InvoiceDate Invoice #

Bill To: Ship To:

P.O. Number Terms Rep Ship Via F.O.B. Project

Quantity Item Code Description Price Each Amount

Total

โครงการวิจัยเพ่ือพัฒนากังหันลมผลิตไฟฟาตนแบบขนาด 50 kW.

Dr. W. Roynarin

รางรายงานฉบับสมบูรณ

ดร.วิรชัย โรยนรินทรม.ราชมงคลธัญบุรี

ThaiW

inDy.c

om

ROY-50 V.I Specifications Wind Machine

Type: Horizontal Up WindSYSTEM- Type Grid Connected- Configuration Horizontal Axis- Rotor Diameter 18 m - Centerline Hub Height 30 m PERFROMANCE PARMETER- Rate Electrical Power 50 kW @10.5 m/s (23 mph)- Wind Speed Ratings

Cut in 3 m/s - Shut – down (high wind) TURN AWAY FROM THE WIND @13m/s - Design speed 60 m/s Calculated Annual Output@100 % availability 5.4m/s (12mph) 87,000 kWh

6.7m/s (15mph) 153,000 kWh8.0 m/s (18 mph) 215,000 kWh

ROY-50 V.I Specifications Wind Machine

ROTORType of Hub Fixed PitchRotor Diameter 18 m Swept Area 255 m² Number of Blades 3Rotor solidity 0.007Rotor Speed @rated wind speed 20 rpmLocation Relative to Tower UP WINDCone Angle 6ºTilt Angle 0ºRotor Tip Speed 51m/s (114 mph) @50 HzDesign Tip speed 7BLADELength 9 m.Material Epoxy / glass fiberBlade Weight 180 kg approximatelyGENERATORType 3 phase/60 poles Frequency (Hz) 50 HzVoltage 3 phase @50 Hz, 400 VkW@Rated Wind Speed 50 kWkW@Penak Continuous 66 kWInsulation Class FEnclosure Totally Enclosed Air OverOptions Arctic low temp.shafting-40ºc

TRANSMISSIONType Helical GearHousing Deictic ironRatio (rotor to gen. speed) 1 to 5.7 (50Hz)Rating, output horse power 88Lubrication Synthetic gear oil/non toxicHeater (option) Arctic version, electric

YAW SYSTEMNormal Automatic Yaw with Gear motor + with passiveOptional Yaw dampElectrical Twist Cable

TOWERType Free standing galvanized bolted latticeTower Height 30 m Options 40 m Tilt down 30 m

FOUNDATIONType Concrete pad, pier or special

CONTROL SYSTEMType Micro controller + PLC basedCommunication Serial link to central computer for energy monitor and Soft Start Optional

ROTOR SPEED CONTROLRunning Micro controller regulationStart up AerodynamicShut-down Aerodynamic tit break and electrodynamics braking Parking

BRAKE SYSTEM CONTROL Fail –safe aerodynamic, electrodynamics, and parking brakes with disk brakeAPPROXIMATE SYSTEM DESIGN WEIGHTSTower 4000 kg (7,080 Ib)Rotor & Drive train 420 kg (5,340 Ib)Weight on Foundation 5630 (12,420 Ib)

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

TRANSMISSIONType Helical GearHousing Deictic ironRatio (rotor to gen. speed) 1 to 5.7 (50Hz)Rating, output horse power 88Lubrication Synthetic gear oil/non toxicHeater (option) Arctic version, electric

YAW SYSTEMNormal Automatic Yaw with Gear motor + with passiveOptional Yaw dampElectrical Twist Cable

TOWERType Free standing galvanized bolted latticeTower Height 30 m Options 40 m Tilt down 30 m

FOUNDATIONType Concrete pad, pier or special

CONTROL SYSTEMType Micro controller + PLC basedCommunication Serial link to central computer for energy monitor and

Soft Start Optional

ROTOR SPEED CONTROLRunning Micro controller regulationStart up AerodynamicShut-down Aerodynamic tit break and electrodynamics braking Parking

BRAKE SYSTEM CONTROL Fail –safe aerodynamic, electrodynamics, and parking brakes with disk brakeAPPROXIMATE SYSTEM DESIGN WEIGHTSTower 400 kg (7,080 Ib)Rotor & Drive train 420 kg (5,340 Ib)Weight on Foundation 5630 (12,420 Ib)

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

การออกแบบทางกลMechanical Design

รูปแสดงการออกแบบกังหันลมขนาด 50 kW Ver.1

- ระบบสงกําลัง

- ระบบหมุนสายตามทิศทางลม (Yaw Mechanism)

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

การออกแบบระบบควบคุม

รูปแสดงวงจรขับมอเตอร 24 Vdcโดยสามารถควบคุมทิศทางในการหมุนของมอเตอรได

- ระบบควบคุมการหมุนสายตามทิศทางลม- ระบบควบคุมเบรกในสภาวะตางๆ- ระบบเชื่อมตอไฟฟาเขากับสายสง

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

การออกแบบเสากังหันลมและโครงสรางฐานราก- เสากังหันลมเปนเสาแบบโครงถักความสูง 30 เมตร

- ฐานรากกังหันลม

รูปแสดงการออกแบบเสาและฐานรากกังหันลมขนาด 50 kWDr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

การผลิตชิ้นสวนตางๆของกังหันลมใบกังหันลม

รูปแสดงการผลิตใบกังหันลมขนาด 50kWDr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

การทดสอบใบกังหันลมขนาด 50 กิโลวัตต ดวย FEM

การทดสอบใบกังหันเพ่ือหาคาของความเปล่ียนแปลง (อัตราความโกงของใบกังหันลม)ของใบกันหันลม ดังเงื่อนไขดังตอไปนี้

1. ความเร็วลมเทากับ 12, 20 และ 25 เมตรตอวินาทีซ่ึงจะไดแรงที่กระทําดังนี้

จากสมการ2

21 AvF ρ=

เม่ือ F คือ แรงที่กระทํา คือ ความหนาแนนของอากาศ

A คือ พ้ืนที่ของใบกังหันลม v คือ ความเร็วลม

ρ

...1

ThaiW

inDy.c

om

เม่ือ เทากับ 1.225 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร A เทากับ 5.78 ตารางเมตรพ้ืนที่ของใบกังหันลม

v เทากับ 12 เมตรตอวินาที

ρ

จะได21278.5225.1

21

×××=F

NF 510=

แตเนื่องจากแรงที่กระทํากับใบกังหันลมเปนแรงที่กระทํากระจายทั้งใบสามารถหาไดดังนี้

AFP =

จะได

78.5510

=P

22.88 mNP =Tha

iWin

Dy.com

ผลการทดสอบ ท่ีความเร็วลม 12 เมตรตอวินาที (ใบเด่ียว)

จากรูป จะเห็นไดวาใบของกันหันลมมีระยะโกงตัวเทากับ 23.8 เซนติเมตรTha

iWin

Dy.com

ผลการทดสอบ ท่ีความเร็วลม 12 เมตรตอวินาที (รวม 3 ใบ)

จากรูป จะเห็นไดวาใบของกันหันลมมีระยะโกงตัวเทากับ 23 เซนติเมตร ซ่ึงปลายใบกับเสาสวนที่อยูใกลกันที่สุดเทากับ 1.15 เมตร

ThaiW

inDy.c

om

ผลการทดสอบ ท่ีความเร็วลม 12 เมตรตอวินาที (หันขาง 90 องศา)

จากรูป จะเห็นไดวาใบของกันหันลมมีระยะโกงตัวเทากับ 5 เซนติเมตรThaiW

inDy.c

om

เม่ือ เทากับ 1.225 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร A เทากับ 5.78 ตารางเมตรพ้ืนที่ของใบกังหันลม

v เทากับ 20 เมตรตอวินาที

ρ

จะได22078.5225.1

21

×××=F

NF 1.1416=

แตเนื่องจากแรงที่กระทํากับใบกังหันลมเปนแรงที่กระทํากระจายทั้งใบสามารถหาไดดังนี้

AFP =

จะได78.5

1.1416=P

2245 mNP =Tha

iWin

Dy.com

ผลการทดสอบ ท่ีความเร็วลม 20 เมตรตอวินาที (ใบเด่ียว)

จากรูป จะเห็นไดวาใบของกันหันลมมีระยะโกงตัวเทากับ 64.8 เซนติเมตรThaiW

inDy.c

om

ผลการทดสอบ ท่ีความเร็วลม 20 เมตรตอวินาที (รวม 3 ใบ)

จากรูป จะเห็นไดวาใบของกันหันลมมีระยะโกงตัวเทากับ 64 เซนติเมตร ซ่ึงปลายใบกับเสาสวนที่อยูใกลกันที่สุดเทากับ 1.15 เมตร

ThaiW

inDy.c

om

ผลการทดสอบ ท่ีความเร็วลม 20 เมตรตอวินาที (หันขาง 90 องศา)

จากรูป จะเห็นไดวาใบของกันหันลมมีระยะโกงตัวเทากับ 13.8 เซนติเมตรTha

iWin

Dy.com

เม่ือ เทากับ 1.225 กิโลกรัมตอลูกบาศกเมตร A เทากับ 5.78 ตารางเมตรพ้ืนที่ของใบกังหันลม

v เทากับ 25 เมตรตอวินาที

ρ

จะได22578.5225.1

21

×××=F

NF 65.2212=

แตเนื่องจากแรงที่กระทํากับใบกังหันลมเปนแรงที่กระทํากระจายทั้งใบสามารถหาไดดังนี้

AFP =

จะได78.5

65.2212=P

281.328 mNP =Tha

iWin

Dy.com

ผลการทดสอบ ท่ีความเร็วลม 25 เมตรตอวินาที (รวม 3 ใบ)

จากรูป จะเห็นไดวาใบของกันหันลมมีระยะโกงตัวเทากับ 1 เมตร ซ่ึงปลายใบกับเสาสวนที่อยูใกลกันที่สุดเทากับ 1.15 เมตร

ThaiW

inDy.c

om

ผลการทดสอบ ท่ีความเร็วลม 25 เมตรตอวินาที (หันขาง 90 องศา)

จากรูปจะเห็นไดวาใบของกันหันลมมีระยะโกงตัวเทากับ 21.6 เซนติเมตรTha

iWin

Dy.com

เสากังหันลม , อาคารควบคุม

รูปแสดงเสา , ฐานราก 50kW

ThaiW

inDy.c

om

ระบบเตือนภัย

รูปแสดงระบบเตือนภัย Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Generator , Inverter & Filter

รูปแสดง Generator , Inverter , FilterTha

iWin

Dy.com

การเตรียมความพรอมกอนติดตั้ง

ยกหัวกังหันลง

ติดต้ังทอใสสายไฟ

ทาสีเก็บรายละเอียด

ติดต้ัง Inverter , Filter Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

ติดตั้งกังหันลม 50 kW ณ.เขื่อนลําตะคอง จ.นครราชสีมา

การขนสง

รูปแสดงการขนสงกังหันลมไปยังพ้ืนที่ติดต้ัง

ThaiW

inDy.c

om

เตรียมความพรอมกอนติดตั้ง

ทดสอบระบบหมุนสายตามทิศทางลม

ประกอบ Cover

เชื่อมตอระบบไฟฟา

ประกอบใบกังหันลม

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

เตรียมความพรอม

ThaiW

inDy.c

om

การติดตั้งกังหันลม 50 kW V.1

รูปแสดงการติดต้ังกังหันลมขนาด50 kW

ThaiW

inDy.c

om

การออกแบบและติดตั้งกังหันลมผลิตไฟฟาขนาด 50 kW V. II

-โครงสราง(Structure)- ระบบสงกําลัง(Drive Train)- ระบบหมุนสายหาลม (Yaw Mechanism)- ระบบเบรก (Braking System)- ระบบ Hydraulic - ระบบลอกตอนบํารุงรักษากังหันลม (locking system for service)

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

การออกแบบกังหันลม 50 kW V. II

รูปแสดงการออกแบบกังหันลม Ver.2 Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

การผลิตช้ินสวนตางๆของกังหันลม V.2โครงสราง

โครงสรางกังหันลม

Gear Yaw กังหันลม 50kW Ver.2

Yaw

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Hydraulic unit for Disk Brake Power System

ปม Hydraulic

เกจนวัด Hydraulic Pressure

วงจรควบคุม Hydraulic

ระบบปม Hydraulic systemTha

iWin

Dy.com

Gear Units

ThaiW

inDy.c

om

ดิสเบรก Yaw ชุดเบรก Yaw Unit

ระบบเบรก (Braking System)

ชุดเบรก Low Speed Unit ชุดเบรก High Speed UnitDr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

ระบบสงกําลัง Transmission Drive Train

รูปแสดงชุดสงกําลังกังหันลม 50kW

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Making the Cover for Mold

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Nacelle Cover

Cover

Spinner Spinner

Cover

ThaiW

inDy.c

om

ระบบล็อกกังหันลม (ในขณะบํารุงรักษาและซอมบํารุง)

รูปแสดงรูลอกดิสเบรก

รูสวมสลัก

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Schematics Diagram for Hydraulics system

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Control and power unit of Hydraulics system

ThaiW

inDy.c

om

การทดสอบระบบกอนติดตั้ง

ทดสอบHydraulic

ทดสอบระบบควบคุม

ทดสอบHydraulic

ทดสอบระบบควบคุมTha

iWin

Dy.com

การติดตั้งกังหันลม 50 kW V.2การขนสง

รูปแสดงการขนสงอุปกรณไปยังพ้ืนที่ติดต้ังDr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

การเตรียมความพรอมกอนติดตั้ง

ติดต้ังตูควบคุมในอาคาร

ติดต้ังสายดิน

เชื่อมตอระบบไฟฟา

ประกอบใบกังหันลม Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

ติดตั้งกังหันลม 50 kW V.2

รูปแสดงการติดต้ังกังหันลม 50kW Ver.2Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Dummy Load & Back up power

60 kW 3 Ph Heater2.5 KW UPSTha

iWin

Dy.com

Control Test Unit

ThaiW

inDy.c

om

รูปแสดงกังหันลมที่ติดต้ังแลวเสร็จ 50 kW V.II

ติดตั้งแลวเสร็จ

ThaiW

inDy.c

om

เดินระบบกังหันลม 50 KW V II

รูปแสดงการเดินระบบกังหันลม 50kW V.IIDr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Advance in CFD Design

ThaiW

inDy.c

om

Design Tip Speed Ratio

ThaiW

inDy.c

om

2 m/s , 2.1 kw 3.0 m/s,4.7 kw

7.75 m/s,29.5 kw 8.75 m/s,39.6 kw

ขอมูลทดลองเดินระบบกังหันลม

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Data monitoring system

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Theoretical Design Power Curve

Pt Vs Wind speed

05000

10000150002000025000300003500040000450005000055000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

V,wind speed (m/s)

Pt (W

att)

Pt

Dr. W. Roynarin

ThaiW

inDy.c

om

Validation of Power Curve

ThaiW

inDy.c

om

Thank youThaiW

inDy.c

om