Ремонт турбины своими руками на дизеле: можно ли самостоятельно отремонтировать турбину и как это сделать?

Ремонт дизельной турбины своими руками: разборка и сборка

Установка турбонагнетателя на дизель повышает энергоэффективность, крутящий момент, мощность и приемистость мотора. Длительная эксплуатация и несвоевременное техобслуживание приводят к поломке узла. При наличии слесарных навыков и инструмента можно выполнить ремонт турбокомпрессора своими руками. Для этого надо изучить ее устройство и ознакомиться с инструкцией по ремонту.

Содержание

• 1 Ремонт турбины своими руками
• 2 Особенности ремонта
• 3 Устройство турбокомпрессора
• 4 Ремонт турбокомпрессора своими руками
• 5 Устройство турбокомпрессора.
  • 5.1 Какие бывают неисправности турбокомпрессора и как их распознать?
  • 5.2 Можно ли отремонтировать турбокомпрессор своими руками , какое оборудование и навыки для этого нужны?

Ремонт турбины своими руками

• Снимаем турбину и освобождаем ее от всех винтов. Болты крепления улиток также открутим.
• Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности.
• Вал, на котором крепятся компрессор и турбина можно пытаться отшлифовать. Потом надо будет заменить подшипники другими, которые подойдут по размеру.
• Чтобы снять колесо компрессора, понадобятся кусачки с раздвижными губами. И надо обязательно учитывать, что на компрессорном валу левая резьба!
• Проверить допустимый ли люфт вала в условиях обычной мастерской очень сложно. Но тут мы идем на риск, уповая на удачу и возможность позже обратиться все-таки в мастерскую.
• Воспользовавшись универсальным съемником, пытаемся снять с вала компрессорное колесо.
• Втулки вала очень часто бывают причиной люфта.
• Очищаем и промываем специальными средствами все детали. При сборке некоторые узлы и детали принудительно смазываем маслом, которое используется при работе автомобиля. Перечень таких деталей различен в каждом конкретном случае.
• Не забыть поздравить себя самого после того, как удалось собрать турбокомпрессор! А если он еще и работает, вам пора подумать о смене профессии. На станции техобслуживания хорошая зарплата…

 Прежде чем решаться разобрать и собрать турбокомпрессор  далеко не в идеальных условиях, не имея опыта подобной работы, взвесьте еще раз самым тщательным образом все за и против.

Особенности ремонта

Как только демонтаж завершен, можно делать ремонт. Для этого под рукой должен быть специальный ремкомплект, где есть все необходимое – вкладыши, метиз, сальники и кольца.

Проверьте качество фиксации номинальных вкладышей. Если они болтаются, то их нужно проточить и провести балансировку вала.

При этом вкладыши желательно хорошо почистить и смазать моторным маслом.

Стопорные кольца, расположившейся внутри турбины, необходимо установить в картридж. При этом проследите, чтобы они оказались на своем месте (в специальных пазах).

После этого можно монтировать вкладыш турбины, предварительно смазав его маслом для двигателя. Фиксация вкладыша производится стопорным кольцом.

Следующий шаг – монтаж компрессорного вкладыша, после чего можно вставлять хорошо смазанную втулку.

Далее надевайте на нее кольцо пластину и хорошенько затяните болтами (без фанатизма).

Установите грязезащитную пластину (крепится с помощью стопорного кольца) и маслосъемное кольцо.

Остается только вернуть на место улитки. Вот и все.

В данной статье указан общий алгоритм работ по разборке и сборе турбины. Безусловно, в зависимости от типа последней, частично данный алгоритм будет изменен, но общих ход работ будет идентичный.

Ну а если выявлена серьезная поломка, то лучше сразу заменить старую турбины на новую.

Устройство турбокомпрессора

Агрегат состоит из трех основных секций:

• горячая (турбинная), работающая с выхлопными газами;
• компрессорная, подающая сжатый воздух в коллектор;
• картридж (подшипниковый узел), передающий момент вращения от турбины к крыльчатке компрессора.

В турбинной или компрессорной части имеется регулировочная системы, которая управляет действием перепускного клапана. Крыльчатка компрессора надевается на вал, который является продолжением турбины.

Смазка к подшипникам поступает по масляным каналам.

Учитывая не слишком сложное устройство и высокую стоимость узла, ремонт турбины своими руками на дизеле позволяет неплохо сэкономить.

Ремонт турбокомпрессора своими руками

В профессиональной мастерской есть возможность диагностировать все узлы и детали любого турбокомпрессора на всех этапах ремонта, включая до и после разборки и сборки. И там созданы условия чистоты, которых невозможно достичь в домашней мастерской при всем желании. Ведь у вас не стоит в гараже специальный агрегат — моечная машина высокого давления, например? А балансировочный стенд? Как вы поняли, мы настойчиво не рекомендуем ремонтировать турбокомпрессор своими руками и настаиваем на этом!

Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности.

Устройство турбокомпрессора.

• Турбина с крыльчаткой.
• Воздушный центробежный насос.
• Компрессор.
• Жесткая ось, которая их связывает.
• Подшипники, кольца, клапаны, уплотнения и другие мелкие детали.

Не всегда эти неисправности относятся к проблемам турбокомпрессора, иногда это может быть что то другое, например нужно произвести ремонт глушителя своими руками.

Отработанные газы вырываются из двигателя и попадают на крыльчатку турбины. Она превращает их энергию из кинетической в механическую, а насос через воздушный фильтр подает свежий воздух в компрессор, который сжимает его и отправляет в двигатель. Весь этот процесс помогает увеличить мощность двигателя на 20-50%!, повышая эффективность и скорость сжигания топлива.

Какие бывают неисправности турбокомпрессора и как их распознать?

1. Ваш двигатель внезапно как-будто утратил мощность.
2. Из выхлопной трубы вырывается дым черного или темно-синего цвета.
3. Увеличился расход масла.
4. Изменился звук работы мотора и турбокомпрессора.

Все это свидетельствует о том, что пора убедиться имеется ли у вас в наличии ремкомплект турбокомпрессора и проверить исправность не только турбокомпрессора, но и, в первую очередь, мотора автомобиля и всех его навесных агрегатов. Не пренебрегайте этим советом, потому что качественно обслуживаемый и нормально работающий двигатель обеспечивает безотказную работу турбокомпрессора на протяжении долгих лет.

Можно ли отремонтировать турбокомпрессор своими руками , какое оборудование и навыки для этого нужны?

Сразу скажем, что ни один специалист не посоветует разбирать и ремонтировать турбокомпрессор самому. Причины этого приводятся веские и достаточно будет назвать хоть одну из них. Например, малейшая песчинка при попадании в агрегат способна вывести его из строя. Но есть и другое мнение — если кто-то это делает, то смогу и я! 

Если вы решили разобрать и отремонтировать турбокомпрессор своими силами, приготовьте минимальный ремкомплект турбокомпрессора: вкладыши нескольких размеров, полный набор всевозможных сальников, кольца, шайбы, винты, шурупы и запасные вкладыши. Будьте предельно аккуратны и помните, что разобрать что-либо легче, чем собрать. Отмечайте по возможности все места креплений деталей и их положение относительно друг друга.

Итак, начинаем ремонт турбокомпрессоров в условиях собственной мастерской.

1. Снимаем турбину и освобождаем ее от всех винтов. Болты крепления улиток также открутим.
2. Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности.
3. Вал, на котором крепятся компрессор и турбина можно пытаться отшлифовать. Потом надо будет заменить подшипники другими, которые подойдут по размеру.
4. Чтобы снять колесо компрессора, понадобятся кусачки с раздвижными губами. И надо обязательно учитывать, что на компрессорном валу левая резьба!
5. Проверить допустимый ли люфт вала в условиях обычной мастерской очень сложно. Но тут мы идем на риск, уповая на удачу и возможность позже обратиться все-таки в мастерскую.
6. Воспользовавшись универсальным съемником, пытаемся снять с вала компрессорное колесо.
7. Втулки вала очень часто бывают причиной люфта.
8. Очищаем и промываем специальными средствами все детали.
   При сборке некоторые узлы и детали принудительно смазываем маслом, которое используется при работе автомобиля. Перечень таких деталей различен в каждом конкретном случае.
9. Не забыть поздравить себя самого после того, как удалось собрать турбокомпрессор! А если он еще и работает, вам пора подумать о смене профессии. На станции техобслуживания хорошая зарплата…

Прежде чем решаться разобрать и собрать турбокомпрессор далеко не в идеальных условиях, не имея опыта подобной работы, взвесьте еще раз самым тщательным образом все за и против.

В профессиональной мастерской есть возможность диагностировать все узлы и детали любого турбокомпрессора на всех этапах ремонта, включая до и после разборки и сборки. И там созданы условия чистоты, которых невозможно достичь в домашней мастерской при всем желании. Ведь у вас не стоит в гараже специальный агрегат — моечная машина высокого давления, например? А балансировочный стенд? Как вы поняли, мы настойчиво не рекомендуем ремонтировать турбокомпрессор своими руками и настаиваем на этом!

Проверяем обе крыльчатки: турбину и компрессор. Их отремонтировать невозможно, а придется заменить в случае неисправности. Советуем почитать еще одну интересную статью, о том как почистить дроссельную заслонку своими руками.

Ремонт турбины сделать самому своими руками на дизеле. Ремонт турбины сделать самому своими руками на Фольксваген-Пассат. Ремонт турбины КамАЗа сделать самому своими руками

Ремонт турбины своими руками сделать может потребоваться при снижении мощности дизельного силового агрегата. Проверить исправность узла можно путем нажатия на педаль газа для создания максимальных оборотов. Если турбокомпрессор не набирает предельное давление, значит, он неисправен. Как вариант, турбину можно заменить. Однако если вы хотите сэкономить, лучше попытаться починить элемент самостоятельно. Рассмотрим основные причины выхода из строя детали, а также способы и возможности ремонта.

Причины поломок

О том, что может потребоваться ремонт турбины своими руками сделать, свидетельствуют следующие признаки:

• Внезапная потеря мощности мотора.
• Из выхлопной системы идет черный дым.
• Повышается расход масла.
• Наблюдается изменение звука работы турбинного компрессора и двигателя.

При появлении указанных признаков необходимо проверить не только турбину, но и весь мотор.

Особенности

Процесс проведения ремонта турбины своими руками требует внимательного подхода. Вряд ли специалисты порекомендуют вам это делать самостоятельно. Связано это с тем, что даже небольшая песчинка может вывести агрегат из строя. Если имеются определенные навыки и желание, то починку следует начать с подготовки ремкоплекта. Для этого потребуется приобрести вкладыши разных размеров, комплект сальников, шайбы, винты, шурупы. По возможности необходимо отмечать все установочные места и гнезда во время разборки. К работе необходимо отнестись предельно аккуратно и внимательно.

Разборка

Дальнейший ремонт турбины своими руками на дизеле продолжают ее демонтажем. Сначала отвинчиваются все фиксирующие болты частей турбинного и компрессорного корпуса. Часто первый узел прикипает намертво, для его снятия можно использовать киянку, откручивая болты равномерно по всей улитке. Затем ее необходимо аккуратно отодвинуть.

Следует наблюдать за тем, чтобы не произошла деформация турбинного колеса. В зависимости от модели агрегата улитка компрессора может крепиться при помощи болтов либо стопоров. После снятия всех фиксаторов демонтируют саму улитку.

Затем проверяют наличие люфта в картридже. Поперечное перемещение допускается в незначительных размерах, а продольного люфта быть не должно. В противном случае потребуется замена элемента. При помощи кусачек с раздвижными губками снимают компрессорное стопорное кольцо. Обратную сторону вала зажимают при помощи фигурной правки. При разборке следует помнить, что деталь имеет левую резьбу.

Ремонт турбины «Пассата» своими руками

Для снятия компрессорного колеса следует использовать специальный универсальный съемник. Предварительно помечают взаимное размещение колеса и гайки, что нужно для предотвращения разбалансировки узла. Чаще всего причиной люфта становится износ втулок. Они фиксируются при помощи стопорных колец и трех болтов. Еще три стопора удерживают вкладыш.

После разборки выполняется тщательная очистка картриджа и колес от грязи и нагара. С вала снимается кольцо-уплотнитель. Если наблюдается расслабление номинальных вкладышей, потребуется провести проточку и балансировку вала. Остальные детали заменяются аналогами из ремонтного комплекта. Вкладыши очищаются и смазываются маслом.

Сборка

После того как ремонт турбины «Фольксвагена» своими руками проведен, приступают к сборке узла. Внутренние стопорные кольца монтируются в картридж. Необходимо убедиться в том, что они плотно сели в свои гнезда. Затем устанавливается турбинный вкладыш, смазанный моторным маслом. После фиксации элемента стопором вставляют вкладыш компрессора. Втулка смазывается, после чего монтируется маслосъемник, пластина и болты.

Затягивать фиксирующие винты следует аккуратно с нужным, но не чрезмерным усилием. Далее при помощи стопорных колец крепится грязезащитная пластина. На вал устанавливаются маслосъемные кольца. Здесь придется запастись терпением, поскольку процесс весьма непростой и монотонный. После смазки вала он монтируется и затягивается посредством гайки с усилием порядка 4-5 Нм. Очищенные улитки ставятся на свои места вместе с клапаном (вестгейтом). Переборку узла можно считать законченной.

Устройство

Для того чтобы провести ремонт турбины «КамАЗа» своими руками, необходимо изучить ее устройство. Несмотря на кажущуюся сложность, конфигурация узла включает в себя всего три основных части:

1. Турбинный блок (со стороны выхлопных газов).
2. Компрессор, отвечающий за наддув.
3. Промежуточный картридж (подшипниковый узел).

Картридж агрегирует с валом ротора, который соединен вместе с турбинным колесом. Компрессорный аналог фиксируется отдельно на валу. Узел оснащен системой регулировки, которая размещается на корпусе турбины или компрессора в зависимости от модификации агрегата. Данное устройство отвечает за работу клапана перепускного типа. На картридже предусмотрены уплотнения, не позволяющие маслу попадать в корпусные части.

Частые ошибки

Проводя ремонт турбины своими руками, многие пользователи допускают характерную ошибку, которая связана с непониманием демпфера, эффект которого предусмотрен в конструкции подшипникового узла. Демпфирование требуется по причине особенностей работы силового агрегата. Отработанные газы подаются в выпускной коллектор, а затем на рабочее турбинное колесо в дозировке, которую определяет размер открытия выпускных клапанов мотора. В связи с этим поток имеет импульсный характер.

Чтобы компенсировать ударное воздействие в случае постоянной подачи, появилась бы необходимость придания ротору большей жесткости. Это, в свою очередь, привело бы к увеличению габаритов и массы всего агрегата. Стабилизировать ситуацию позволяют подшипники скольжения и втулки плавающего типа. Между ними и корпусом имеется определенный зазор, служащий для образования масляной пленки, как между ротором и втулкой. Элемент вращается примерно вдвое медленнее ротора, две масляные прослойки успешно нивелируют импульсное воздействие выхлопных газов на турбинный ротор.

При ремонте дизельной турбины своими руками ошибочно может диагностироваться завышенный люфт между корпусной частью и втулкой. Некоторые «умельцы», принимая это за дефект, вытачивают увеличенные бронзовые втулки, которые монтируются с усиленным натягом. Такая ошибка приводит к негативным последствиям. Турбокомпрессор начинает работать с максимальным усилием, а отсутствие дополнительной камеры с масляной пленкой приводит к уменьшению демпферного эффекта и повышенному износу подшипников. В некоторых случаях это чревато деформацией вала ротора.

Итог

В завершение необходимо отметить, что турбина может потребовать балансировки. Этот процесс проводится в два этапа, на разных стендах и требует участия специалистов. Самостоятельно произвести починку турбины реально, но процесс требует определенных навыков и внимания. По возможности, для реанимации узла обращайтесь в специализированные мастерские.

12 признаков того, что ваш дизельный двигатель нуждается в капитальном ремонте

Категория: Оборудование и решения

Дизельные двигатели требуют регулярного обслуживания и внимания, так как незначительные неисправности могут быстро привести к дорогостоящим повреждениям. К счастью, капитальный ремонт двигателя — это хороший способ исправить многочисленные проблемы, и он обходится в несколько раз дешевле замены.

Процесс капитального ремонта включает в себя разборку двигателя и тщательную идентификацию неисправных компонентов. После того, как все будет заменено и очищено, профессионал восстановит двигатель. Капитальный ремонт может помочь улучшить производительность и мощность дизельной машины. Регулярное техническое обслуживание также может продлить срок службы вашего двигателя, давая вам большую отдачу от затраченных средств.

Как понять, что вам нужен капитальный ремонт двигателя? Вот 12 признаков неисправного дизельного двигателя:

1. Нефтяной шлам

Одним из явных признаков неисправности двигателя является скопление масляного шлама на щупе или заливной крышке. Обычно густую смесь составляют следующие элементы:

• Отработанное масло
• Грязь
• Охлаждающие жидкости

Наличие масляного шлама указывает на то, что компоненты двигателя не полностью смазаны. Когда вы обнаружите этот темный осадок или отложения вокруг вашего двигателя, возможно, пришло время для капитального ремонта. Масляный шлам может повлиять на работу вашего двигателя и привести к ряду проблем, от повышенного расхода топлива до потери мощности.

2. Металлическая стружка

Если вы обнаружите металлическую стружку где-либо в моторном масле, это, вероятно, связано с отсутствием надлежащей смазки и трения между двумя компонентами.

В случае металлической стружки лучше действовать быстро. Масло быстро разносит эту стружку по всему двигателю и может вызвать повреждение или дополнительные проблемы в нескольких компонентах. Это может привести к повреждениям, которые обходятся дороже, чем капитальный ремонт.

3. Повышенный расход масла или охлаждающей жидкости

Если вы заметили резкий скачок расхода масла или охлаждающей жидкости в вашем дизельном двигателе, это может указывать на несколько проблем. Изношенные поршневые кольца часто вызывают эту проблему. Когда поршневые кольца не на своих местах, они не удерживают солярку от картера двигателя. Это топливо не обладает смазывающими свойствами, как масло, и его утечка может привести к дорогостоящим повреждениям.

Дополнительные причины повышенного расхода масла или охлаждающей жидкости включают следующее:

• Утечка масла
• Трещина в головке блока цилиндров
• Неисправные уплотнительные кольца
• Треснувшая прокладка цилиндра
• Изношенные или поврежденные гильзы цилиндров

4.

Чрезмерный выброс выхлопных газов

Одним из признаков, указывающих на необходимость капитального ремонта дизельного двигателя, является чрезмерное дымление. Эта проблема может легко остаться незамеченной, так как не каждый оператор видит выхлопные газы, исходящие от двигателя во время работы.

Чрезмерный выхлоп может означать несколько разных вещей. Если дым кажется синим, двигатель сжигает масло, а дизельное топливо потенциально может поступать неправильно. Если дым кажется белым, это может указывать на утечку охлаждающей жидкости в двигатель.

5. Стук

Вам следует заняться капитальным ремонтом дизельного двигателя, если вы слышите громкий стук из-под капота вашего автомобиля. Этот грохот отличается от типичных звуков двигателя, и вы должны устранить его как можно скорее.

Шумный стук обычно указывает на одну из следующих проблем:

• Плохие подшипники
• Неисправность топливных форсунок
• Неисправность штифта на запястье
• Проблемы со сжатием

6.

Потеря сжатия

Потеря сжатия — это состояние, которое обычно является причиной снижения производительности и потери мощности. Наличие утечек топлива или охлаждающей жидкости может привести к загрязнению моторного масла и повышению уровня масла в картере.

Это затруднительное положение обычно также указывает на утечку в другом месте внутри двигателя. Если цилиндры вашего двигателя негерметичны, это может быть связано с изношенными деталями, которые необходимо заменить. Снижение производительности и негерметичные цилиндры означают, что пришло время капитального ремонта.

7. Прохождение вех

Частота капитального ремонта двигателя зависит от нескольких различных факторов, включая поврежденные детали и прохождение определенных вех. В зависимости от производителя некоторые модели нуждаются в обслуживании после определенного количества миль или лет эксплуатации.

Ваш автомобиль может нуждаться в более частом капитальном ремонте в зависимости от условий, в которых он эксплуатируется, и интенсивности движения с частыми остановками.

8. Подшипники шатуна

В случае с шатунным подшипником неуместный подшипник вызывает повреждение как шатунной шейки, так и соединяющего их шатуна. Это может происходить из-за недостатка смазки в картере.

Дополнительный вред может быть нанесен, когда сломанные шатуны перемещаются внутри двигателя. В случае прокрученного подшипника лучше отремонтировать двигатель, чтобы избежать дорогостоящих повреждений.

9. Выпавший клапан

Выпавший клапан возникает, когда головка клапана изгибается и срезается, в результате чего она падает в цилиндр. Это падение может нанести серьезный ущерб всей системе двигателя.

Если клапан упал, это может означать, что вам необходимо заменить одну из следующих частей двигателя:

• Поршень
• Цилиндр
• Клапаны

Если вы не устраните выпавший клапан, может потребоваться совершенно новый двигатель. Выполнение капитального ремонта дизельного двигателя может предотвратить падение клапанов до того, как это произойдет.

10. Отказ турбонагнетателя

Новые дизельные двигатели имеют устройство с приводом от турбины, называемое турбонагнетателем, и его задача заключается в сжатии воздуха в цилиндре двигателя. Когда турбонагнетатель испытывает проблемы, он может начать колебаться. Это движение особенно вредно, так как даже малейшее покачивание может привести к серьезному повреждению двигателя.

Вы узнаете, что ваш турбокомпрессор вышел из строя, когда увидите густой черный дым. Этот дым означает, что масла попали во впуск, и пора делать капитальный ремонт.

11. Экстремальное прорывание газов

В то время как некоторые прорывы газов являются нормальным явлением для дизельных двигателей, чрезмерные прорывы газов являются признаком того, что с вашим автомобилем что-то не так. Проблемы с прорывом газов возникают, когда работа дизельного двигателя слишком велика для того, чтобы поршневые кольца могли сдержаться, а повышенное давление сгорания приводит к чрезмерной мощности. Чтобы найти источник проблемы, профессионал должен выполнить проверку компрессии вашего двигателя.

Прорыв газов особенно характерен для тягачей с прицепом. Регулярный ремонт двигателя полуприцепа может предотвратить проблемы, вызывающие сильные прорывы газов.

12. Неровный холостой ход или разгон

Капитальный ремонт двигателя необходим, когда у вашего дизельного автомобиля возникают проблемы на холостом ходу или при выключении двигателя.

Если ваш автомобиль подпрыгивает при остановке, это движение является признаком износа. Если ваш двигатель не выключается, когда вы пытаетесь его выключить, это может указывать на то, что масло попало в камеру сгорания. Разгон двигателей может быть очень опасен, и чем раньше вы решите эту проблему, тем лучше!

Свяжитесь с NMC Cat®, чтобы узнать больше о капитальном ремонте дизельного двигателя

При регулярном техническом обслуживании ваш дизельный двигатель сможет продолжать работать с полной отдачей. Капитальный ремонт дизельного двигателя хорош для профилактического ухода, чтобы сохранить производительность и срок службы вашего двигателя. Если вы столкнулись с какой-либо из проблем, упомянутых выше, для вашего движка и кошелька лучше изучить варианты капитального ремонта.

Незначительные проблемы могут быстро стать серьезными, если профессионал не устранит их должным образом и быстро. Сэкономьте время и деньги, которые вам обойдется при замене двигателя, и при необходимости выберите капитальный ремонт двигателя.

Хотите узнать больше? Свяжитесь с NMC Cat на нашем веб-сайте сегодня!

 

Теги:

Ветро-дизельные системы | AltEnergyMag

Wind

Заставить гибридную энергосистему работать в долгосрочной только о покупке и установке оборудования. Как и в любой другой технической системы, должна быть соответствующая документация по установке. Операторы и обслуживающий персонал должен иметь соответствующую подготовку. Средства должны быть выделены на техническое обслуживание и ремонт, т. е. заменить изношенный блок аккумуляторов или нанять специалист по устранению неполадок.

ВВЕДЕНИЕ В ВЕТРОДИЗЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Сочетание двух или более генерирующих технологий, таких как ветер и дизель создает гибридную систему питания. Для удаленных мест, вдали от публики электросеть, это интересная альтернатива автономному электроснабжению. Если ветровые условия хорошие, ветрогибриды обычно могут обеспечить электричество на самая низкая стоимость для таких мест.

Существует множество различных концепций гибридных систем. Маленький электрические системы мощностью до нескольких кВт обычно используют батареи и часто не имеют генераторы с моторным приводом. Ветровые и солнечные фотоэлектрические элементы часто комбинируют, потому что они дополняют друг друга на ежедневной и сезонной основе. Часто дует ветер когда солнце не светит и наоборот.

При рассмотрении киловатт-часов небольшие генераторные установки более дороже покупать и эксплуатировать, чем более крупные машины. Поэтому аккумуляторы экономичность для небольших систем. Тем не менее, батареи также проблематичны частью гибридных систем из-за их токсичного содержания (при износе аккумуляторов вне, помните, что они должны быть правильно переработаны).

При более высоких требованиях к электропитанию генераторные установки с приводом от двигателя обычно используется из-за высоких затрат на хранение большого количества энергии в батареи. Система, состоящая из ветряной турбины (турбин) и дизель-генератора (генераторов), является называется ветродизельной системой. В этих системах количество энергии ветра («проникновение ветра») является решающим фактором при проектировании системы.

Низкое проникновение ветра не требует сложной технологии. Когда выработка ветровой энергии всегда меньше нагрузки, а другие электростанции постоянно находятся на линии для контроля частоты и напряжения сети, ветровой энергии экономит топливо за счет снижения нагрузки на другие силовые установки. Это похоже на подключение ветряной турбины к крупной национальной сети. Недостаток в том, что это не экономит так много топлива, особенно если используется неподходящий тип дизель-генератора. использовал. Генераторные установки требуют определенной минимальной нагрузки (около 25% номинальной нагрузки). типичны, но есть более подходящие стандартные генераторы, которые могут справиться с длительным время работы при нагрузке до 0%).

Обычно сильное проникновение ветра наиболее экономично в небольших энергосистемы при условии хороших ветровых условий из-за высокой стоимость маломасштабной традиционной генерации. Однако традиционный ветро-гибридный системы для сильного проникновения ветра довольно сложны. Чтобы соответствовать различным выдача ветровой энергии на нужды энергосистемы обычно используется (иногда в сочетании с дизель-генераторами, изготовленными по индивидуальному заказу).

Шведская разработка гибридных систем для сильного ветра проникновение, недавно осуществленное на изолированном эстонском острове, заняло другой подход. Выбрав ветряную турбину с наиболее подходящим характеристики для сильного проникновения ветра общая конструкция системы упрощенный. Таким образом, стоимость системы может быть снижена, хотя количество сила ветра высокая. Эта система более подробно описана далее в статье.

Когда подходит энергия ветра?

Если вам нужен источник питания в удаленном месте, когда вы должны рассматривать ветер как альтернативу? Наиболее важные факторы, которые будут определять экономия энергии ветра в таких местах:

• Местные ветровые условия — конечно. Если среднее скорость ветра на высоте 10 м над землей менее 4 м/с, производство ветровой турбина будет настолько мала, что обычно не экономична. С другой С другой стороны, для ветреных мест, таких как многие острова, очень подходит энергия ветра.
• Стоимость других альтернатив генерации . За в удаленных местах стоимость транспортировки топлива часто очень высока, что делает дизельное производство чрезвычайно дорогим.
• Сезонные колебания ветровой энергии и нагрузки . В Северной Европе, например, производство ветряной турбины обычно самый высокий зимой, что очень выгодно, потому что обычно Потребность в энергии также наиболее высока зимой. (Солнечная энергия, с другой рука, производит очень мало или совсем ничего зимой, если вы находитесь далеко от экватор. А вот для дач крайний север используется в основном в солнечные дни. сезон, солнечная энергия имеет подходящие сезонные колебания.)
• Размер системы питания . Чрезвычайно малые нагрузки всего несколько ватт часто неэкономичны для снабжения энергией ветра. Но для более крупных потребностей в энергии, таких как отдаленная деревня, энергия ветра является лучшим альтернатива.

Проектирование и внедрение гибридной системы

Проектирование и внедрение гибридной системы является очень квалифицированной задача, и обычно рекомендуется обратиться к опытному специалисту партнер для этого. Первый шаг обычно заключается в том, чтобы сделать обзор сайта на месте обсуждаемый.

Поскольку при проектировании гибридная система питания, профессионалы часто используют компьютеризированные программы расчета для определения конфигурации системы. В этих расчетах используются входные данные, например, из обследование местности и карты ветров. На выходе предварительная конфигурация системы расчет затрат, экономии топлива и т.д.

HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables), программа для моделирование гибридных энергосистем

При покупке гибридной системы лучше искать пакет «под ключ», а не отдельные компоненты, чтобы снизить риск окончания с оборудованием, которое плохо работает вместе.

А что, если вы хотите сделать как можно больше самостоятельно… например, для питания вашего собственного удаленного дома? Хорошей отправной точкой является чтение. Есть хорошие книги о малой ветроэнергетике Пола Гипа и Хью. Piggott, у которых тоже есть интересные сайты: www.chelseagreen.com/Wind/PaulGipe.htm и http://homepages.enterprise.net/hugh0piggott/. Журнал Home Power (www.homepower.com) часто публикует статьи, описывающие, как люди создавали свои собственные гибридные системы. Однако не стоит недооценивать трудности и вопросы личной безопасности. вовлеченный.

Не только технология

Заставить гибридную энергосистему работать в долгосрочной перспективе — это не просто о покупке и установке оборудования. Как и в любой другой технической системе, должна быть соответствующая документация по установке. Операторы и обслуживающий персонал должен иметь соответствующую подготовку. Средства должны быть выделены на техническое обслуживание и ремонт, т.е. заменить изношенный блок аккумуляторов или нанять специалист по устранению неполадок.

ПРИМЕР КОММЕРЧЕСКОЙ ВЕТРО-ДИЗЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Остров Осмуссааре (шведское название Оденсхольм) находится по адресу вход в Финский залив, примерно в 10 км от побережья Эстонии. Сегодня остров представляет собой природный заповедник, постоянно охраняемый только фермером и его женой, и нет подключения к энергосистеме на материке. Информация о интересную историю острова, карты и т.д. можно найти на www.kultgeog.uu.se/vanback/ (на эстонском и шведском языках).

Энергия ветра использовалась и в старые времена на острове

Когда Эстонская пограничная служба приказала построить радиолокационной станции на острове, они попросили установить ветродизельную систему, чтобы уменьшить расход топлива по сравнению с использованием только дизельного топлива.

Транспорт топлива на остров очень дорого. Нет гавани и мелководье пляжи делают невозможным для глубоководных лодок добраться до острова. В течение зимой ледовая обстановка иногда делает остров доступным только для вертолет.

Установка ветро-дизельной системы в конце 2002 года. Ветряк был установлен на более низкой отдельной башне, чтобы не мешать радару (который будет установлен на вершине высокой башни).

Основные компоненты

Энергосистема Осмуссааре рассчитана на максимальную мощность мощностью 30 кВА и состоит из следующих основных компонентов:

Один ветродвигатель PitchWind 30/14 (диаметр 14 м), оснащен гибридной системой управления. Для получения дополнительной информации посетите сайт www.pitchwind.se. Электрическая система ветряной турбины включает стандартную частоту преобразователь ABB, с входом также для дизельного топлива и питания от аккумуляторной батареи. А На этом объекте используется решетчатая башня, поставленная Empower EEE (концентратор высота 35 м). На Осмуссааре ветряк установили с помощью двух мобильные краны, но вместо них можно использовать подъемный кран на площадках, где нельзя использовать мобильные краны. Две дизель-генераторные установки SDMO мощностью 32 кВт каждая с вспомогательное оборудование, такое как топливные баки. Причина выбора двух дизель-генераторы являются резервными (при выходе из строя одного дизель-генератора, есть один запасной). Блок аккумуляторов общей мощностью 100 кВтч. аккумуляторная батарея не является обязательной и может быть отключена (например, если батареи будут повреждены). Система будет работать в любом случае, но топливо экономия будет больше при подключении аккумуляторной батареи. Зарядное устройство стандартного промышленного типа.

PitchWind 30/14 на Осмуссааре

Ветер – основной источник энергии

Ветродизельная установка на Осмуссааре рассчитана на сильный ветер проникновения и основан на концепции, первоначально разработанной в Chalmers Технологический университет в Гётеборге, Швеция. С помощью ветряка с регулируемая скорость, управление по тангажу и специальная система управления, более высокий уровень обеспечивается управляемость по сравнению с обычными ветряными турбинами, подключенными к сети. Ветряная турбина PitchWind может регулировать выходную мощность в соответствии с потребностями сетка. Кроме того, энергия вращения ветряной турбины может быть использована в качестве кратковременное накопление энергии, чтобы сгладить быстрые колебания скорости ветра.

На Осмуссааре это на практике означает, что при скорости ветра достаточно высока для того, чтобы ветряная турбина снабжала нагрузку, а дизель генератор(ы) автоматически отключаются. Нет дорогостоящего дампа, ротационного преобразователя или Для этого необходима дизельная генераторная установка, изготовленная по индивидуальному заказу.

При наличии избыточной энергии зарядное устройство отключается. связано. Избыточная энергия также может быть использована для низкоприоритетных нагрузок, таких как водонагреватели, но на Осмуссааре эта опция не используется.

На этом острове две идентичные дизельные электростанции используются для дополнения ветряной турбины

Особенности

Особенности концепции гибридной системы доступны на PitchWind можно обобщить следующим образом:

• Большая способность захвата ветра
• Одна или несколько ветряных турбин
• Одна или несколько дизель-генераторных установок
• Дизель-генераторы могут быть отключены при достаточном ветре
• Можно использовать стандартные дизельные генераторы (без сцепления или маховика). нужно)
• Возможность интеграции солнечной или гидроэнергетики
• Крупногабаритные батареи, содержащие свинец, кислоту или кадмий, не необходимо
• Открытая система управления, основанная на технологии LonWorks

Места с ненадежным подключением к сети также могут извлечь выгоду из этой технологии. В этом случае гибридная система питания может функционировать как большой ИБП (источник бесперебойного питания) в сочетании с возобновляемой энергией производство.

В системе PitchWind не обязательно использовать банка аккумуляторов. На Осмуссааре было принято решение включить аккумуляторы из-за очень высокая стоимость топлива на острове.

Система управления LonWorks

Гибридная система управления, разработанная F Group, на основе технологии LonWorks. Это распределенное и открытое управление архитектуры, которая используется практически во всем мире. Идеально подходит для приложений, таких как гибридные энергетические системы и распределенная генерация, потому что системы управления могут быть построены с использованием недорогих готовых компонентов, разработан, чтобы быть отказоустойчивым, удобно интегрировать оборудование из разных производителей, а также сочетать производство возобновляемой энергии с эффективным использование энергии.

В данном контексте «распределенный» означает, что LonWorks решения для управления построены как сети, где контроллеры могут общаться с друг друга через различные средства массовой информации. В гибридной системе управления есть несколько контроллеров, которые взаимодействуют друг с другом в одноранговой сети. Нет главного контроллера, от которого зависит вся система.

Используется открытый протокол связи, упрощающий связь между машинами. В этом случае было легко интегрировать преобразователь частоты от ABB, счетчик электроэнергии производства Gossen-Metrawatt, регистратор данных с GSM-модемом от Prolon и несколько других устройств в одном интероперабельная система управления.

Опция гибридной системы управления, которой не было На Osmussaare реализованы функции для эффективного использования энергии. Это может привести к увеличению проникновения ветра и снижению затрат, а также помогает избежать завышение мощности энергосистемы из-за высоких пиковых нагрузок. Один из способов сделать это — управление на стороне спроса, что означает, что определенные нагрузки с низким приоритетом переключаются включается и выключается системой управления.