льки також вимагає використання системорієнтації і порівняно складних методів знімання потужності, що веде до втрати їхефективності. Вони не мають переваг в порівнянні з іншими типамивітродвигунів з горизонтальною і вертикальною віссю обертання.
б) Вітрогенератори звертикальною віссю обертання
Такі ротори маютьважливі переваги перед вітрогенераторами з горизонтальним розташуванням осі.Для них відпадає необхідність у пристроях для орієнтації на вітер,спрощується конструкція і зменшуються гіроскопічні навантаження, що викликаютьдодаткові напруги в лопатях, системі передач та інших елементахустановок з горизонтальною віссю обертання.
До таких установоквідносяться пристрої з пластинами, чашоподібні або турбінними елементами, атакож роторами Савоніуса з лопатями S-подібної форми, на які дієтакож і підйомна сила. Пристрої такого типу володіють великим початковиммоментом, однак меншими швидкохідністю і потужністю в порівнянні із звичайнимротором.
У 1920 р. у ФранціїДарині запропонував новий тип ротора, інтенсивною розробкою якого почализайматися з 1970 р. Зараз вітрогенератор Дарині може розглядатися вЯк основного конкурента вітрогенераторів крильчатого типу.
Ротор Дар'є відноситься доВітрогенератори, що використовують підйомну силу, яка з'являється на вигнутихлопатях, які мають в поперечному перерізі профіль крила. Ротор має порівняноневеликий початковий момент, і більшу швидкохідність, в силу цього -щодо велику питому потужність, віднесену до його маси або вартості.Такі ротори мають різну форму (О¦-, О”-, ОҐ-і ромб-образну)з однією, двома або більшим числом лопатей.
Крила пропелераповинні бути легкими і в той же час досить міцними. Вони робляться здерева, сталі або штучних матеріалів - таких як фіберглас.
Сучаснівітрогенератори звичайно, більш продуктивні ніж вітряки. Кількістьвироблюваного ними електрики залежить від сили вітру та площі лопатейпропелерів. Наприклад, збільшуючи вдвічі площа лопатей, можна отримативчетверо більше електрики.
<p> Малі та середнівітрові турбіни як правило постачають електрикою острови або невеликівіддалені поселення. У США, наприклад, вітрогенератор на острові КаттіханкАйленд, розташованому неподалік від узбережжя штату Массачусетс, виробляєдостатньо енергії для постачання двохсот чоловік - всього населення острова. Внашій країні вітрогенератори застосовуються, в основному, на півночі - на Кольськомупівострові, в Якутії і навіть на антарктичних наукових станціях.
Сьогодні в США,Великобританії, Данії і Канаді виробляються вітрові турбіни потужністю 1 МВтелектроенергії (цього вистачає, щоб миттєво закип'ятити 500 чайників). Самівеликі вітрогенератори в світі - англійська LS-1 на острові Оркні іамериканська MOD5-B на Гавайських островах. Лопаті англійської турбіни маютьрозмах 60 метрів, вона виробляє приблизно 3 МВт електроенергії.Американська ще більше: розмах лопатей 96 метрів.
Однак навряд чи вітроваенергетика буде розвиватися по шляху гігантизму. Швидше, майбутнє належитьсереднім турбін, більш зручним у виробництві та експлуатації. Як би не буливеликі і потужні сучасні вітрогенератори, вони поки що не можуть повністюзабезпечити потреби великих міст. Невеликі вітрові електростанціїуспішно діють у багатьох країнах світу. У США, наприклад, де безліч ферм імалих міст розташовано у важкодоступній місцевості, всіляко заохочуєтьсябудівництво вітрогенератор в 1,5 кіловата. На одному з Північно-Фризькихостровів в Німеччині вже багато років працює установка для опріснення морськоїводи, а на острові Пельворм навіть створений полігон для випробувань різних моделейвітроустановок. У нашій країні вітрогенератори малої потужності успішнозастосовуються в південних тваринницьких господарствах для механізації підйому води.Практика показала, що використання їх обходиться в 4 рази дешевше, ніжвикористання дизельних двигунів, і в 10 разів дешевше підвозу водиавтомобілями.
Мінливість силивітру вимагає надійної акумуляції (збереження) енергії на періоди затишку.Однак існуючі акумулятори електроенергії дуже дорогі і можуть працювати зхорошою віддачею лише з малими вітрогенераторами. Внаслідок цього енергію вітрукраще акумулювати в самому продукті, який вона виробляє, - в змеленогоборошні, подрібнених кормах, воді, що наповнила водонапірну башту. Все цепідвищує цінність застосування вітрової енергії саме в сільському господарстві.
Одна з перевагвітроустановок полягає в тому, що вони діють як би в унісон з нашимипотребами. У більшості регіонів земної кулі найбільш сильні вітру дмуть восениі на початку зими - як троянд тоді, коли людина найбільше потребує у світлі татеплі. І навпаки, часи затишшя - в основному влітку - збігаються з періодамискорочення споживання енергії (ми говоримо, зрозуміло, про побутове споживанні).Але це та інші гідність виглядають блідувато в порівнянні з основнимнедоліком: щоб збільшити потужність вітроустановки, треба нарощувати розмірлопатей, тобто, важкою конструкцію. Однак тоді для роботивітрогенератора буде потрібно ще більша швидкість вітру, а значить, звузятьсярайони застосування установки. Зачароване коло.
Також є такірізновиди:
Вітрогенератори
Вітрогенераторбезшумний, інерційний з вертикальним ротором, що використовує в своїй роботіпринцип магнітної левітації - це єдино правильне вкладення грошей вперіод світової економічної кризи для повного автономного забезпеченняелектроенергією, опаленням, ГВП.
Вітрогенераторивиготовляються різної потужності від 500Вт-25кВт.
Коженротор проходить серію регулювань і центрування, тому в майбутньому потрібнобезперебійна робота двох магнітів, виконаних із спеціальних сплавівнеодимові магніти. Вони спроектовані, вироблені і випробувані в різнихкліматичних умовах.
Додостоїнствам вітрогенераторів можна віднести самостарт (на швидкості 1.5 м/с) ісамораскрутку на швидкості вітру 3.5 м/сек, плавну роботу за рахунок зсувулопатей закріплених на верхній кришці вітрогенератора щодо монолітнозакріпленого короба. Лопаті зафіксовані на верхній кришці генератора.легко зміщається щодо тіла завдяки неодіумовим магнітів, ширяючимиодин над одним (ці магніти виконують роль підшипників). через відсутністьтертя між магнітами, лопатям легко розкрутити кришку генератора до якої звнутрішньої сторони приєднані також неодіумовие магніти. Між полюсамияких при ковзанні знаходяться мідні котушки.
Малівітрогенератори
Домалої вітроенергетики відносяться установки потужністю менше 100 кВт. Установкипотужністю менш 1 кВт відносяться до мікро-вітряної енергетики. Вони застосовуються наяхтах, с/г фермах для водопостачання і т. д.
Малівітрогенератори можуть працювати автономно, тобто без підключення до загальноїелектричної мережі.
Будовамалої вітряної установки:
-Ротор,лопаті, вітротурбіна
-Генератор(Як правило це синхронний трифазний з порушенням від постійних магнітівнапругою = 24 В)
-Щоглаз розтяжками
-Контролерзаряду акумуляторів
-Акумулятори(Необслуговувані на 24 В)
-Інвертор(= 24 В -> ~ 220 В 50Гц)
-Мережа
Вважається,що застосування малих вітрогенераторів в побуті малоцелесообразно через:
-Високоївартості інвертора ~ 50% вартості всієї установки (застосовується дляперетворення змінного або постійного струму одержуваного від вітрогенераторав ~ 220В 50Гц (і синхронізації його по фазі із зовнішньою мережею при роботігенератора в паралель))
-Високоївартості акумуляторних батарей ~ 25% вартості установки (використовується вЯк джерело безперебійного живлення при відсутності або пропажі зовнішньогомережі)
-Длязабезпечення надійного електропостачання до такої установці іноді додаютьдизель-генератор, який можна порівняти за вартістю з усією установкою.
ВНині, незважаючи на зростання цін на енергоносії, собівартістьелектроенергії не становить скільки-небудь значну величину в основноїмаси виробництв на тлі інших в...
