se a te uvnit panelu pro regulaci výkonu) a použijte sb rnici pro p ipojení k baterii (Obr. 25). V p ípad, že se jedná o ostrovní provoz, je t eba, aby st ída napájel výkonovou zát ž AC specifickým nap tím. Dobíje L N Obr. 25 Propojení systému kaskádové v trné st ny 5 turbín 6.5 Instalace systému kaskády 7 turbín Postupujte podle instrukcí na sestavení podp rného rámu pro systém kaskády 7 turbín viz. Obr. 26. Propojte výstupní kabely v trné turbíny v bod 1 s p edinstalovanými kabely podp rného rámu pro kaskádu 7 turbín. (Obr. 27) Obr. 26 Podp rný rám systému kaskády 7 turbín P ipevn te spojku v trné turbíny na základní set podp rného rámu v bod 1. Propojení kabelu uvnit spojky Opakujte propojení kabel v trné turbíny v místech 2, 3, 4, 5, 6, 7. Sve te kabely ze všech 7 míst do kabelové lávky. Nasm rujte paraleln svazek kabel každého setu k p íslušnému ovládání pro dobíjení (se a te uvnit panelu pro regulaci výkonu) a použijte sb rnici pro p ipojení k baterii (Obr. 28). V p ípad, že se jedná o ostrovní provoz, je t eba, aby st ída napájel výkonovou zát ž AC specifickým nap tím. Obr. 27 Propojení kabel v místech 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Systém kaskády 7 turbín Dobíje Obr. 28 Propojení kabel systému kaskády 7 turbín - 9 -

10 6.6 Instalace systému kaskády 9 turbín Postupujte podle instrukcí na sestavení podp rného rámu pro systém kaskády 9 turbín viz. Obr. 29. Propojte výstupní kabely v trné turbíny v bod 1 s p edinstalovanými kabely podp rného rámu pro kaskádu 9 turbín. (Obr. 30) Obr. 29 Podp rný rám systému kaskády 9 turbín P ipevn te spojku v trné turbíny na základní set podp rného rámu v bod 1. Propojení kabel uvnit spojky Opakujte propojení kabel v trné turbíny v místech 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 a 9. Sve te kabely ze všech 9 míst do kabelové lávky. Nasm rujte paraleln svazek kabel každého setu k p íslušnému ovládání pro dobíjení (se a te uvnit panelu pro regulaci výkonu) a použijte sb rnici pro p ipojení k baterii (Obr. 31). V p ípad, že se jedná o ostrovní provoz, je t eba, aby st ída napájel výkonovou zát ž AC specifickým nap tím. Obr. 30 Propojení kabel v bodech 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 a 9 Systém kaskády 9 turbín Dobíje L N Obr. 31 Propojení kabel systému kaskády 9 turbín 7.0 Provoz P ed instalací systému Položka Nástroj Kontrolní postupy Fungování výstupního kabelu generátoru Fungování ovládání pro dobíjení Úrove nap tí baterie Fungování st ída e Spot eba energie p i zatížení Digitální multimetr Dodaná energie Digitální multimetr Dodaná energie Dodaná energie 1/ Nastavte multimetr do režimu Vdc. 2/ Použijte sondy multimetru k dotyku s vývody kabel generátoru. 3/ Rozto te listy vrtule 1/ P ipojte zdroj energie k terminálu ovládání pro dobíjení 2/ Zkontrolujte výstupní nap tí ovládání pro dobíjení 1/ Nastavte multimeter do režimu Vdc 2/ Použijte multimetr k prov ení zobrazení nap tí na baterii 1/ P ipojte vstupní terminál na dodávku 2/ P ekontrolujte výstupní nap tí na výstupním terminálu 1/ P ekontrolujte spot ebu energie p i zatížení 2/ Vyberte vhodný st ída pro zamezení nár stu hnacího výkonu Tab. 5 Kontrola systému p ed instalací Vyhov ní/ nevyhov ní kriteri m Vbias > 0 Vbias < 0 Vcc = 14,5 ± 0,5 Vdc Vcc 14,5 ± 0,5 Vdc Vb > 10 Vdc Vb < 10 Vdc Vi = V local standard Vi V local standard Wl > 1,5*Wi Wl < 1,5*Wi Stav Vyhov l Nevyhov l Vyhov l Nevyhov l Vyhov l Nevyhov l Vyhov l Nevyhov l Vyhov l Nevyhov l

11 Po instalaci sytému Systémové spojení w/o ATS V trná turbína Jednotka regulace výkonu Systémové spojení w/o ATS V trná turbína Jednotka regulace výkonu ATS Postup spušt ní systému Kriteria pro vyhov ní Pokud je OK 1/ Zkontrolujte všechna kabelová spojení Ujist te se, že polarita všech kabelových spojení je správná. 2/ Prov te ízení dobíjení Ujist te se, že ízení dobíjení reguluje nap tí p i Vcc = 14,5 ± 0,5 3/ Prov te podmínky dobíjení baterie 4/ Zapn te st ída do zahajovacího provozu Vdc Ujist te se, že nap tí baterie je vyšší než 10 Vdc: Vb > 10 Vdc Ujist te se, že Wl > 1,5*Wi (výkon st ída e je vždy 1,5 x vyšší než výkonová zát ž) Postup spušt ní systému Kriteria pro vyhov ní Pokud je OK 1/ P ekontrolujte všechna kabelová spojení Ujist te se, že polarita všech kabelových spojení je správná. 2/ Prov te ízení dobíjení Ujist te se, že ízení dobíjení reguluje nap tí p i Vcc = 14,5 ± 0,5 Vdc 3/ Prov te podmínky dobíjení baterie Ujist te se, že nap tí baterie je vyšší než 10 Vdc: Vb > 10 Vdc Ujist te se, že Wl > 1,5*Wi (výkon st ída e je vždy 1,5 x vyšší 4/ Zapn te st ída do zahajovacího provozu než výkonová zát ž) 5/ Prov te, zda se systém automaticky Ujist te se, že pokud je Vb < 10 Vdc, ATS p ejde na ve ejnou sí p epne na sí, když je kapacita baterie nízká Tab. 6 Kontrola systému po instalaci 8.0 Údržba rozvrh údržby Oblast Klí ové ásti Rozvrh údržby Zam uje se na: Nosnost rotoru 2 x ro n Prov te podmínky nosnosti p i korozi nebo jiné možné deformaci H ídel 1 x ro n Kontrola korodování Mechanika Šrouby 1 x ro n Kontrola t snosti a korodování Listy vrtule 1 x ro n Kontrola opot ebení, poškození povrchu a deformace Pláš 1 x ro n Kontrola stárnutí UV, poškození povrchu a deformace Sb rný kroužek 2 x ro n Kontrola m rného odporu Elektronika Brzda 1 x ro n Kontrola brzdy ízení dobíjení 1 x ro n Kontrola dobíjení Tab. 7 Rozvrh údržby 9.0 P ílohy P íloha 1 P íloha 2 P íloha 3 P íloha 4 P íloha 5 P íloha 6 P íloha 7 P íloha 8 P íloha 9 P íloha 10 P íloha 11 P íloha 12 P íloha 13 P íloha 14 Nákres elektrického obvodu Propojovací ep Sloup pro jednu turbínu Sloup pro 2 turbíny Sloup pro 3 turbíny Podp rný rám kaskády 5 turbín Podp rný rám kaskády 7 turbín Podp rný rám kaskády 9 turbín Sestavený systém jedné turbíny Sestavený systém 2 turbín Sestavený systém 3 turbín Sestavený systém kaskády 5 turbín (podp rný rám) Sestavený systém kaskády 7 turbín (podp rný rám) Sestavený systém kaskády 9 turbín (podp rný rám)