توربینهای بادی که در محیطهای قطبی و کوهستانی کار میکنند، در شرایطی که تجهیزات کمتری را از بین میبرند، الکتریسیته تمیز تولید میکنند. این تاسیسات برای عملکردهای حیاتی از یخ زدایی تیغه تا روانکاری گیربکس به شدت به گرمکن های کارتریجی متکی هستند. بخش انرژی های تجدیدپذیر به بازاری قابل توجه برای عناصر گرمایش هوای سرد{3} تخصصی تبدیل شده است.
سیستمهای گرمایش تیغه از تجمع یخ جلوگیری میکند که آیرودینامیک را مختل میکند و خطرات خطرناک پرتاب{0}}یخ ایجاد میکند. در حالی که توربینهای بزرگ اغلب از عناصر گرمایش مقاومتی تعبیهشده در تیغههای کامپوزیت استفاده میکنند، واحدهای کوچکتر و برنامههای مقاومسازی از بخاریهای کارتریجی در رینگهای گرمایش ریشه تیغه استفاده میکنند. این بخاریها باید از سطوح بالای ارتعاش، چرخه دما بین -40 درجه تا +80 درجه، و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، ازن، و اسپری نمک در تاسیسات ساحلی دوام بیاورند. برق مورد نیاز قابل توجهی است-ده ها کیلووات در هر تیغه که نیاز به اتصالات الکتریکی قوی و مدیریت بار دارند تا از ضربه به شبکه در هنگام راه اندازی همزمان بخاری جلوگیری شود.
گرمایش گیربکس و ژنراتور، ویسکوزیته روان کننده را برای راه اندازی سرد حفظ می کند. گیربکس های توربین بادی حاوی صدها لیتر روغن مصنوعی هستند که در -40 درجه تقریباً جامد می شود. بخاری های کارتریج در محفظه گیربکس و محفظه یاتاقان ها روغن را قبل از شروع چرخش توربین گرم می کنند. سیستم گرمایش باید با منطق کنترل توربین هماهنگ شود-تلاش برای چرخاندن یک توربین سرد میتواند به بلبرینگها و چرخ دندهها آسیب برساند، حتی اگر روغن گرم باشد. سیستم های پیچیده از چندین سنسور دما و گرمایش مرحله ای برای اطمینان از گرم شدن یکنواخت استفاده می کنند.
سیستم های ذخیره سازی باتری در آب و هوای سرد به مدیریت حرارتی برای حفظ عملکرد و ایمنی نیاز دارند. باتریهای لیتیوم{1} یون به سرعت زیر 0 درجه ظرفیت خود را از دست میدهند و در صورت یخ زدن ممکن است در اثر شارژ شدن آسیب ببینند. بخاریهای کارتریج در محفظههای باتری، دمای بین 10{6}}25 درجه را برای عملکرد بهینه و طول عمر حفظ میکنند. سیستم گرمایش باید از کار بیفتد-ایمن-گرم شدن بیش از حد باتری ها خطرات گرمایی را با عواقب فاجعه بار ایجاد می کند. نظارت بر دمای اضافی، کنترلکنندههای با محدودیت بالا، و تشخیص خطای بخاری از ویژگیهای ایمنی ضروری هستند.
سیستم های کنترل گام هیدرولیک از گرمکن های کارتریجی برای حفظ پاسخگویی محرک استفاده می کنند. پرههای توربین برای بهینهسازی جذب نیرو و پرها برای توقف چرخش در بادهای شدید گام میزنند. مایع هیدرولیک سرد به آرامی پاسخ می دهد، دقت کنترل را به خطر می اندازد و به طور بالقوه شرایط خطرناکی را برای سرعت بیش از حد فراهم می کند. بخاریها در مخازن هیدرولیک و بخاریهای خطی در امتداد لولههای باز، ویسکوزیته سیال را تضمین میکنند. این سیستمها اغلب در 48 ولت DC کار میکنند تا با سیستمهای باتری توربین مطابقت داشته باشند، و به گرمکنهای کارتریجی که بهطور خاص برای عملکرد ولتاژ پایین{5}} طراحی شدهاند، نیاز دارند.
گرمایش ترانسفورماتور و الکترونیک قدرت از ورود رطوبت جلوگیری می کند و کارایی را حفظ می کند. ترانسفورماتورها و کابینتهای اینورتر که روی پد نصب شدهاند-دارای لوازم الکترونیکی حساسی هستند که در هنگام سرد یا مرطوب خراب میشوند. بخاریهای کارتریجی با پرههای همرفت یا باد{3}}با گردش اجباری، دمای داخلی را بالاتر از نقطه شبنم حفظ میکنند و از تراکم که باعث اتصال کوتاه و خوردگی میشود، جلوگیری میکند. بخاریها معمولاً بهصورت ترموستاتیک کنترل میشوند تا فقط زمانی که دمای محیط به زیر نقطههای تعیینشده کاهش مییابد انرژی میدهند و مصرف انرژی را به حداقل میرسانند.
سیستم کنترل و گرمایش بادسنج عملکرد توربین و نظارت بر ایمنی را تضمین می کند. تجمع یخ روی حسگرهای باد باعث خوانش نادرست می شود که می تواند توربین ها را به طور غیر ضروری خاموش کند یا بدتر از آن، امکان کار در شرایط خطرناک را فراهم کند. بخاری های کارتریج در محفظه های سنسور و خطوط نمونه برداری، گذرگاه هوا را برای اندازه گیری دقیق حفظ می کنند. این بخاریها معمولاً{3}}وات پایینی (۵۰-۲۰۰ وات) دارند، اما برای خطاهای سنسور در دسترس بودن توربین، از شایعترین دلایل توقف زمستانی در مزارع بادی با آب و هوای سرد حیاتی هستند.
گرمایش برج و فونداسیون مشکلات انباشته شدن یخ و منجمد دائمی را برطرف می کند. در مناطق منجمد دائمی، گرمای پی می تواند خاک های پشتیبان را ذوب کرده و باعث نشست ساختاری شود. برعکس، انباشته شدن یخ روی سکوها و نردبانهای برج خطرات ایمنی را برای پرسنل تعمیر و نگهداری ایجاد میکند. بخاری های کارتریج در سیستم های زهکشی فونداسیون و برنامه های یخ زدایی پلت فرم این خطرات را مدیریت می کنند. گرمایش پایه باید به دقت کنترل شود تا پایداری ساختاری بدون مصرف بیش از حد انرژی یا اثرات زیست محیطی ناشی از ذوب زمین حفظ شود.
