You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Типы ветрогенераторов

Получать энергию от ветра научились многим раньше, чем были изобретены первые вентиляторы, потребляющие энергию для создания воздушного потока. Собственно, курица родилась вперед яйца.

В наши дни показатели суммарной мощности ветряных электроустановок (ВЭУ) значительно превосходят показатели той же суммарной мощности атомных энергосистем (АЭС).

Определение и принцип работы ветряной электроустановки

Ветроэлектростанция – автономная установка, работа которой направлена на генерацию электричества из кинетической энергии – массы и модуля движения ветра.

В основе работы ветроэлектростанции находится ветрогенератор. Его второе название - ветряк. Ветрогенератор отвечает за преобразование механической энергии в электроэнергию, необходимую для поддержания человеческой жизнедеятельности.

Кинетическая энергия ветра заставляет лопасти ветряной установки вращаться в заданном направлении. Лопасти и воздействуют на генераторный вал, тем самым приводя его во вращательное движение. Так образуется механическая энергия (энергия движения объекта), которая затем поступает в генератор и преобразуется в электричество.

Виды ветрогенераторов (ветряков)

Принцип работы генератора ветряной электростанции мало чем отличается от принципа работы дизель- и бензогенераторов. Устройство преобразует механическую энергию в электричество подобно тому, как генерирует его из бензина и дизельного топлива. Но разновидностей ветрогенераторов существует несколько.

Ветрогенераторы различаются положением ведущего вала ротора, или крыльчатки, относительно земли. То есть, осью вращения. Разберем основные виды генераторов, применяемых в ветряных установках.

Ветрогенераторы с горизонтальной осью вращения

Такие ветряные установки можно встретить чаще всего. Лопасти в таких установках соединены в одной точке и взаимодействуют с сердечником генератора при помощи специального общего соединения. В горизонтальных ветрогенераторах вал ротора турбины располагается параллельно земле.

Сам ротор при этом может крепиться к башне (опоре ветряной установки) спереди или сзади. Впереди опоры находится наветренный ротор, сзади – подветренный.

Отличия горизонтальных ветрогенераторов могут состоять не только в положении ротора, но также в количестве лопастей. Их может быть одновременно 2, 3 или 4. Чаще всего встречаются ветряные установки с 3 лопастями, реже – с 2 и 4 лопастями.

Ветрогенераторы с 3 лопастями вынуждены вращаться очень быстро, чтобы успеть захватить весь поток кинетической энергии ветра.

Установлено, что 3 лопасти работают эффективнее всего. Хотя сегодня можно встретить монолитные лопастные конструкции в виде дисков. Они отличаются большим количеством объединенных между собой лопастей. Такие ветряные установки вращаются с заниженной скоростью.

Несмотря на то, что ветрякам с 3 лопастями необходимо прикладывать больше усилий и скорости для захвата ветра, а монолитным дискам с множеством лопастей того не требуется, 3-лопастные установки являются наиболее эффективными в плане выработки механической энергии. Секрет в том, что лопасти в большом количестве мешают друг другу.

Тем не менее, горизонтальные ветрогенераторы не самые эффективные, поскольку «ловят» ветер только в определенном направлении.

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения

Такие генераторы отличаются вертикальным расположением вала – вращающей оси ротора турбины, и креплением лопастей, которые располагаются также вертикально земле и имеют опору, к которой крепятся в двух точках – нижней и верхней. Опора соединяется с валом ротора и по мере вращения лопастей под воздействием ветра приводит ротор в движение.

Принцип работы ветрогенератора не зависит от направления вращающейся оси. Но по степени эффективности вертикальные установки являются более мощными. Такие ветрогенераторы улавливают ветер, движущийся в любом направлении и с любой скоростью.

Способы крепления лопастей ветрогенераторов

Лопасти ветряных установок бывают подвижные и неподвижные. Это означает, что подвижные лопасти могут изменять угол крепления. Неподвижные лопасти зафиксированы без возможности изменения угла.

Ветряки с подвижными лопастями более эффективные, так как более точно «подстраиваются» под направление ветра. Тогда как неподвижные лопасти вращаются только в двух направлениях. Но! У подвижных лопастей есть недостаток. Они быстрее всего подвержены поломке, поскольку в их конструкции есть подшипники, которые довольно часто подлежат замене. Тогда как в ветряке с неподвижными лопастями подшипников нет. Поэтому такие установки ломаются значительно реже.

Если у вас возникли вопросы по поводу выбора и покупки генератора для автономной ветряной установки, обратитесь к специалисту, который даст вам грамотную консультацию, нежели искать ответы самостоятельно.

В компании «НСиА» вам дадут исчерпывающие ответы профессионалы высокого уровня. Пожалуйста, обращайтесь к нам.