Tuule C200 tuulivoimalan yleiskuvaus...2 Tekniikan yleiskuvaus...3 Tuule H200 tuulivoimalan tuottokäyrä...4 Mittapiirros...5 Potkuri ja napa...6 Generaattori...6 Sähkölaitteet...8 Tekninen dokumentaatio...9 Vaatimustenmukaisuus...9 Valmistaja...9 Päivitetty 3.10.2011 Tuule 200 -tuoteperheen tuotteet Tuule H200 lämmitystuulivoimala Tuule E200 suora sähköntuotantovoimala Tuule C200 yhdistetty lataus- ja lämmitysvoimala Lisätietoja tuulivoimaloista ja aurinkosähköjärjestelmistä osoitteessa: 1/1
Tuule C200 tuulivoimalan yleiskuvaus Tuule C200 tuulivoimala on tarkoitettu vapaa-ajanasuntojen akuston lataussähkön tuottamiseen ja lämmittämiseen. Voimala lataa ensisijaisesti akustoa. Tuule C200 tuulivoimalan latausteho on vakiona 350W. Optiona on saatavissa korotettu 700 W latausteho. Jos lataukseen tai käyttöön tarvittavan sähköenergian määrä on pienempi kuin voimalan tuotto, ohjautuu ylijäävä tuotto automaattisesti lämmitykseen. Lämmitysenergiaa voidaan tuottaa esim. vesivaraajaan, massavaraajan tai ilmavastukselle. Haluttaessa energiaa voidaan käyttää vain lataukseen tai vain lämmitykseen. Tuulivoimalatoimitukseen kuuluvat kaikki tarvittavat voimalan osat ja laitteet. Katso periaatekuva ja toimistussisältö alla. 1 2 3 4 5 12V 6 Tuule T188C tuulivoimalan toimitussisältö 1 Tuulivoimalan potkuri ja koneisto 2 Masto, harukset, maadoitus ja perustukset 3 Maston sähkökotelo (pääsulake, pääkytkin, jarru) 4 Sähkökaappi, säätölaitteisto ja latausyksikkö 5 Vesivaraajan lämmitysvastus 6 Maakaapelia 50 m ja tarvikkeet Toimitukseen ei kuulu: Rakennuksen sisäiset asennustarvikkeet (tavallisesti noin 10 m kaapelia ja naulakiinnikkeet) Maakaapelin pituus määräytyy voimalan sijoituspaikan ja käyttöpaikan välisen etäisyyden mukaan. Jos voimala sijoitetaan kauemmas, voimalan toimittaja antaa tarjouksen pidemmästä yhtenäisestä maakaapelista. Pitkillä siirtomatkoilla (250 metriä tai suurempi) voidaan käyttää poikkipinta-alaltaan suurempaa kaapelia. 2/2
Tekniikan yleiskuvaus Tuulivoimala on suunniteltu alan viimeisimmän tiedon mukaisesti. Keskeistä voimalan suunnittelussa on erittäin korkean tehokertoimen potkuri ja hyvällä hyötysuhteella toimiva generaattori, energian siirto ja ohjausjärjestelmä. Voimalan valmistuksessa on käytetty vain parhaimpia tuulivoimalakäyttöön soveltuvia osia ja komponentteja. Tuulivoimalalle tunnusomaisia teknisiä ratkaisuja: Generaattorijännite on korkea, siirtojännite on kolmivaiheinen 0..400 V vaihtojännite, mikä sallii voimalan sijoittamisen tarvittaessa jopa useiden satojen metrin päähän käyttöpaikasta ilman merkittäviä siirtohäviöitä tavanomaisilla maakaapeleilla. Osat ja laitteet on suunniteltu kestämään Suomen arktiset olosuhteet. Teräsosissa käytetään vain lujia korkean iskusitkeyden omaavia länsimäisiä rakenneteräksiä. Tuulivoimalan, maston ja perustusten kaikki teräosat ovat kuumasinkittyjä. Ohjelmoitavat säätöjärjestelmät on mitoitettu hyödyntämään kaikki voimalasta saatava energia. Säätöjärjestelmän käytöstä ja energian tuoton seurannasta on tehty erittäin helppoa näytön sekä selkeiden painikkeiden ansiosta. Voimala on suunniteltu modulaariseksi ja siten tuulivoimala on muunneltavissa käyttökohteen mukaisesti energian käyttötavan tai käyttöympäristön mukaisesti. Säätöjärjestelmä on muunneltavissa ja sitä voi halutessaan myöhemmin täydentää etävalvontaa helpottavilla lisälaitteilla. Tarvittaessa yksi säätöjärjestelmä voi hoitaa useampien voimaloiden ohjauksen tai esim. syöttää energiaa useampiin käyttökohteisiin. Tuotetukea on saatavissa suomeksi. Tarvittaessa komponentit ovat vaihdettavissa ja varaosien saanti on nopeaa. Tuulivoimalan tekniset tiedot Nimellisteho Maksimiteho Latausjännite Maksimi latausteho Nimellinen tuulennopeus Potkurin halkaisija 4 kw 5.3 kw säädettävissä 12 V DC akustolle Vakiona 350 W, optiona korotettu 700 W latausteho 10 m/s 5 m Potkurin pyörähdyspinta-ala 20 m 2 Käynnistys tuulennopeus Pysäytys tuulennopeus Potkurin lapojen lukumäärä 3 Potkurin tehollinen pyörimisnopeus Generaattori noin 2 m/s ei ole 40 280 rpm Generaattorijännite 0-400 V AC, 3 ~ Myrskysuojaus Suurin tuulennopeus Koneiston paino vaihteeton kestomagneettigeneraattori tuulenpaineella sivuun kääntävä mekanismi 50 m/s (muunneltavissa 60 m/s) 90 kg 3/3
Tuule C200 tuulivoimalan tuottokäyrä Tehon tuotto 4500 4000 lämmitysteho W 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 tuulennopeus [m/s] Energian tuotto kuukaudessa eri tuulennopeuksilla kwh/kuukausi Keskituulennopeus m/s 4/4
Mittapiirros Tuulivoimala 18 metrin harustetulla mastolla. 20 m 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 m Tuulivoimalan koneiston päämitat: 2800 60 360 170 5/5
Potkuri ja napa Tuulivoimalan potkuri on optimoitu hyödyntämään tarkasti saatavissa oleva pyyhkäisypinta-alaan kohdistuva tuulen liike-energia. Voimalan potkurin teknisiä ominaisuuksia: potkuri on erittäin kevyt tehokerroin on korkea ja sisäinen häviö potkurissa on pieni yksinkertainen ja siten äärimmäisen toimintavarma kiinteä naparakenne potkurin pääakselin suuri halkaisija vähentää laakereihin kohdistuvaa rasitusta koneiston päälaakerointi on generaattorin ja potkurin välissä ja mitoitettu potkurin ehdoilla laakeroinnin ansiosta generaattorin runkoon ei kohdistu mitään potkurista aiheutuvia rasituksia Potkurin tekniset tiedot Lapojen lukumäärä 3 Lapamateriaali lujitemuovi Yhden lavan paino 8 kg Kärkinopeussuhde 7 Potkurin halkaisija 5 m Pyörähdyspinta-ala 20 m 2 Generaattori Tuulivoimalan generaattori on tuulivoimalakäyttöön suunniteltu suuren vääntömomentin omaava vaihteeton 3-vaiheinen kestomagneettigeneraattori. Generaattorin ominaisuuksia: 24 napaisen generaattorin käyntiinlähtöä vastustava momentti on erittäin pieni ja generaattoria voidaan kuormittaa tasaisesti kaikilla tehollisilla tuulennopeuksilla parhaat länsimaiset neodymium kestomagneetit sekä generaattorisuunnittelu ovat mahdollistaneet staattoriraudan määrän vähentämisen, mikä parantaa generaattorin hyötysuhdetta ja pienentää turhaa painoa generaattorin 24 napaisuus mahdollistaa toiminnan normaalista verkkotaajuudesta tutulla taajuusalueella, missä siirtohäviöt ovat pieniä tavanomaisilla sähkölaitteilla (50Hz) Potkurin laakeroinnin ansiosta generaattorin runkoon ei kohdistu mitään potkurista aiheutuvia rasituksia Generaattorin tuottama jännite on hengenvaarallinen akselin pyöriessä. Akselia tai potkuria käsin pyöräyttämällä generaattorijännite voi nousta hengenvaarallisen korkeaksi. Kytkentöjä saa suorittaa vain ammattitaitoinen sähköasentaja. 6/6
Generaattorin tekniset tiedot Tyyppi Magnetointi Nimellisjännite Nimellinen pyörimisnopeus Nimellisteho Paino kestomagneettigeneraattori radiaalinen magnetointi, Neodymium kestomagneetit 400 VAC 3 vaiheinen 280 rpm 4 kw, maksimiteho 5,3 kw 45 kg Runko, peräsin ja myrskysuojausjärjestelmä Korkealaatuisen länsimaisen rakenneteräksen käyttö sekä teräsrakennesuunnittelu ovat mahdollistaneet rungon pitämisen kevyenä. Koneiston (potkuri, runko, generaattori, peräsin) keveys puolestaan vähentävät mastoon kohdistuvia rasituksia ja mahdollistavat asennuksen ilman kallista nosturiautoa. Tuulivoimalan myrskysuojaus perustuu potkuriin kohdistuvaan tuulenpaineeseen. Sähköjärjestelmistä riippumaton, mekaaninen myrskysuojaus on pitkäikäinen toimintavarma. Tuulensuunnan muuttuessa tuulivoimalan peräsin kääntää potkurin välittömästi takasin kohti tuulta. Potkurin energian tuoton kannalta on oleellista, että potkuri pidetään jatkuvasti kohtisuoraan tuuleen. Tuulennopeuden kasvaessa kasvava tuulenpaine painaa potkurin pois tuulesta, jolloin tuulipinta-ala pienenee ja teho rajoittuu. Peräsimen oma paino pyrkii kääntämään potkurin takaisin tuuleen. Kun myrskysuojaus toimii, tuottaa voimala edelleen energiaa, mutta hetkellinen teho voi vaihdella voimakkaasti. Myrskysuojausmekanismi toimii selkeästi 10 m/s ja sitä suuremmilla tuulennopeuksilla, mutta mekanismi voi toimia myös pienemmillä tuulennopeuksilla, jos esim. tuulen suunta vaihtuu nopeasti tai tuulennopeudessa tapahtuu muutoksia. Mekanismi keventää potkurin hyrrävoimista johtuvia rakenteisiin kohdistuvia rasituksia. Myrskysuojausliike on voimalan normaali toiminto, joka suojaa laitteita liialliselta kuormitukselta ja varmistaa turvallisen ja pitkän käyttöiän. Innovatiivisen runko-, peräsin- ja myrskysuojausjärjestelmän suunnittelun ansiosta Finnwind Oy:n on pystynyt parantamaan suojausta ja lisäämään voimalan tuottoa lähellä myrskysuojauspistettä verrattuna perinteisiin etutuuliturbiineihin. Lukurengasyksikkö sallii voimalan kääntymisen vapaasti tuulen suuntaa, jolloin potkurin tehollinen pinta-ala saadaan pidettyä parhaana mahdollisena tuulensuunnan vaihdellessa. Energia tuodaan tuulen suunnan mukana kääntyvästä koneistosta alas liukurengasyksikön kautta. Generaattorilta johdotus tuodaan liukurengasyksikön liittimelle. Liukurengasyksiköltä johdotus tuodaan alas maston rasialle ja edelleen käyttöpaikan lähelle sijoitetulle säätö- ja latausyksikölle. 7/7
Sähkölaitteet Maston sähkökotelossa on pääsulake, erillinen lukittava pääkytkin sekä jarru. Salamasuoja suojaa maakaapelia ja käyttölaitteita mahdollisen salamaniskun aiheuttamalta ylijännitepiikiltä. Tuulivoimalan yhdistetty lämmitys- ja lataussäädin hoitaa voimalan ohjauksen täysin automaattisesti. Säätöyksikkö kuormittaa voimalan potkuria optimaalisesti niin, että kaikki mahdollinen potkurista saatava energia ohjataan ensisijaisesti lataukseen ja ylijäävä osuus edelleen 6kW lämmitysvastukselle kuitenkin niin, että potkuria ei ylikuormiteta missään tilanteessa. Sähkökaapin näytöltä voidaan seurata energian tuottoa, tuottotilastoja ja muita voimalan toiminta-arvoja. Säätöjärjestelmän tekniset tiedot Nimellisteho 4 kw Syöttöjännite 0-400 V AC Latausjännite säädettävissä 12 V DC akustolle Max latausteho Vakiona 350 W, optiona korotettu 700 W latausteho Käyttölämpötila -20.. + 55 C Näyttö neljän rivin LCD-näyttö Uudelleenohjelmoitavuus ohjelma päivitettävissä Korkeus/Leveys/Syvyys 500/400/200 mm Käyttölämpötila -20.. + 80 Tiiveysluokka (EN60529) IP65 Kiinnitys Ruuvikiinnitys kiinteästi seinälle 8/8
Tekninen dokumentaatio Tuulivoimalaan liittyy seuraava asiakkaan käyttö- ja huolto-ohjeistus: Voimalan tekninen kuvaus Projektikuvaus ja Toimenpidelupapiirros Tuulivoimalan perustuksen asennusohjeet Käyttöönotto-, käyttö-, huolto- ja turvallisuusohjeet Dokumentit toimitetaan tuotteen mukana kohdemaan virallisella kielellä, Suomessa suomeksi ja/tai ruotsiksi. Mittaluvut on ilmaistu SI yksiköissä. Vaatimustenmukaisuus Euroopan yhteisön direktiivit Laitteessa, sen suunnittelussa ja valmistuksessa sekä siihen liittyvissä palveluissa noudatetaan Euroopan Yhteisön seuraavien direktiivien vaatimuksia: 2006/42/EC, Konedirektiivi 2006/95/EC, Pienjännitedirektiivi 2004/108/EC, Elektromagneettinen yhteensopivuus (EMC direktiivi) Standardit Laitteen suunnittelussa ja valmistuksessa on huomioitu seuraavat Euroopan Yhteisön harmonisoidut standardit: EN ISO 12100-1 Koneturvallisuus. Perusteet ja yleiset suunnitteluperiaatteet. Peruskäsitteet ja menetelmät. EN ISO 12100-2 Koneturvallisuus. Perusteet ja yleiset suunnitteluperiaatteet. Tekniset periaatteet. SFS-EN 1050. Koneturvallisuus. Riskin arvioinnin periaatteet SFS-EN 60204-1 Koneturvallisuus. Koneiden sähkölaitteisto. Osa 1: Yleiset vaatimukset SFS-EN 50438 Requirements for the connection of micro-generators in parallel with public lowvoltage distribution networks EN 61400-2 Design requirements for small wind turbines (= IEC 61400-2, 2 versio) IEC 61400-11 Tuulivoimalan melu IEC 61400-121 Tuulivoimalan tuotto Valmistaja Tuotteen valmistajan tiedot Nimi Finnwind Oy Osoite Koiranojanrinne 4 A, 33880 Lempäälä Yhteystiedot email:, Ajantasaiset yhteystiedot löydät kotisivuiltamme: 9/9