Jaką rolę spełnia grzanie indukcyjne w promocji elektrowni wiatrowych?

Kryzys naftowy,  kryzys energetyczny, globalne ocieplenie. Wszyscy zdajemy sobie sprawę z konieczności znalezienia trwałych alternatyw dla paliw kopalnych. Jedną z najbardziej obiecujących alternatyw jest wiatr.

Energia wiatrowa jest czysta, darmowa, a zapasy są nieograniczone. Jest tylko jeden problem. Jak możemy ją zebrać? Postaramy się wyjaśnić, jak współczesna technologia pozyskuje energię z wiatru oraz w jaki sposób nagrzewanie indukcyjne, może nam w tym pomóc.

Energia wiatru nie jest niczym nowym. Przez tysiąclecia ludzkość wykorzystywała ją do poruszania statków. I oczywiście wiatraki od wieków mielą zboże, pompują wodę i nawadniają pola. Nowością jest natomiast perspektywa wykorzystania wiatru do zaopatrywania w energię elektryczną całych miast - co nie jest tak odległe, jak mogłoby się wydawać.

Na przykład, zgodnie z nowymi danymi Global Wind Energy Council (międzynarodowej organizacji wspierającej energetykę wiatrową), w 2019 roku na całym świecie zainstalowano 60,4 GW mocy w energetyce wiatrowej, co stanowi 19-procentowy wzrost w stosunku do instalacji z 2018 roku i drugi najlepszy rok dla energetyki wiatrowej w historii. Łączna moc zainstalowana w energetyce wiatrowej na świecie wynosi obecnie ponad 651 GW - co stanowi wzrost o 10 procent w porównaniu z rokiem 2018.

Liczby te robią wrażenie. Ale jaką rolę odegrała technologia indukcyjna w promowaniu ekologicznej energetyki wiatrowej? Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw przyjrzeć się strukturze typowej nowoczesnej turbiny wiatrowej. Zasadniczo turbina wiatrowa składa się z zamontowanych na wieży wirników, które obracane przez wiatr, obracają wał o niskiej prędkości, który jest połączony za pomocą przekładni z wałem o wysokiej prędkości, który obsługuje generator.

Na początek, aby wirniki mogły się obracać, potrzebne jest duże łożysko, ale nie wystarczy byle jakie łożysko. Ze względu na duże obciążenia i moment obrotowy, łożysko wirnika musi być utwardzone na zamówienie - coś, do czego idealnie nadaje się proces nagrzewania indukcyjnego.

Grzanie indukcyjne w turbinach wiatrowych

Sercem każdej turbiny wiatrowej jest przekładnia. Tutaj, spokojne obroty łopat wirnika są przekształcane w około 1500 obrotów na minutę wymaganych przez generator. Systemy hartowania indukcyjnego mogą być wykorzystywane do hartowania zębów kluczowego silnika odpowiadającego za utrzymanie wirnika w kierunku wiatru. Silnik odchylania obraca wirniki do właściwej pozycji za pomocą koła krzywkowego, które łączy się z dużym łożyskiem odchylania zamontowanym na wieży turbiny. Elektroniczny sterownik, który jest stale zasilany danymi z anemometru zamontowanego na gondoli, mówi silnikowi odchylania, kiedy obrócić wirniki.

Synergia grzania indukcyjnego i energii wiatrowej

Wkład grzania indukcyjnego w turbiny wiatrowe nie ogranicza się do hartowania komponentów. Generator, na przykład, wymaga lutowania twardego, operacji łatwo wykonywanej przez większość urządzeń dostępnych na rynku. Większość producentów umożliwia operatorom lutowanie nawet najtrudniej dostępnych części generatora. Dodatkowo, zastosowanie nagrzewania indukcyjnego pozwala w dużym stopniu ograniczyć czas procesu i zwiększyć jego wydajność.

Wiele mówi się o "zielonej" lub "przyjaznej dla środowiska" naturze turbin wiatrowych, ale technologia indukcyjna ma potencjał, by uczynić to źródło energii jeszcze bardziej ekologicznym. Dzieje się tak dlatego, że indukcja sama w sobie jest procesem z natury czystym. Eliminuje ona otwarty ogień (i związane z nim dym i opary), zmniejsza zapotrzebowanie na transport paliwa oraz promuje bezpieczniejsze i zdrowsze miejsca pracy. Indukcja jest również energooszczędna. Nie ma tu ogromnych strat ciepła związanych z piecami i piekarnikami. W rzeczywistości indukcja i energia wiatrowa tworzą "wirtuozerskie koło" - czysta energia elektryczna z wiatru zasila indukcyjne systemy grzewcze, które z kolei wytwarzają turbiny generujące czystą energię elektryczną.