Монтаж ветрогенератора (ВЭУ), ветряка, установка ветряных электростанций под ключ

Ветроэнергетическая установка – оборудование, предназначенное для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию. Ветроустановка представляет из себя комплекс элементов, оборудования, систем управления и безопасности. Основными элементами ВЭУ являются:

Ротор. Ротор ветроколеса состоит из лопастей и хаба для крепления лопастей. Современные ветроустановки имеют в основном три лопасти, которые могут достигать в длину 108 м.
Гондола. Гондола служит для размещения основного генерирующего оборудования ВЭУ (генератора), коробки передач (при необходимости), шкафов управления и систем безопасности. В некоторых случаях в гондоле может быть установлен трансформатор напряжения.

Башня. Башни ветроустановок служат для увеличения высоты ротора над окружающей поверхностью. Современные башни бывают стальные, а также модульные (как правило нижняя часть состоит из армированного бетона, а верхняя - стальная). Высота башни у некоторых морских ВЭУ может достигать 140 м.
Фундамент. Фундамент ВЭУ необходим для установки ВЭУ и предотвращения ее падения от ветровых нагрузок и компенсации нагрузок на выдергивание. Фундаменты ВЭУ - это огромные ответственные сооружения. Для ВЭУ больших мощностей размеры фундаментов достигают нескольких десятков метров в радиусе и около 10 м в глубину.

Монтаж ветроэнергетической установки можно разделить на три этапа:

Подготовительный этап.
Строительство фундамента ВЭУ.
Монтаж ветрогенератора.

1. Подготовительный этап

Подготовительный этап в зависимости от технологических этапов реализации проекта можно структурно разделить на два элемента. Первый элемент – это разгрузка ветроэнергетической установки. Второй элемент – подготовка площадок для установки крана и технологических проездов. Разгрузка ветроэнергетической установки может происходить до начала строительно-монтажных работ по устройству фундамента, а может осуществляться после заливки фундамента. В зависимости от времени разгрузки ветряка специалистам компании необходимо разработать технологические карты по размещению элементов ВЭУ. Если на площадке не начались строительно-монтажные работы, ветроэнергетическую установку необходимо разместить таким образом, чтобы она не мешала выполнению земляных работ и в процессе монтажа ветрогенератора осуществить подъем элементов ВЭУ с исходного положения.

Грамотно разработанные технологические карты разгрузок и план производства работ на последующих стадиях монтажа ВЭУ позволяют значительно сэкономить денежные средства за счет уменьшения рабочего времени крана или дополнительных работ по перемещению элементов ВЭУ.

В зависимости от модели для строительства ветряной электростанции может потребоваться привлечение кранов с большой грузоподъемностью (как правило требуется кран с грузоподъемностью от 500 т и выше) и большим вылетом стрелы. Специалисты компании на основании разработанных технологических схем, имеющегося земельного участка и характеристик окружающей среды определяют расположение основного и вспомогательного крана на площадке строительства с учетом особенностей каждого крана. Для работы крана требуется обустройство специальных площадок с определёнными требованиями несущей способности подстилающей поверхности. В зависимости от несущей способности грунта на площадке строительства может потребоваться строительство временных подъездных дорог для доставки элементов крана или передвижения крана.

2. Строительство фундамента ВЭУ

На основании разработанной проектной документации осуществляются земельные работы по выемки грунта в соответствии с заданными параметрами. Следующим этапом является заливка бетона. Несмотря на всю кажущуюся простоту данного этапа, процесс заливки фундамента сопровождается рядом сложностей.

Во-первых, для строительства фундамента ВЭУ требуется бетон повышенной прочности, который производят не все бетонные заводы. Во-вторых, для строительства ВЭУ в зависимости от модели требуется довольно большой объем бетона, который необходимо непрерывно заливать.

От выстроенных логистических цепочек и проверенного подрядчика зависит надежность и качество выполненных работ. При строительстве ветроэнергетических установок для некоторых моделей для устройства фундамента используется анкерное кольцо (корзина) для крепления ветроагрегата к фундаменту.

3. Монтаж ветроустановки

В зависимости от конструкционных особенностей ветроустановки специалистами разрабатывается технологическая схема монтажа ВЭУ на основании рекомендаций и требований завода-производителя. После набора фундаментом проектной прочности специалисты компании приступают к монтажу ветряка. В большинстве случаев монтаж ветроэлектростанции можно разделить на следующие этапы: монтаж башни, сборка и монтаж гондолы, сборка и монтаж ротора.

Монтаж башни

Сборка и монтаж гондолы

Сборка и монтаж ротора

Монтаж башни

Большинство современных ветроустановок имеют башни, состоящие из нескольких секций (как правило 3-5 штук) высотой несколько десятков метров. Для их монтажа не требуется дополнительных действий на площадке, т.к. их установка осуществляется краном в последовательности, предусмотренной производителем. Существуют второй тип – это сборные секционные башни. Их отличительной особенностью является, что на площадку строительства они привозятся в разобранном виде. Это делается для уменьшения затрат на доставку, либо в местах, где доставка других видов башни не возможна. Монтаж такой башни требует предварительной сборки ее элементов в секции, а затем они собираются краном в одну общую конструкцию.

Сборка и монтаж гондолы

На площадке строительства осуществляется сборка гондолы в цельную конструкцию в соответствии с требованиями завода-производителя. На данном этапе осуществляется герметизация стыков конструкции для предотвращения попадания влаги во внутрь гондолы при эксплуатации ВЭУ. Затем собранную гондолу устанавливают на башню.

Сборка и монтаж ротора

В зависимости от размеров ротора и особенностей конструкции монтаж ротора может осуществляется по одной из ниже приведенной схеме:

Сборка хаба и установка лопастей в посадочные места на земле

Отличительной особенностью данной схемы является подъем ротора в сборе и его установке на гондолу

Установка хаба на гондолу ветряка с использованием крана

А затем осуществляется монтаж лопастей с использованием специальных технологических устройств с использованием крана

Мы осуществляем монтаж ветрогенераторов, ВЭУ на всей территории Республики Беларусь, Казахстана и Российской Федерации. Для получения консультации специалиста, свяжитесь с нами по телефону +375 (29) 747-07-09 (+7 (967) 351-67-68), электронной почте info@ecotek.pro или заполните форму обратной связи.

Часто задаваемые вопросы о монтаже ветровой электростанции

Сколько времени занимает монтаж ветроустановки?

Монтаж ветроустановки можно разделить на две большие группы:

устройство фундамента;
сборка ветроустановки и ее пусконаладка.

Для устройства фундамента одной ВЭУ требуется в среднем от 2 до 3 недель работы специализированной бригады с привлечением строительной технике. Затем бетон набирает требуемую прочность для начала выполнения работ по монтажу ВЭУ (в среднем от 21 до 30 дней в зависимости от погодных условий, технических характеристик бетона и нагрузок на фундамент). Затем выполняется комплекс работ по монтажу ВЭУ. В зависимости от специфики устройства башни ВЭУ может потребоваться предварительная сборка модулей секций. На этот этап может потребоваться до 7-ми дней в зависимости от высоты башни. С целью оптимизации сроков строительства данные работы выполняются в тот момент когда фундамент набирает свою прочность. Затем с применением кранов осуществляется сборка элементов ВЭУ. В основном процесс монтажа ВЭУ занимает 1-2 дня для ВЭУ, в основном срок зависит от размеров ВЭУ и погодных условий (скорости ветра). Затем осуществляется пуско-наладка оборудования ВЭУ. В среднем на данную процедуру может потребоваться от 5 до 10 дней.

Из чего состоит ветроустановка?

Ротор. Ротор ветроколеса состоит из лопастей и хаба для крепления лопастей.
Гондола. Гондола служит для размещения основного генерирующего оборудования ВЭУ (генератора), коробки передач (при необходимости), шкафов управления и систем безопасности. В некоторых случаях в гондоле может быть установлен трансформатор напряжения.
Башня.
Фундамент.
Электротехническое оборудование для преобразования и передачи электроэнергии.

Какое оборудование и машины задействуются при монтаже ВЭУ?

Современные ветроустановки развиваются в сторону увеличения высоты башни и размаха диаметра ротора. Все эти изменения приводят не только к увеличению геометрических размеров ВЭУ, но и к их весовым характеристикам. Следовательно для монтажа современных ветроустановок требуется использование кранов с большой грузоподъемностью. Например, один из лидеров в области создания кранов Liebherr создает специальные серии кранов для монтажа ВЭУ.

В зависимости от технических характеристик ВЭУ при монтаже задействованы следующие машины:

основной кран большой грузоподъемности. В зависимости от веса элементов грузоподъемность может составлять от 500 до 2000 т;
вспомогательные краны. Их количество также зависит от весогабаритных характеристик элементов ВЭУ, в основном используется от 1 до 2 кранов различной грузоподъемностью. Их количество определяется на стадии разработки плана производства работ;
погрузчик. В процессе выполнения монтажных работ постоянно необходимо осуществлять перемещение различных компонентов ВЭУ для чего используется на строительной площадке погрузчик (чаще “манитушка”);
отдельно выделяется категория грузовые автомобили. В зависимости от используемых кранов на площадке строительства иногда приходится использовать большое количество грузовых автомобилей, которые осуществляют доставку элементов крана (стрелы, контргрузов, оснастки). Например, при монтаже ВЭУ было использован 21 грузовой автомобиль.

Как осуществляется грозовая защита?

В связи с тем, что ветроустановки зачастую располагаются в открытом пространстве и значительно выше окружающих зданий и сооружений, то они зачастую подвержены попаданию молний (особенно в лопасти). В связи с чем при разработке ветроэнергетических установок на заводе изготовителе предусматриваются элементы защиты от попадания молнии. В целом молниезащита ВЭУ выполняется комплектно на заводе-изготовителе и действует по принципу клетки Фарадея. Общая базовая конструкция турбины выполнена с учетом требований международного стандарта молниезащиты IEC 61400-24 "Renewable power engineering. Wind power engineering. Wind turbines. Part 24. Lightning protection for wind turbines" и соответсвует 1-ому (первому) уровню.

Какая высота у ветряка?

В ветроэнергетике используется два показателя высоты:

hub height (высота хаба) - высота до центра хаба от уровня земли;
общая высота ВЭУ - это общая высота ветряка от уровня земли до края лопасти и составляет высоту хаба плюс радиус ротора ВЭУ.

Современные ветроустановки достигают довольно внушительных размеров. На текущий момент времени самая большая высота хаба из действующих турбин 146 м. Но данная высота характерна для морских ВЭУ, а для наземных ВЭУ высота хаба в среднем составляет 100-120 м. Самый же большой диаметр ветроколема у действующей турбины 260 м.

Осуществляет ли монтаж ВЭУ зимой?

Монтаж ВЭУ может осуществляться и в зимнее время. Отрицательные температуры не влияют на монтаж ВЭУ. Но выполнение работ в зимнее время накладывает ряд ограничений:

скорость ветра. С целью безопасности выполнения подъемных работ имеется определенный диапазон скорости ветра, при котором может осуществляться монтаж элементов. Например для некоторых элементов ВЭУ подъем не может осуществляться при скорости ветра свыше 8 м/с;
видимость. В случае сильной метели выполнение работ может быть приостановлено поскольку невозможно контролировать безопасность подъема больших грузов на высоту;
продолжительность светового дня. Выполнение работ по монтажу необходимо выполнять при достаточной освещенности или потребуется создание дополнительного освещения на площадке строительства, которое позволит осуществлять работы на высоте 100 м или выше;
очень низкие температуры воздуха. Данное ограничение больше касается персонала, который осуществляет монтаж ВЭУ. Поскольку работникам придется периодически осуществлять остановки в работе, чтобы согреться.

Напишите нам