Ветрогенератор

Ветрогенератор

Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) — устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим её преобразованием в электрическую энергию.

Ветрогенераторы можно разделить на три категории: промышленные, коммерческие и бытовые (для частного использования).

Строение малой ветровой установки:

  • Ротор; лопасти; ветротурбина; хвост, ориентирующий ротор против ветра

  • Генератор

  • Мачта с растяжками

  • Контроллер заряда аккумуляторов

  • Аккумуляторы (обычно необслуживаемые)

  • Инвертор, подключенный к электросети

Ветрогенераторы различаются по конструкции, способу установки и монтажа, и у каждого вида есть свои достоинства и недостатки, они бывают:


С горизонтальной осью вращения.

Ось ротора и ведущая ось расположены параллельно поверхности земли. Бывают однолопастные, двухлопастные, трехлопастные и многолопастные, с количеством до 50 штук.

Достоинства данного вида:

Высокий КПД;

Недостатки: Необходимость в ориентации по направлению воздушных потоков;

Необходимость монтажа высокой конструкции для установки устройства, причем, чем выше мощность агрегата, тем выше должна быть конструкция (мачта);

Необходимость устройства фундамента для монтажа мачты, что приводит к удорожанию монтажных работ; Высокий уровень шума в процессе эксплуатации;

Потенциальная опасность для птиц и иных летающих организмов.


С вертикальной осью вращения.

Ось вращения расположена вертикально по отношению к поверхности земли. Данный вид устройств можно разбить на несколько групп, это:

С ротором Савоуниса. Данная конструкция состоит из нескольких полуцилиндров. При этом ось постоянно вращается, вне зависимости от потоков ветра и их интенсивности.

Достоинства конструкции:

Высокая технологичность конструкции;

Значительный пусковой крутящий момент;

Способность работать при малых воздушных потоках.

Недостатки:

Низкая эффективность работы лопастей;

Значительная потребность в материалах при изготовлении.


С ротором Дарье.

В данной конструкции, на оси вращения закреплены несколько лопастей, представляющих из себя плоскую полосу.

Достоинства конструкции:

Нет необходимости в ориентации на воздушные потоки;

Простота изготовления лопастей;

Простота и удобный способ обслуживания.

Недостатки:

Низкий КПД установок;

Непродолжительные межремонтные циклы опорных узлов и элементов конструкции;

Имеют слабую способность к самозапуску, при наличии двух лопастей, при равномерных потоках ветра.


Как выбрать ветровой генератор.

Для того чтобы выбрать ветрогенератор необходимо:

Рассчитать установленную мощность электрических приборов, которые планируется подключить к данному источнику энергии.

Исходя из полученных значений мощности и среднегодовой скорости ветра, в регионе установки агрегата, определяется мощность генератора. Мощность следует взять с учетом коэффициента запаса, в расчете на рост нагрузок и дабы не перегружать устройство, во время пиковых нагрузок. Следует учитывать особенности климата в месте монтажа устройства, т. к. осадки негативно влияют на производительность генератора.

Учесть климатические особенности места проживания.

Определить КПД установки – это один из важнейших показателей.

Узнать показатели работы генератора в отношении шума, производимого в процессе работы.


Плюсы и минусы.

К достоинствам использования энергии ветра, а соответственно и ветровых генераторов, относятся следующие:

Энергия ветра – это возобновляемая энергия, обладающая неисчерпаемостью ресурсов;

Экологичность энергетического ресурса и процесса производства электрической энергии;

Способность быстрого выполнения монтажа установок и обеспечения потребителей электрической энергией;

К недостаткам можно отнести следующие:

Высокие затраты на производство исследований в предполагаемом регионе установки с помощью специального прибора (анимометра), кроме затрат — длительность исследования и замеров ветровой нагрузки — минимум 1 год.

КПД установок зависит от времени года, погодных условий и региона монтажа агрегата;

Высокий уровень шума при работе агрегатов;

Опасность для пернатых обитателей региона, где установлен ветровой генератор;

При промышленном производстве электрической энергии, при использовании ветровых генераторов, требуются значительные площади земли.

Возврат к списку