Горизонтальные ветрогенераторы: Основные виды ветрогенераторов и их характеристики

Горизонтальный ветрогенератор

Ветрогенераторы горизонтального типа

Большая часть выпускаемых ныне ветрогенераторов это установки с горизонтальной осью вращения. Условно говоря, горизонтальный ветрогенератор похож на вентилятор. При этом разработчики с давних пор ищут наиболее оптимальный вариант такого ветрогенератора.

Ведь, как известно, выигрывая в чём-то одном, проигрываешь в другом. Чем меньше лопастей, тем быстрее вращается винт, тем большую мощность можно получить от генератора. Но чем быстрее, тем шумнее, тем позднее момент страгивания винта при слабом ветре, тем сильнее опасность дисбаланса ветряка. Всё это берут в расчёт при размышлениях какой ветрогенератор горизонтальный купить?

Наша практика свидетельствует – наиболее сколь комфортными, столь и надёжными являются трёхлопастные. Эти ветряки, показывая приемлемую производительность, с успехом могут работать в местах дачной и коттеджной застройки. Например, ветрогенератор горизонтальный 3 кВт вполне способен обеспечить электроэнергией семью, проживающую в собственном доме.

Какой горизонтальный ветрогенератор купить Вам поможет наш каталог. Там представлены ветряки различных типов и мощностей.

Вертикальный или горизонтальный ветрогенератор

В последнее время всё больший интерес проявляется к вертикальноосевым ветрогенераторам. Им посвящён отдельный раздел, там рассматриваются их особенности. Отмечается, что они имеют множество преимуществ. Однако сбрасывать со счетов горизонталки ни к чему. Проведём небольшое сравнение ветрогенераторов вертикального и горизонтального.

Какие аргументы относительно выработки и прочего в отношении вертикалок не приводи, цена их гораздо выше горизонтальных. Горизонтальный ветрогенератор стоит в полтора-два раза дешевле. Вес вертикального вместе с ротором выше, следовательно, тяжелее поднять его на высоту, где ветер сильнее. Поэтому, какой ветрогенератор лучше вертикальный или горизонтальный определить в силах только сам заказчик. Мы этому лишь способствуем.

Вертикальный ветрогенератор

Почему вертикальный ветрогенератор именуют вертикальным?

Тот ветряк, который мыслят себе чаще всего и в первую очередь – это ветрогенератор в виде пропеллера. Многие даже не подозревают, что существуют какие-то другие. На самом же деле ветрогенераторы бывают и другого вида. Одни напоминают вращающуюся колонну, другие — цепочную карусель как в парке аттракционов. Только на месте цепочек располагаются вертикально расположенные лопасти. Такие ветрогенераторы называют вертикальными. Почему вертикальными? – Потому, что ось вращающегося генератора смотрит вверх, то есть, расположена вертикально.

В чём состоял замысел вертикального ветрогенератора

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения имеют конструкцию более сложную. Ведь вертикально установленные лопасти нужно удерживать в этом положении, причём надёжно удерживать на расстоянии от оси вращения. Зачем же тогда разрабатывали и внедряли такой агрегат?

Основными идеями, согласно которым создавался ветрогенератор ветрикально осевой, были следующие. Первая в том, что поскольку лопастям вертикалки всё равно с какой стороны на них дует ветер, всю конструкцию не нужно разворачивать к ветру как это делает флюгер.

За счёт этого ветряку не нужно подстраиваться под меняющееся направление ветра в ходе которого теряется часть энергии.

Вторая, — тихоходность, а, следовательно, малошумность установки. Поскольку большие обороты здесь недопустимы, шум от вращающихся частей заметно ниже. А значит такой ветряк безо всяких опасений может быть установлен в городе и местах жилой застройки.

Третья идея, — большая устойчивость вертикального ветрогенератора к буревым ветрам. Этому способствует и эффект волчка, затрудняющий отклонение ротора от оси вращения. И то, что лопасти постоянно уходят от ветра. А в заторможенном состоянии плоскость лобового столкновения лопастей с ветром ниже, чем у горизонталки.

Технические особенности роторных ветрогенераторов последних моделей

Прежде всего, отметим, что наибольшее распространение получили и серийно выпускаются роторные ортогональные ветрогенераторы. Его вид представлен на фото.

В новейших моделях установок получили реализацию следующие новшества. В первую очередь, — это трёхярусный ротор. Лопасти такого ротора стали более лёгкими, крепление их более надёжно и распределены они более равномерно по радиусу.

Другим новшеством является каркасное оформление ветряка. Здесь низ и верх ротора имеют опоры. Соответственно его вращение более ровно и сам он надёжнее. Каркас позволяет устанавливать вертикальные ветрогенератор даже без мачты просто на плоскую поверхность или даже землю. А, будучи закреплённым, на подставке он особенно хорош для монтажа на плоской крыше. Также на подставке могут быть закреплены солнечные батареи.

Чтобы точнее выбрать и купить ветрогенератор посетите наш каталог.

Горизонтальный ветрогенератор: преимущества и недостатки

Человечество вот уже много веков использует энергию ветра в своих нуждах. Сегодня простое механическое движение лопастей ветрогенератора способно давать абсолютно бесплатную и, что немаловажно, экологически чистую электроэнергию. Сегодня мы попробуем ответить на вопрос: почему стоит обратить внимание на горизонтальные ветрогенераторы в Одессе, выясним сильные и слабые стороны эксплуатации энергии ветра.

Почему стоит купить именно горизонтальный ветрогенератор?

Ответ лежит на поверхности – горизонтальный ветрогенератор, как тот, что можно найти здесь http://antika.com.ua/vetrogeneratory, имеет собственную мачту, в то время как вертикальные модели, как правило, не имеют собственной матчи, и устанавливаются на высотные здания, конструкции.

Перед тем, как купить горизонтальный ветряк: преимущества и недостатки

Мы хотим быть честными с нашими читателями, именно поэтому собрали все сильные и слабы стороны данного типа альтернативной энергетики, чтобы читатель смог, изучив их, самостоятельно принять окончательное решение.

Преимущества

1. Отсутствие производственных отходов и расходного сырья.
2. Бесплатный характер, возобновляемый источник. Ветер – восстанавливаемый ресурс, при этом еще и общедоступный: на него не налагаются штрафы, лимиты, ограничивающие использование. Ветер не нужно добывать, выбрасывая в атмосферу тонны вредных веществ.
3. Даже при высокой первоначальной стоимости, покупка ветрогенератора имеет гарантированную окупаемость. Это становится возможным, в том числе и по причине того, что в работе ветряка не задействуется ископаемое топливо.

Купить ветрогенератор в Украине: недостатки

Непременно найдутся и те, кому не захочется купить ветрогенератор в Украине по следующим причинам:

• шум от вращающихся лопастей;
• изменение ландшафта видом торчащей матчи электростанции;
• зависимость от силы ветра. Этот минус справедливо считать таковым для мест, где ветер дует непостоянно;
• необходимость выделить под обустройство генератора солидный участок земли.

Выбирайте горизонтальные ветрогенераторы в Одессе по принципу генерации 1 кВт электроэнергии, для которого достаточно скорости ветра в 7 м/с. Чтобы определить данный параметр необходимо провести исследование, основанное на замерах скорости ветра на протяжении всего года.

Все еще сомневаетесь в деталях выбора? В таком случае найдите свой горизонтальный ветрогенератор по этой ссылке — http://antika. com.ua/gorizontal-nie-vetryanie-ielektroctancii. Вам обязательно помогут консультацией, расскажут, как где и при каких обстоятельствах, эксплуатация ветряка даст наиболее позитивные результаты.

Как сделать горизонтальный ветрогенератор своими руками: советы экспертов

За последние годы ветроэнергетика укрепила позиции среди других сфер отрасли. Доля этой сферы в общем объеме вырабатываемой энергии стабильно растет, есть сегодня целые страны, применяющие ветрогенераторы в качестве основных устройств для генерации электричества. Так, например, в Дании на 2015 год с помощью ветрогенераторов производилось 42% всего электричества в стране. Чуть отстают от этого государства Португалия (27%), Испания (20%), Ирландия (19%) и Германия (18,8%). Несомненным лидером по развитию ветроэнергетики в стране сегодня является Китай. По данным WindPower Intelligence, мощность установленных ветроэлектростанций в этой стране составляет 171,8 Гвт. За 2017 год страна ввела порядка 19,5 Гвт мощностей в эксплуатацию — это 37% от общего объема мировых мощностей.

Что касается России, то в отношении вопросов, связанных с энергией ветров, наша страна занимает срединное положение. С одной стороны — невероятно большая территория и равнины формируют достаточно ровные ветры. Но есть и другая сторона — ветры в России преимущественно медленные, низкопотенциальные. В некоторых районах, особенно малообжитых, наблюдаются буйные ветры, поэтому возможность построить на участке горизонтальный ветрогенератор своими руками для россиян кажется очень привлекательной.

Кроме того, можно сочетать ветровые установки с другими источниками альтернативной энергии, например, с солнечными электростанциями.

Горизонтальные ветрогенераторы: особенности конструкции

Превосходство горизонтальных ветряков над вертикальными в плане КПД особенно сильно проявляется, если речь идет о промышленных масштабах. Однако количество лопастей у горизонтальных ветряков ограничено, чтобы не увеличивать нагрузку на длинную мачту ветрогенератора. В случае, если речь идет о строительстве конструкции больших размеров, велика вероятность, что в какой-то момент давление на крыльчатку с множеством лопастей станет выше допустимых пределов, и в таком случае мачта просто не выдержит нагрузки, сломается.

Именно поэтому промышленные турбины имеют обычно не более трех лопастей.

С конструкциями меньшего размера можно экспериментировать: например, в райцентре Михайловское были созданы горизонтальные ветряки, способные давать заряд при ветре три или даже два метра в секунду.

Еще одна особенность горизонтальных ветрогенераторов — возможность их наведения на ветер. Так как направление ветров над земной поверхностью нестабильно, ось вращения ветрогенератора должна быстро корректироваться при необходимости. Крупные конструкции устанавливаются чаще там, где преобладает единственное направление воздушных потоков, поэтому возможность корректирования оси вращения ограничена. В случае с небольшими ветряками используются специальные механизмы — хвостовики, которые корректируют положение ветрогенератора в автоматическом режиме.

Как построить горизонтальный ветряк своими руками

Чтобы обеспечить частный загородный дом энергией, будет достаточно устройства, мощность которого не превышает 1 кВт. При таких параметрах, согласно законодательству РФ, ветрогенератор можно приравнять к бытовому изделию, соответственно, можно смело строить горизонтальный ветряк своими руками, не заботясь о согласованиях в различных инстанциях — для монтажа подобных конструкций не требуются какие-либо сертификаты.

Пример плана строительства горизонтального ветряка

Если решили создать горизонтальный ветрогенератор своими руками, чертежи — первое, с чего следует начать. После того как на бумаге отдельные элементы сольются в одну понятную, логичную схему, можно приступать к строительству. Горизонтальные ветрогенераторы чаще имеют один и тот же состав элементов: высокая мачта (чтобы доставить ветряк на нужную высоту, где ветру не будут мешать ни строения, ни деревья), крыльчатки с парой-тройкой продолговатых пластиковых лопастей. Также конструкция предполагает использование сопутствующей аппаратуры, хвоста (стабилизатор, который в автоматическом режиме будет поворачивать крыльчатку в соответствии с воздушными потоками).

1. Источник тока. Это могут быть автомобильные , но наиболее простой вариант — установка электродвигателей. Для домашнего ветрогенератора подойдут моторы постоянного тока с 30-100 Вольтами напряжения. Хорошие модели, подходящие для наших целей, выпускает компания Ametek, но можно посмотреть двигатели с подходящими параметрами и у других производителей. Эксплуатируясь в режиме генератора, такие моторы позволяют получить до 50% от заявленного напряжения. Проверить КПД мотора просто — подключите автомобильную лампу на 12 вольт к электрическим выходам и крутаните вал мотора: если технические показатели подходят, лампа загорится.
2. Лопасти. Для изготовления лопастей можно использовать трубу из пластика. Диаметра в 15-20 см вполне хватит для наших целей. Из куска трубы длиной в 60 см можно изготовить четыре лопасти, но для самодельного ветрогенератора будет достаточно трех. Возьмите пластиковую трубу (например, сантехническую), отрежьте нужную длину плюс несколько сантиметров для обработки в дальнейшем. Получившийся обрезок нужно разделить на четыре одинаковые части — по линии оси. Каждый элемент следует вырезать по заранее подготовленному шаблону (шаблоны, чертежи в большом ассортименте представлены на просторах интернета, так что с поиском особых проблем не возникнет). Для того чтобы улучшить аэродинамические показатели лопастей, кромки необходимо аккуратно зашкурить. Лопасти готовы? Теперь их нужно прикрутить к шкиву из пары дисков, а тот, соответственно, — к валу мотора. После того, как лопасти закреплены, нужно торец ступицы закрыть обтекателем из пластика — это делается для того, чтобы улучшить аэродинамику. 
3. Основа для флюгера. Делается из деревянного бруса длиной до 600 мм. Если есть выбор, стоит предпочесть брусок из твердых пород древесины. С одной стороны бруска монтируется электродвигатель, с другой — «хвост» из металлического листа. На нижней поверхности бруска нужно закрепить трубчатый отвод для соединения с мачтой, и чуть подальше высверлить отверстие, через которое в будущем сможете вывести кабель ветряка и подключить его к накопителю электроэнергии.
4. Основание. Для самодельной установки вполне нормальной будет высота в пять-семь метров. Для мачты отличным выбором станет металлическая труба диаметром 50-60 мм. Опору под нижнюю часть можно сделать из толстой фанеры, усилив конструкцию стальным листом. По краям тарелки нужно просверлить 4 отверстия диаметром 12 мм, через них будет осуществляться штыревое крепление к земле. На поверхность опорного основания прикрепляется конструкция из металлических фланцев, патрубков, тройника. Чтобы получить эффект шарнира, резьбовое сочленение между муфтой-тройником и уголками нужно выполнить не до конца — это даст возможность в любой момент спустить или поднять ветрогенератор.  На трубчатый кусок надевается мачтовая труба большего диаметра до упора в ограничитель. Примерно таким же образом нужно соединить верхнюю часть мачты и флюгерную систему ветрогенератора, но в качестве ограничителя в этом случае будут выступать подшипники.
5. Наконец, последний этап — ветрогенераторная установка поднимается на обозначенную высоту (благодаря шарнирному устройству сделать это будет нетрудно), и мачта фиксируется растяжками. Часто в качестве дополнительного оборудования при установке горизонтальных ветряков используются устройства защиты от шквальных ветров. И это оправдано: сильные порывы ветра способны приводить к скачкам напряжения, что может вывести крыльчатку из строя. Для экстренного торможения применяются устройства, которые отводят ось крыльчатки при шквальных порывах от направления ветра.

Еще один момент: горизонтальные ветрогенераторы нуждаются в регулярном обслуживании, так что, если вы решили сделать горизонтальный ветряк своими руками, уделите внимание выбору места расположения. С одной стороны, в этом месте ветер должен быть наиболее сильным и равномерным (такие условия соблюдаются при установке на высоте), с другой стороны, вы должны иметь доступ к конструкции для обслуживания. Не забудьте про необходимость обустройства молниеотвода и заземляющего контура — ваша предусмотрительность поможет защитить конструкцию от поражения молнией.

Различные виды и типы ветрогенераторов

Для начала давайте договоримся, что говоря о ветродвигателях мы имеем в виду ту часть ветро-силовой установки (ВСУ), которая преобразует энергию ветра в энергию вращательного движения. Ветродвигатель приводится в движение ветром, он напрямую или посредством какого-то передающего механизма связан с валом, вращение которого приводит в действие оборудование, выполняющее полезную работу (например, генератор или водяной насос). Часто ветродвигатель называют ротором или ветроколесом.

В этой заметке мы расскажем об основных типах ветродвигателей. Дилетанту, впервые столкнувшемуся с ветроэнергетикой не просто сделать правильный выбор из множества типов таких установок.

Компас выбора

В первую очередь, надо чётко знать, что тебе надо, какую желаемую мощность ожидаешь получить от своей установки, какие погодные условия местности и после всего переходить к детальному знакомству с тем или иным типом ветряка. А различные виды ветрогенераторов выдают совершенно разные результаты своей работы. В данной публикации вы узнаете, какие типы ветрогенераторов существуют на сегодняшний день, и вам нетрудно после знакомства с ними сделать правильный выбор.

Для скромных аппетитов подходящим выбором будет так называемый ортогональный ветрогенератор, который может подойти к применению в той местности, где бывают очень слабые дуновения ветерка. Он имеет несколько параллельных к оси лопастей, расположенных на некотором расстоянии от неё. (см. фото).

Итак, ветрогенераторы по своему виду различаются по:

• количеству лопастей,
• материалам, из которых изготовлены лопасти,
• расположению оси вращения к поверхности земли,
• шаговому признаку винта.

По числу лопастей они бывают одно-двух-трёх и многолопастные. Последние начинают своё вращение при малейшем движении воздуха, но применимы лишь для таких целей, где сам факт вращения важен, а не вырабатываемая электроэнергия. То есть, они незаменимы, скажем, при перекачке воды из глубоких колодцев.

По материалам, из чего сделаны лопасти, различают жёсткие и парусные ветрогенераторы. Парусные намного дешевле жёстких, сделанных из стеклопластика, или из металла, но в ходе эксплуатации можно замучиться ремонтировать их.

По расположению оси вращения к поверхности почвы различают горизонтальные ветрогенераторы и вертикальные. Их отличия настолько деликатны, что при разных условиях они меняются местами в своём превосходстве. С вертикальной осью ветряки сразу схватывают малейшие дуновения ветерка, не требуют флюгера, но они менее мощные, чем горизонтальные.

По шаговому признаку винта ветрогенераторы бывают с изменяемым и фиксированным шагом. Изменяемый шаг, бесспорно, даёт возможность увеличить скорость вращения, но какова конструкция! Она сложна, увеличивает вес ветряка, то есть, потребует неисчислимых лишних затрат. Куда более прост и надёжен фиксированный шаг.
Таков, вкратце, ваш компас, чтобы не заблудиться в выборе.

Нужно еще привести список некоторых терминов и сокращений, которые будут использованы в дальнейшемю

• КИЭВ – коэффициент использования энергии ветра. В случае применения для расчета механистической модели плоского ветра (см. далее) он равен КПД ротора ветросиловой установки (ВСУ).
• КПД – сквозной КПД ВСУ, от набегающего ветра до клемм электрогенератора, или до количества накачанной в бак воды.
• Минимальная рабочая скорость ветра (МРС) – скорость его, при которой ветряк начинает давать ток в нагрузку.
• Максимально допустимая скорость ветра (МДС) – его скорость, при которой выработка энергии прекращается: автоматика или отключает генератор, или ставит ротор во флюгер, или складывает его и прячет, или ротор сам останавливается, или ВСУ просто разрушается.
• Стартовая скорость ветра (ССВ) – при такой его скорости ротор способен провернуться без нагрузки, раскрутиться и войти в рабочий режим, после чего можно включать генератор.
• Отрицательная стартовая скорость (ОСС) – это значит, что ВСУ (или ВЭУ – ветроэнергетическая установка, или ВЭА, ветроэнергетический агрегат) для запуска при любой скорости ветра требует обязательной раскрутки от постороннего источника энергии.
• Стартовый (начальный) момент – способность ротора, принудительно заторможенного в потоке воздуха, создавать вращающий момент на валу.
• Ветродвигатель (ВД) – часть ВСУ от ротора до вала генератора или насоса, или другого потребителя энергии.
• Роторный ветрогенератор – ВСУ, в которой энергия ветра преобразуется во вращательный момент на валу отбора мощности посредством вращения ротора в потоке воздуха.
• Диапазон рабочих скоростей ротора – разность между МДС и МРС при работе на номинальную нагрузку.
• Тихоходный ветряк – в нем линейная скорость частей ротора в потоке существенно не превосходит скорость ветра или ниже ее. Динамический напор потока непосредственно преобразуется в тягу лопасти.
• Быстроходный ветряк – линейная скорость лопастей существенно (до 20 и более раз) выше скорости ветра, и ротор образует свою собственную циркуляцию воздуха. Цикл преобразования энергии потока в тягу сложный.

Два вида, два соперника

Как уже было отмечено, в продаже пока существуют ветрогенераторы двух видов (по расположению вала вращения к поверхности земли) – горизонтальные и вертикальные. Поговорим вначале о вертикальных.

Ветросиловые установки (ВСУ) с вертикальной осью вращения имеют неоспоримое для быта преимущество: их узлы, требующие обслуживания, сосредоточены внизу и не нужен подъем наверх. Там остается, и то не всегда, упорно-опорный самоустанавливающийся подшипник, но он прочен и долговечен. Поэтому, проектируя простой ветрогенератор, отбор вариантов нужно начинать с вертикалок.

Ротор Савониуса

На первой позиции – самый простейший, чаще всего называемый ротором Савониуса.

В начале октября 1924 года русские изобретатели братья Я. А. и А. А. Воронины получили советский патент на поперечную роторную турбину, в следующем году финский промышленник Сигурд Савониус организовал массовое производство подобных турбин. За нам и осталась слава изобретателя этой новинки.

Ротор Ворониных-Савониуса, или для краткости, ВС, это, как минимум, два полуцилиндра на вертикальной оси вращения (см. фото). И какое бы направление ветра не было, как бы резко он не изменял свои порывы, такой ветряк будет спокойно вращаться вокруг своей оси, вырабатывая энергию. Это единственное и главное преимущество вертикального ветряка перед горизонтальным.

А главный его недостаток – низкое использование ветровой энергии. Объясняется это тем, что лопасти-полуцилиндры работают только в четверть оборота, а остальную часть окружности вращения они как бы тормозят своим движением скорость вращения. Расчёты показали, что при этом используется лишь третья часть ветровой энергии.

Примечание: двухлопастный ВС не крутится, а дергается рывками; 4-лопастный лишь немного плавнее, но много теряет в КИЭВ. Для улучшения 4-«корытные» чаще всего разносят на два этажа – пара лопастей внизу, а другая пара, повернутая на 90 градусов по горизонтали, над ними. КИЭВ сохраняется, и боковые нагрузки на механику слабеют, но изгибные несколько возрастают, и при ветре более 25 м/с у такой ВСУ на древке, т.е. без растянутого вантами подшипника над ротором, «срывает башню».

Вертикальные ветрогенераторы с ротором Дарье

В 1931 году французский конструктор Жорж Дарье (George Darrieus) предложил свой вариант ротора, который имеет от двух и более плоских лопастей. Он еще проще, чем ВС: лопасти – из простой упругой ленты безо всякого профиля. Прост в изготовлении и монтаже, но с малой эффективностью — КИЭВ – до 20%.

Теория ротора Дарье еще недостаточно разработана. Ясно только, что начинает он раскручиваться за счет разности аэродинамического сопротивления горба и кармана ленты, а затем становится вроде как быстроходным, образуя собственную циркуляцию. Вращательный момент мал, а в стартовых положениях ротора параллельно и перпендикулярно ветру вообще отсутствует, поэтому самораскрутка возможна только при нечетном количестве лопастей (крыльев?) В любом случае на время раскрутки нагрузку от генератора нужно отключать.

Есть у ротора Дарье еще два нехороших качества. Во-первых, при вращении вектор тяги лопасти описывает полный оборот относительно ее аэродинамического фокуса, и не плавно, а рывками. Поэтому ротор Дарье быстро разбивает свою механику даже при ровном ветре. Во-вторых, Дарье не то что шумит, а вопит и визжит, вплоть до того, что лента рвется. Происходит это вследствие ее вибрации. И чем больше лопастей, тем сильнее рев. Так что Дарье если и делают, то двухлопастными, из дорогих высокопрочных звукопоглощающих материалов (карбона, майлара), а для раскрутки посередине мачты-древка приспосабливают небольшой ВС.

Геликоидный ротор

Ещё один вид ветрогенератора с вертикальной осью вращения – с геликоидным ротором. Он способен равномерно вращаться благодаря закрутке лопастей. Достоинство: уменьшает нагрузку на подшипник и увеличивает срок службы. Но из-за сложной технологии слишком дорогой. (См. рисунок).

И, наконец, существуют ветрогенераторы с многолопастным ротором. Это один из самых эффективных типов из разряда вертикальных ветрогенераторов. (См. рисунок).

Ветрогенераторы с горизонтальной осью

Переходим к описанию горизонтальных ветрогенераторов. По количеству лопастей их разделяют на одно-двух-трёх и многолопастные. Достоинства горизонтальных – более высокий КПД по сравнению со своими вертикальными соперниками. Недостаток: необходимость устройства флюгера для постоянного поиска направления ветра. Кроме того, при повороте к ветру скорость вращения снижается, что уменьшает его КПД.

Главное достоинство однолопастных – высокие обороты вращения. У них вместо второй лопасти установлен противовес, мало влияющий на сопротивляемость движению воздуха, что даёт возможность использовать их для генераторов с высокими оборотами вращения. А это позволяет уменьшить массу и габариты всей установки. (См. рисунок однолопастной ВЭУ).

Двухлопастные ВЭУ мало чем отличаются по мощности с однолопастными и рассматривать их более подробно не имеет смысла.

Трёхлопастные горизонтальные ветряки – самые распространённые на рынках сбыта. Их мощность на выходе может достигать семи мегаватт.

Многолопастные установки с числом лопастей до пяти десятков обладают большой инерцией, за счёт чего при небольших оборотах вращения развивают большой крутящий момент. Такое преимущество позволяет использовать установки для работы водяных насосов, где они и занимают лидирующее положение.

Как курицу превратили в страуса

Кто не в курсе, что ветровые установки используют в качестве дополнительного источника? Все в курсе. Но как всегда, человечеству этого показалось мало, курицу пытаются превратить в страуса и, представьте себе, фигурально выражаясь, такое удаётся. В результате неустанных поисков появились совершенно новые типы ветрогенераторов, которые способны производить электричество…без лопастей. А есть и такие, которые обходятся даже без воздуха и ветра! Сейчас более подробно.

Уже выпущен довольно результативный ветрогенератор, который ловит ветер без лопастей. Такой ветрогенератор действует по принципу парусника (см. фото). «Парус», который скорее смахивает на тарелку, ловит напор воздуха, за счёт чего начинают двигаться поршни, которые находятся сразу за тарелкой, в верхней части установки.

Поршни приводят в действие гидросистему, которая и вырабатывает электричество. Такое сооружение не имеет ни шестерёнок, ни передатчиков и почти не шумит. КПД намного выше, чем у классического ветрогенератора. Кроме всего прочего, расходы при эксплуатации наполовину ниже, чем у привычных установок. Страна рождения такого проекта – Тунис.

Но и этого оказалось мало! В Португалии решили не прибегать к ветровым услугам, а использовать морскую воду. Ведь море постоянно движется, волнуется, иногда штормит, но никогда не останавливается. Налицо кинетическая энергия пропадает даром.

И пять лет тому назад, в нескольких километрах от берега, на воды Атлантического океана была спущена установка, которая даёт более 2 мегаватт электроэнергии, что вполне хватает для освещения более полутора тысяч домов.

Схематическое устройство таково. Сооружение состоит из трёх секций, между которыми находятся поршни. Внутри секций вмонтированы гидродвигатели и генераторы. Принцип работы простой до безобразия. Секции качаются на волнах, которые их изгибают, что приводит в движение гидропоршни. Те давят на масло, оно поступает в гидравлические двигатели и далее движение передаётся на генераторы. Всё, электроэнергия пошла на берег.

Сейчас работает три секции, к ним планируют подсоединить ещё 25 таких конверторов и тогда проектная мощность морской установки увеличится до 20 мегаватт, что даст возможность снабдить током около 15000 домов.

Теперь вы верите в то, что из курицы можно сотворить настоящего страуса!

В.Ильин

Поплавковые электростанции конструируют во всем мире, в том числе и в России:

Преимущества и недостатки ветрогенераторов с вертикальной и горизонтальной осью вращения

Малый ветряных турбин с вертикальной осью отличаются футуристическим дизайном и часто привлекают внимание зрителя. Но все же о фактах, какие технические отличия от обычной ветрогенераторов с горизонтальной осью вращения?

Для больших ветрогенераторов в мегаваттном класса развивающихся на протяжении десятилетий, преобладает тип конструкции  с горизонтальной осью и тремя лопастями.

Для малых ветровых турбин, есть гораздо более широкий диапазон конструкций. Совершенно иной тип конструкции представляют так называемые вертикальные ветровые турбины, вал ротора расположен вертикально к земле.  Но каковы технические различия между горизонтальными ветрогенераторами, каковы преимущества и недостатки?

Основным недостатком вертикальных ветровых турбин является их низкой эффективности.Однако растения с вертикальной осью также имеют преимущества, которые объясняются в первую очередь.

Преимущества вертикальных ветровых турбин

Нет необходимо ориентации на ветер:
Вертикальные ветряные турбины не должна быть снабжена управления, который поворачивало бы ротор на ветер. Горизонтальные установки имеют обычно флюгер и системы слежения.

Больше подходит для турбулентных ветровых условий:
На участках с сильной турбулентностью воздуха системы работают с вертикальной осью зачастую более надежны, чем горизонтальные конструкции. При длительных турбулентных ветровых условиях, ставит под вопрос установку малого ветрогенератора с горизонтальной осью вращения.

Скорость ветра при которой ветрогенератор запускается и производит энергию:

Вертикальная установки уже работает на низких скоростях ветра и способны  производить электроэнергии.

Простота в обслуживании:
Техническое обслуживание подвижных компонентов, такие как генератор расположены на уровне земли. В горизонтальных сооружений, детали машин находятся в гондоле. Когда мачта не может быть наклонена, нужен подъемник или кран.

Низкая скорость вращения и низкий уровень загрязняющего шума:
Вертикальные ветряные турбины тише и поэтому подходят для жилых районов и городов.

Тени и отрицательный визуальный эффект:
Растения с горизонтальной осью ротора может вызвать солнце находится низко неприятные тени в вертикальной системы могут быть практически исключены.

Недостатки вертикальной небольших ветровых турбин

Низкая эффективности:
Основным недостатком вертикальной небольших ветровых турбин связано с низкой эффективностью. В то время как горизонтальные системы способны забирать у ветра до 50% энергии, значение для вертикального ротора составляет максимум 40%. Горизонтальное часто производят значительно больше энергии, чем вертикальные установки.

Высокие вибрации и нагрузки:
Вертикальная установка может вызвать сильные резонансы.

Низкая высота:
Роторы, как правило, близко к земле. Ветрогенераторы с Горизонтальная ось  расположены на  мачты или башнях в более высоких слоях атмосферы.

Проникновение строительство типов

Исследование, проведенное Университетом Касселя и института Фраунгофера для ветроэнергетики и технологии Энергетические системы IWES даже при небольших ветрогенераторы имеет горизонтальный ротор с тремя лопастями в настоящее время является наиболее распространенным. Из в общей сложности 118 видов конструкций рассмотрено 88% горизонтальной оси и 12% вертикальной оси.

Прогноз

Снижение эффективности вертикальной системы не означает, что концепция не в долгосрочной перспективе может утратиться. В фотоэлектрической промышленности  технология относительно низкой эффективностью может преобладать в течение длительного времени. Производитель солнечных модулей  First Solar может претендовать на лидирующие позиции на рынке, хотя эффективность ее тонкопленочных модулей была значительно ниже, чем у обычных модулей с кремниевых солнечных элементов. Причиной сильные позиции на рынке были существенной экономии издержек производства, так что конкретные инвестиционные расходы и связанные с этим расходы производства электроэнергии более низкие.

В настоящее время большинство малых ветрогенераторов  реализованы с горизонтальной осью вращения, поскольку более высокая эффективность будет иметь положительное влияние на экономику. Вертикальная установка может принести свои сильные стороны, чтобы опереться на конкретные достоинства конструкции, такие как низкий уровень шума.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

Лучшая цена на горизонтальные ветряные турбины — Выгодные предложения на горизонтальные ветровые турбины от глобальных продавцов горизонтальных ветровых турбин

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для горизонтальной ветряной турбины. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта верхняя горизонтальная ветряная турбина скоро станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что разместили на AliExpress горизонтальную ветряную турбину. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в горизонтальном ветряном двигателе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести wind turbine horizontal по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Ветротурбина горизонтальной оси 50 КВ, энергия

ветряной турбины РС 1000 / кусок

Ветровая турбина с горизонтальной осью преобразует энергию ветра в электрическую.Ветряки делятся на две большие категории. Ветряк с вертикальной осью и ветряк с горизонтальной осью. Ветряные турбины становятся важным источником возобновляемой энергии.

Ветряк с горизонтальной осью, используемый в ветряных электростанциях для производства электроэнергии, имеет 3 лопасти. Они белого цвета и работают с низким крутящим моментом. Длина клинка от 20 до 80 метров. Размер и высота ветряка увеличиваются с увеличением высоты крепления. Лезвия вращаются со скоростью от 10 до 20 об / мин.Скорость резки составляет 2 об / мин, а рабочая скорость составляет 8-10 об / мин.

Ветряная турбина с вертикальной осью имеет вал несущего винта, расположенный вертикально. При таком расположении редуктор можно ставить на землю. Вертикальная турбина используется, когда направление ветра сильно меняется.

Ветряная турбина с горизонтальной осью на крыше может увеличить мощность ветровой генерации на 50%.

Ветровые турбины с горизонтальной осью можно классифицировать в зависимости от скорости ветра, для которой они предназначены, от класса I до класса IV, где A или B относятся к турбулентности

0 III

333%

Класс	Avg Wind Скорость (м / с)	Турбулентность
IA	10	18%
IB	10	%
IIA	8.5	18%
IIB	8,5	16%
IIIA	7,5
	7,5	16%
IVA	6	18%
IVB	6

Детали продукта:

Высота башни	Индивидуальная
Длина лезвия	Индивидуальная
Стекловолокно, армированное стекловолокном	GFRRP), армированная волокном смола (FRP)

Dynamic Высокое качество и конкурентоспособные цены гарантируют нам огромный рынок по всей Индии и Африке.

Технические характеристики ветряной турбины с горизонтальной осью

• Тип: Ветрогенератор
• Материал: FRP
• Цвет: Белый
• Размер: Индивидуальный

Базовые характеристики турбины:

• Низкоскоростной генератор с постоянными магнитами
• Низкий пусковой крутящий момент, высокий КПД
• Высокоэффективные лопасти из стекловолокна
• Высокопроизводительные подшипники
• Сбалансированная система рыскания
• Система разработана для минимального обслуживания и простой установки
• Движение по ветру и автоматическое управление скоростью
• Direct Aerofoil конструкция для высокой надежности при низких оборотах
• Срок службы более 25 лет.

Микрокомпьютерный интеллектуальный контроллер:

• Выходное напряжение линии дисплея.
• Имеют функцию автоматической защиты аккумуляторов. Защита от обратного хода, защита от отключения аккумулятора, защита аккумулятора от повреждения.
• Когда ток заряда высок при сильном ветре, контроллер может автоматически загрузить ветряную турбину, передав дополнительную мощность для сброса нагрузки. И зарядка аккумулятора малым током.
• Ветровая турбина нагружается равномерно при полной нагрузке все время.

Дополнительная информация

Код товара	MWTH
Срок поставки	14 дней
Порт отгрузки	nhava sheva / mumbai
Производственные мощности	10 ноз.
Детали упаковки	деревянная упаковка с фумигацией
Условия оплаты	L / C (аккредитив) / T / T (банковский перевод) / D / P / D / A

Оптимизация конструкции лопастей ветряных турбин с помощью SimScale

В 19 веке большие турбогенераторы были заменены двигателями, работающими на ископаемом топливе, для удовлетворения промышленных потребностей и экономических требований.Параллельно с этим были реализованы общенациональные распределенные электрические сети, работающие, как вы уже догадались, на ископаемом топливе. Но когда глобальный спрос на энергию и изменение климата начали посягать на потребности общества, в начале 21 века произошло возвращение энергии ветра. Этому также способствовало более глубокое понимание аэродинамики и достижений в области материалов (особенно полимеров). В этой статье мы обсудим, как конструкция ветряной турбины, и в частности конструкция лопасти ветряной турбины, снова оптимизируется, но на этот раз с помощью онлайн-моделирования.

визуализация использования энергии ветра с помощью конструкции лопастей ветряных турбин

Ветровые турбины: преимущества и недостатки

Сегодня большинство ветряных турбин предназначены для выработки электроэнергии и фактически считаются одними из самых быстрорастущих источников энергии в мире . Преимущества ветряных турбин включают, но не ограничиваются ими, рентабельность, то, что они являются источником чистого топлива, устойчивость и возможность строительства этих механизмов на существующих участках земли, таких как фермы или ранчо (в некоторых случаях, они даже размещены в море как океанские ветряные электростанции!).

Морская ветряная электростанция

Тем не менее, ветроэнергетика также является сложной задачей, поскольку районы с сильным ветром обычно удалены и далеки от тех, где требуется электричество. Ветроэнергетика по-прежнему должна конкурировать по стоимости с источниками ископаемого топлива, чтобы быть реализованной, и в некоторых случаях не считается наиболее прибыльным использованием для данного участка земли. Наряду с этим конструкция лопастей ветряной турбины может нанести вред местной дикой природе (то есть птицам). По этим причинам как никогда важно оптимизировать конструкцию ветряных турбин для смягчения этих проблем.

Конструкция ветряной турбины

Турбина с валом, установленным горизонтально параллельно земле, называется ветровой турбиной с горизонтальной осью или HAWT. Большинство HAWT имеют двух- или трехлопастные вращающиеся винты. Вал ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT) расположен перпендикулярно земле. Лопасти ветряных турбин, ориентированные горизонтально или вертикально, преобразуют энергию ветра в полезную мощность на валу, называемую крутящим моментом. Это достигается за счет получения энергии от ветра путем замедления ветра, когда он движется по лопастям.Силы, замедляющие ветер, равны и противоположны подъемным силам осевого типа, которые вращают лопасти. Ключ к оптимизации турбины и, следовательно, к увеличению выработки энергии ветра лежит в конструкции лопастей ветряной турбины.

Конструкция лопастей ветряной турбины

Лопасти ветряной турбины своей изогнутой формой создают подъемную силу. Сторона с наибольшим изгибом создает низкое давление воздуха и в то же время воздух высокого давления под действием сил на другой стороне лопаточного крыла.Конечный результат — подъемная сила, перпендикулярная направлению потока воздуха над лопаткой турбины. Уловка здесь состоит в том, чтобы спроектировать лопасть ротора таким образом, чтобы создать нужную величину подъема и тяги лопасти ротора, обеспечивая оптимальное замедление воздуха и, следовательно, лучшую эффективность лопасти.

Если лопасти турбины вращаются слишком медленно, через нее проходит слишком много ветра без помех, и поэтому она не получает столько энергии, сколько потенциально могло бы. С другой стороны, если лопасть гребного винта вращается слишком быстро, она действует на ветер как большой плоский вращающийся диск, который создает большое сопротивление, имеющее равный, но противоположный эффект.

Лопасть ветряной турбины транспортируется по шоссе

Оптимальное соотношение конечной скорости (TSR), которое определяется как отношение скорости кончика ротора к скорости набегающего ветра, зависит от профиля формы лопатки ротора, количества турбин. лопасти, и сама конструкция лопасти винта ветряной турбины. Итак, какая форма и конструкция лопастей лучше всего подходят для лопастей ветряных турбин?

Как правило, лопасти ветряных турбин имеют такую ​​форму, чтобы вырабатывать максимальную мощность ветра при минимальных затратах на строительство.Но производители лопастей ветряных турбин всегда стремятся разработать более эффективную конструкцию лопастей. Постоянное совершенствование конструкции ветряных лопастей привело к появлению новых конструкций ветряных турбин, которые стали более компактными, более тихими и способны генерировать больше энергии при меньшем количестве ветра. Считается, что, слегка изогнув лопасти турбины, они могут улавливать на 5–10 процентов больше энергии ветра и работать более эффективно в районах с обычно более низкой скоростью ветра.

Подробно описаны принципы аэродинамического дизайна современной лопасти ветряной турбины, включая форму / количество лопастей в плане, выбор аэродинамического профиля и оптимальные углы атаки.Эти конструкции могут быть дополнительно оптимизированы и протестированы с помощью онлайн-симулятора ветряных турбин.

Как оптимизировать конструкцию лопастей ветряной турбины с помощью инструмента моделирования ветряной турбины

Итак, как можно оптимизировать конструкцию лопастей ветряной турбины? Какая форма поможет вам получить наибольшее количество чистой энергии? Чтобы определить тип, форму, размер и т. Д. Конструкции ветряной турбины, инженерам необходимо протестировать различные факторы окружающей среды, которые будут колебаться в реальном мире, такие как скорость воздуха и температура.Это можно сделать с помощью онлайн-моделирования вычислительной гидродинамики (CFD) с помощью онлайн-платформ, таких как SimScale. При оценке этого обычно основное внимание уделяется конструкции лопастей ветряной турбины и тестированию различных вариантов конструкции. Например, плоские лопасти являются старейшими конструкциями лопастей ветряных турбин, которые все еще используются сегодня, однако они становятся менее популярными из-за их пониженных вращательных способностей из-за ветра, отталкивающего саму лопасть во время движения вверх. Это связано с тем, что лопасти действуют как огромные лопасти, движущиеся в неправильном направлении, отталкиваясь от ветра, давая им название лопастей ротора, основанных на тормозах.

Тем не менее, плоские лопасти легче сконструировать по сравнению с лопастями других конструкций ветряных турбин. Они дешевле в производстве, их легче дублировать для обеспечения согласованности формы и размера лезвий, и для их реализации требуется меньше знаний экспертного уровня. При плоской конструкции лопастей ветряной турбины еще есть возможности для оптимизации посредством онлайн-моделирования и оценки итераций конструкции; от тестирования различных материалов (посредством моделирования методом FEA) до различной длины и ширины, все с учетом ряда сезонных или применимых условий.Используя SimScale, многие из наших пользователей моделируют конструкции ветряных турбин при различных скоростях воздуха, чтобы оптимизировать свои конструкции.

Симулятор ветряной турбины: SimScale

С симулятором ветряной турбины SimScale, использующим вычислительную гидродинамику, пользователи могут оптимизировать конструкцию лопастей ветровой турбины, скопировав этот общедоступный проект и используя его в качестве шаблона, или даже начав с нуля с собственной конструкцией турбины.

Модель CAD и подготовка сетки перед моделированием конструкции ветряной турбины с помощью онлайн-симулятора ветряной турбины, такого как SimScale

. В этом примере проекта моделируется воздушный поток вокруг ветряной турбины с горизонтальной осью (HAWT) и возникающие в результате силы на роторе.Вместе с некоторыми инструкциями по запуску моделирования и полученными результатами этот проект демонстрирует, как SimScale можно использовать для оценки конструкций ветряных турбин любого размера и формы.

Симулятор ветряной турбины, постобработка изображения из SimScale

Этот проект — лишь один из многих, демонстрирующих, как SimScale может быть использован для оценки производительности ветряной турбины, а также во многих других приложениях. Изучите публичную библиотеку проектов SimScale прямо сейчас!

Чтобы узнать больше о ветряных турбинах от SimScale, посетите эти блоги:

---

% PDF-1.4 % 817 0 объект > endobj xref 817 117 0000000016 00000 н. 0000005328 00000 н. 0000005542 00000 н. 0000005594 00000 н. 0000005723 00000 н. 0000006053 00000 н. 0000007236 00000 п. 0000008420 00000 н. 0000008638 00000 п. 0000008846 00000 н. 0000009826 00000 н. 0000011020 00000 п. 0000011244 00000 п. 0000012433 00000 п. 0000012658 00000 п. 0000013847 00000 п. 0000015035 00000 п. 0000016231 00000 п. 0000016445 00000 п. 0000016675 00000 п. 0000016895 00000 п. 0000028663 00000 п. 0000028735 00000 п. 0000028885 00000 п. 0000028929 00000 п. 0000029022 00000 н. 0000029136 00000 п. 0000029185 00000 п. 0000029314 00000 п. 0000029363 00000 п. 0000029494 00000 п. 0000029543 00000 п. 0000029634 00000 п. 0000029683 00000 п. 0000029835 00000 п. 0000029884 00000 п. 0000029972 00000 н. 0000030083 00000 п. 0000030223 00000 п. 0000030272 00000 п. 0000030356 00000 п. 0000030495 00000 п. 0000030634 00000 п. 0000030683 00000 п. 0000030767 00000 п. 0000030877 00000 п. 0000031016 00000 п. 0000031065 00000 п. 0000031158 00000 п. 0000031251 00000 п. 0000031394 00000 п. 0000031442 00000 п. 0000031540 00000 п. 0000031629 00000 п. 0000031783 00000 п. 0000031831 00000 п. 0000031915 00000 п. 0000032022 00000 п. 0000032119 00000 п. 0000032167 00000 п. 0000032263 00000 п. 0000032311 00000 п. 0000032406 00000 п. 0000032454 00000 п. 0000032550 00000 п. 0000032598 00000 п. 0000032686 00000 п. 0000032734 00000 п. 0000032821 00000 п. 0000032868 00000 п. 0000032916 00000 н. 0000033026 00000 п. 0000033074 00000 п. 0000033198 00000 п. 0000033246 00000 п. 0000033365 00000 п. 0000033413 00000 п. 0000033541 00000 п. 0000033589 00000 п. 0000033714 00000 п. 0000033762 00000 п. 0000033810 00000 п. 0000033859 00000 п. 0000033986 00000 п. 0000034035 00000 п. 0000034175 00000 п. 0000034224 00000 п. 0000034272 00000 п. 0000034321 00000 п. 0000034438 00000 п. 0000034487 00000 п. 0000034608 00000 п. 0000034657 00000 п. 0000034706 00000 п. 0000034755 00000 п. 0000034912 00000 п. 0000034961 00000 п. 0000035102 00000 п. 0000035151 00000 п. 0000035270 00000 п. 0000035319 00000 п. 0000035368 00000 п. 0000035417 00000 п. 0000035531 00000 п. 0000035580 00000 п. 0000035688 00000 п. 0000035737 00000 п. 0000035786 00000 п. 0000035835 00000 п. 0000035961 00000 п. 0000036010 00000 п. 0000036125 00000 п. F \ v3e> yy b6fİy%, W $ e4 ݚ] ļu’gT ~ y% + D + d5 — {! UpA ߎ.ٝ˱ eaSl «} R ~ Y \ # = ‘NGdW6.o_Ȕ, = bXvҜv] * MG ݸ C, ٕ Kt>; JfYqR7QXawН5 {YEK * w 攍 / 6ƫ | ezgw {Y ۝» 6%, wM0 & Z3lwxʐ3ufSk; + U @ 6 [ oCȺN˓ * {y-9 # w @

ВЕТРОВЫЕ ТУРБИНЫ КАК ОНИ РАБОТАЮТ, ОТ А ДО Я

КАК МОЖЕТ ЛОДКА ВЫГОДА ОТ ВЕТРОВЫХ ТУРБИН?

Лодка-робот Bluefish, вид спереди 2013

Вы на рисунке выше видно, что Bluefish ZCC (Bluebird Marine Systems Ltd) имеет четыре мини ветра турбины, каждая из которых генерирует 1.5 кВт для обеспечения достаточной энергии для запуска интегрированного автономного оборудования. С исследовательскими проектами, такими как это громоздкое и относительно энергоемкое оборудование, но с каждым доработка управляющих чипов, программного обеспечения и механических конечных эффекторов становится меньше и эффективнее.

SolarNavigator было первым (предложенным) автономным судном, использующим энергию ветра таким образом, но программа разработки Bluefish ZCC (снова предложенная разработка GB1301488) пошел дальше с ветряными турбинами мощностью до 40 кВт бортовой для гражданского судна и 80 кВт для военных вариантов.Вы можете узнайте больше о том, как работает система на их страницах, нажав на картинки вверху и внизу.

Голубая рыба Робот-лодка спортивные ветряки 2 x 20 кВт и возможность поднимать и опускать турбины в воздушный поток и выходить из него — как того требуют условия.

ВЕТЕР ТУРБИНЫ

Ветряная турбина — это машина, которая преобразует кинетическую энергию ветра в механическую. Если механическая энергия используется непосредственно механизмами, такими как насос или шлифовальные камни, машину обычно называют ветряной мельницей. Если механическая энергия преобразуется в электричество, машина называется ветрогенератором, или чаще ветряная турбина (преобразователь энергии ветра WEC).

А ветряные турбины — это старая технология, применяемая для решения новых задач.Нам нужно адаптировать и использовать все имеющиеся в нашем распоряжении средства для борьбы с глобальным потеплением и углекислый газ, но по-прежнему обеспечивают энергией наши современные (щедрые) образ жизни. Какими бы ни были ваши взгляды на использование альтернативной энергии, будучи студентом инженерного факультета, вы, вероятно, захотите узнать, как эти красивые машины работают. Я знаю, что всегда восхищался ими. NK

НОВЫЙ ДИРЕКТИВЫ ЕС 21 МАРТА 2013 — Закон о морском планировании для увеличения инвестиций

При планировании без приграничного сотрудничества инвестиции в энергосистему могут оказаться менее эффективными.Государства-члены ЕС должны будут планировать использование своего морского пространства и работать вместе там, где у них общий морской бассейн, в соответствии с предлагаемой Директивой Европейской комиссии о морском пространственном планировании и комплексном управлении прибрежными районами.

Директива также будет способствовать созданию транснациональной европейской оффшорной электросети, поощряя государства-члены к нанесению на карту территорий для электрической инфраструктуры на море. Если планируется без приграничного сотрудничества, инвестиции в энергосистему могут оказаться менее эффективными.Проект Offshore Grid подсчитал, что за счет кластеризации ветряных электростанций в узлы, которые могут пересекать границы, можно сэкономить около 14 миллиардов долларов по сравнению с индивидуальным подключением ветряных электростанций к берегу.

«Европейский ветер» Энергетическая ассоциация решительно поддерживает предложение Комиссии, которое позволит европейскому сектору морской ветроэнергетики планировать инвестиции на основе картографического использования морского пространства, создавая тем самым рост и рабочие места в морском секторе «, — сказала Анн-Бндикте Генахте, советник по вопросам оффшорного регулирования Европейская ассоциация ветроэнергетики (EWEA).

«Сейчас мяч находится в руках Европейского парламента и государств-членов, и, к сожалению, некоторые крупные государства-члены уже высказывают возражения. Мы надеемся, что правительства поймут важность наличия рамок планирования ЕС для роста морская экономика, и мы надеемся рассчитывать на парламент, чтобы добиться принятия директивы до европейских выборов в 2014 году ».

В 2012 году мощность морской ветроэнергетики в ЕС составила 5 ГВт, и, по прогнозам, эта цифра вырастет до 40 ГВт, при этом к 2020 году будет занято 170 000 человек, а к 2030 году — до 150 ГВт, где будут работать 300 000 человек.Оффшорная ветроэнергетика часто оказывается в ловушке противоречащих друг другу правил использования и правил из разных секторов, что может создать неопределенность и задержки в реализации проекта, снижая потенциал роста отрасли. Это риски, которые могут возрасти без эффективного морского пространственного планирования по мере роста ветроэнергетики на море.

Директива должна принести пользу всей морской экономике, помогая государствам-членам достичь хорошо спланированного использования моря для таких видов деятельности, как энергетика, транспорт, рыболовство, отдых и охрана окружающей среды.

Найти Как работает турбина

Эта антенна вид на ветряную электростанцию ​​показывает, как группа ветряных турбин может электричество для коммунальных сетей. Электроэнергия передается через передачу и линии раздачи до домов, предприятий, школ и т. д.

Эти трехлопастные ветряные турбины работают «против ветра», с лопастями лицом к ветру.Другой распространенный тип ветряных турбин — двухлопастные, подветренная турбина.

Так как же сделать ветряные турбины производят электричество? Проще говоря, ветряная турбина работает напротив вентилятора. Вместо того, чтобы использовать электричество для создания ветра, как вентилятор, ветер турбины используют ветер для производства электроэнергии. Ветер крутит лопасти, которые крутят вал, который соединяется с генератором и производит электричество. Шкала полезности мощность турбин составляет от 50 до 750 киловатт. Одиночные малые турбины, внизу 50 киловатт, используются для дома, телекоммуникационной посуды или перекачка воды.

Смотреть у ветряной турбины крупным планом

Ветровые турбины можно разделить на два типа в зависимости от оси, вокруг которой вращается турбина. Чаще встречаются турбины, вращающиеся вокруг горизонтальной оси. Реже используются вертикально-осевые турбины.

Ветровые турбины также можно классифицировать по месту их использования.Наземные, морские или даже воздушные ветряные турбины имеют уникальный дизайн. характеристики.

Ветряные турбины могут также использоваться вместе с солнечным коллектором для извлечения энергии из воздуха, нагретого Солнцем и поднимающегося через большую вертикальную солнечную башню с восходящим потоком.

Горизонтальная ось

Горизонтально-осевые ветряные турбины (HAWT) имеют вал главного ротора и электрический генератор наверху башни и должны быть направлены против ветра. Маленькие турбины указываются простой ветряной флюгером, в то время как в больших турбинах обычно используется датчик ветра в сочетании с серводвигателем.У большинства из них есть редуктор, который превращает медленное вращение лопастей в более быстрое вращение, которое больше подходит для выработка электроэнергии.

Так как башня создает турбулентность позади нее, турбина обычно направлена ​​против ветра от башни. Лопасти турбины сделаны жесткими, чтобы лопасти не вдавливались в башню сильным ветром. Кроме того, лопасти расположены на значительном расстоянии перед башней и иногда немного наклонены вверх.

Машины для противотока были построены, несмотря на проблему турбулентности, потому что им не нужен дополнительный механизм для поддержания их в соответствии с ветром, и потому что при сильном ветре лопасти могут изгибаться, что уменьшает их охватываемую площадь и, следовательно, их сопротивление ветру.Поскольку турбулентность приводит к усталостным отказам, а надежность очень важна, большинство HAWT работают против ветра.

Ветряная мельница Дусбургер, Эде, The Нидерланды

Существует несколько типов HAWT:

Эти приземистые конструкции с четырьмя (или более) лопастями, обычно с деревянными ставнями или тканевыми парусами, были разработаны в Европе.Эти ветряные мельницы направлялись против ветра вручную или через хвостовой вентилятор и обычно использовались для измельчения зерна. В Нидерландах они также использовались для откачки воды с низменностей и способствовали сохранению польдеров сухими. Ветряные мельницы также были расположены по всей территории США, особенно в Северо-восточном регионе.

Современные сельские ветряные мельницы

Эти ветряные мельницы, изобретенные в 1876 году компанией Griffiths Bros and Co (Австралия), использовались австралийскими, а затем и американскими фермерами для перекачивания воды и выработки электроэнергии.Обычно у них было много лопастей, они работали с передаточными числами конечных скоростей (определенными ниже) не лучше, чем одна, и имели хороший пусковой момент. У некоторых были небольшие генераторы постоянного тока, используемые для зарядки аккумуляторных батарей, для освещения или для работы радиоприемника. Электрификация сельской местности в США подключила многие фермы к централизованной электроэнергии и заменила отдельные ветряные мельницы в качестве основного источника энергии на фермах в 1950-х годах. Такие устройства все еще используются в местах, где слишком дорого вводить коммерческое электричество.

Ветряные турбины возле Ольборга, Дания

Стандартный дверной проем виден в основании пилон для весов

Общие современные ветряки

Обычно трехлопастные, иногда двухлопастные или даже однолопастные (и уравновешенные), направленные против ветра двигателями с компьютерным управлением.Датские производители турбин отстаивают прочный тип турбины с тремя лопастями. Они имеют высокую скорость наконечника (до 6-кратной скорости ветра), высокую эффективность и низкую пульсацию крутящего момента, что способствует хорошей надежности. Это тип турбины, которая используется в коммерческих целях для производства электроэнергии. Лезвия обычно окрашены в светло-серый цвет, чтобы сливаться с облаками, и имеют длину от 20 до 40 метров (от 60 до 120 футов) или более.

Циклические напряжения и вибрация

Циклические напряжения приводят к утомлению материала лопастей, оси и подшипников и на протяжении многих лет являются основной причиной выхода из строя турбины.Поскольку скорость ветра часто увеличивается на больших высотах, обратная сила и крутящий момент на горизонтально-осевой ветряной турбине (HAWT) лезвие заостряется, когда оно проходит через самую высокую точку своего круга. Башня препятствует воздушному потоку в самой нижней точке круга, что приводит к локальному провалу силы и крутящего момента. Эти эффекты приводят к циклическому повороту основных подшипников HAWT. Комбинированная скрутка хуже всего в машинах с четным числом лезвий, где одно прямо вверх, а другое — прямо вниз.Для повышения надежности используются качающиеся ступицы, которые позволяют главному валу качаться на несколько градусов, так что коренным подшипникам не приходится выдерживать пики крутящего момента.

Когда турбина поворачивается навстречу ветру, вращающиеся лопасти действуют как гироскоп. Когда он вращается, гироскопическая прецессия пытается повернуть турбину в кувырок вперед или назад. Для каждой лопасти турбины ветрогенератора прецессивная сила минимальна, когда лопасть находится в горизонтальном положении, и максимальна, когда лопасть находится в вертикальном положении.Это циклическое скручивание может быстро привести к усталости и растрескиванию оснований лопаток, ступицы и оси турбины.

Вертикальная ось

12 м Ветряная мельница с вращающимися парусами в Осиеке, Хорватия Ветряные турбины с вертикальной осью (или VAWT) имеют вал главного ротора, вращающийся вертикально. Основные преимущества такой компоновки заключаются в том, что генератор и / или редуктор можно разместить внизу, у земли, так что башня не должна поддерживать его, и что турбину не нужно направлять против ветра.К недостаткам обычно относятся пульсирующий крутящий момент, который может создаваться при каждом обороте, и сопротивление, создаваемое при вращении лопасти против ветра. Также трудно установить турбины с вертикальной осью на опоры, что означает, что они должны работать в часто более медленном, более турбулентном воздушном потоке у земли, что приводит к снижению эффективности извлечения энергии.

Ветряная мельница с вращающимися парусами

Это новое изобретение. Эта ветряная мельница начинает вырабатывать электричество со скоростью выше 2 м / с.Его паруса сжимаются и расширяются при изменении скорости ветра. Эта мельница имеет три паруса переменной площади. Скорость контролируется магнитным тахометром, который расширяет или сжимает паруса в зависимости от скорость ветра. Блок управления (микропроцессорного типа) управляет парусами вручную или автоматически. В случае отказа блока управления сильный ветер порвет паруса, но рама останется целой.

Neo-AeroDynamic

Имеет аэродинамическое основание, предназначенное для использования кинетической энергии потока жидкости через искусственное течение вокруг его центра.Он отличается от других своей способностью объединять большую часть проходящей через него воздушной массы, перенаправляя ее на поток через верхнюю камеру аэродинамических поверхностей и создавая подъемную силу со всех сторон. Он применим не только к ветру, но и к множеству гидроэнергетических применений, включая свободный поток (реки, ручьи), приливные, океанические течения и волновое движение через поверхностные течения океанических волн. Виды модели Hydro: Portable aero model

30-метровый ветряк Дарье на островах Магдалины

Ветряк Дарье

Турбины «Яйцо взбивания».Они обладают хорошей эффективностью, но создают большие пульсации крутящего момента и циклические нагрузки на опору, что снижает надежность. Кроме того, для начала вращения им обычно требуется внешний источник питания или дополнительный ротор Савониуса, поскольку пусковой момент очень низкий. Пульсации крутящего момента уменьшаются за счет использования 3 или более лопастей, что приводит к более высокой прочности ротора. Твердость измеряется площадью лопасти над площадью ротора. Более новые турбины типа Дарье не удерживаются растяжками, а имеют внешнюю надстройку, соединенную с верхним подшипником.

Giromill

Тип турбины Дарье, эти подъемные устройства имеют вертикальные лопасти. Циклотурбины имеют изменяемый шаг для уменьшения пульсации крутящего момента и являются самозапускающимися [1]. Преимущества переменного шага: высокий пусковой момент; широкая, относительно плоская кривая крутящего момента; меньшее передаточное число лопастей; более высокий коэффициент полезного действия; более эффективная работа при сильных ветрах; и более низкое передаточное число лопастей, что снижает изгибающие напряжения лопасти.Могут использоваться прямые, V-образные или изогнутые лезвия.

Ветроустановка Savonius

Это устройства тормозного типа с двумя (или более) лопатками, которые используются в анемометрах, вентиляционных отверстиях Флеттнера (обычно встречающихся на крышах автобусов и фургонов) и в некоторых высоконадежных и малоэффективных силовых турбинах. Они всегда самозапускаются, если есть хотя бы три совка. Иногда у них есть длинные винтовые лопатки, обеспечивающие плавный крутящий момент. Ротор Banesh и особенно ротор Rahai повышают эффективность за счет лопастей, форма которых обеспечивает значительную подъемную силу, а также сопротивление.

Турбины Windstar

Эти подъемные устройства производства Wind Harvest имеют прямые экструдированные алюминиевые лопасти, прикрепленные на каждом конце к центральному вращающемуся валу, и работают как линейные вихревые турбинные системы. (ЛАВТС). Роторы с вертикальной осью, каждый со своим собственным генератором мощностью 50-75 кВт, размещены от трех до любого количества роторов в линейных массивах, при этом лопасти каждого ротора проходят в пределах двух футов от своего соседа. В этой конфигурации центральные роторы получают увеличение производительности и эффективности (достигая высокого КПД HAWTs).Эта повышенная эффективность защищена патентом (номер 6784566) как «эффект вихря». Каждый роторный блок имеет двойную тормозную систему из пневматических дисковых тормозов и шага лопастей. Новейшие Windstar LAVTS стоят 50 футов в высоту, имеют 1500 и 3000 квадратных футов рабочей площади на ротор и предназначены для размещения в условиях турбулентных ветров на территории ветряных электростанций.

Ветер турбинный тур

Морские ветряные установки

Морские ветряные турбины вблизи Копенгагена Оффшорные зоны развития ветра обычно считаются удаленными от суши на десять и более километров.Морские ветряные турбины менее навязчивы, чем наземные, поскольку их кажущийся размер и шум могут быть уменьшены за счет расстояния. Поскольку вода имеет меньшую шероховатость поверхности, чем суша (особенно глубокая вода), средняя скорость ветра над открытой водой обычно значительно выше. Факторы мощности (коэффициент использования) значительно выше, чем для береговых и прибрежных территорий, что позволяет морским турбинам использовать более короткие башни, что делает их менее заметными.

В штормовых районах с протяженными мелководными континентальными шельфами (например, в Дании) можно установить турбины. Ветряная генерация Дании обеспечивает около 25-30% общего спроса на электроэнергию в стране, причем многие из них находятся в прибрежных водах. ветряные фермы.Дания планирует увеличить долю ветроэнергетики до половины своего электроснабжения.

Начато строительство площадок в районе Великих озер Северной Америки — с одним проектом Trillium Power примерно в 20 км от берега и мощностью более 700 МВт. Онтарио, Канада, активно развивает ветроэнергетику и имеет много береговых ветряных электростанций и несколько предлагаемых прибрежных участков, но в настоящее время только одно строительство на море.

В большинстве случаев морская среда дороже, чем береговая.Морские башни, как правило, выше береговых башен с учетом высоты погружения, а морские фундаменты сложнее строить и дороже. Передача энергии от морских турбин обычно осуществляется по подводному кабелю, который дороже в установке, чем кабели на суше, и может использовать режим высокого напряжения постоянного тока, если необходимо преодолеть значительное расстояние, что требует еще большего количества оборудования. Морская среда также может быть коррозионной и абразивной в местах с соленой водой, но такие места, как Великие озера, находятся в пресной воде и не имеют многих проблем, обнаруженных в океане или море.Ремонт и техническое обслуживание обычно намного сложнее и, как правило, дороже, чем на береговых турбинах. Морские ветряные турбины снабжены комплексными средствами защиты от коррозии, такими как покрытия и катодная защита, однако некоторые из этих мер могут не потребоваться в местах с пресной водой.

Несмотря на то, что существует значительный рынок для небольших наземных ветряных мельниц, морские ветряные турбины в последнее время были и, вероятно, останутся крупнейшими ветряными турбинами в эксплуатации, поскольку более крупные турбины позволяют распределять высокие фиксированные затраты, связанные с работой на море. за большее количество генерации, снижая среднюю стоимость.По тем же причинам морские ветряные электростанции, как правило, довольно большие, часто с более чем 100 турбинами, в отличие от береговых ветряных электростанций, которые могут работать конкурентоспособно даже с гораздо меньшими установками.

Есть несколько концептуальных проектов, которые могут использовать уникальную морскую среду. Например, плавающая турбина может ориентироваться по ветру от своего якоря и, таким образом, избежать необходимости в механизме рыскания. Согласно одной из концепций морских турбин, они генерируют дождь вместо электричества.Турбины будут создавать мелкодисперсный аэрозоль, который, как предполагается, увеличит испарение и вызовет дожди, надеюсь, на земельные участки.

Прибрежный

Прибрежные турбины обычно считаются находящимися в зоне, которая находится на суше в трех километрах от береговой линии и на воде в пределах десяти километров от суши. Скорости ветра в этих зонах имеют общие характеристики скорости ветра как на суше, так и на море. В зонах развития прибрежных ветров общие вопросы: орнитология (включая миграцию и гнездование птиц), водную среду обитания, транспорт (включая судоходство и катание на лодках) и визуальную эстетику.

Морские берега также имеют тенденцию быть ветреными местами и хорошими местами для установки турбин, потому что основным источником ветра является конвекция от разного нагрева и охлаждения суши и моря в течение дня и ночи. Ветры на уровне моря несут несколько больше энергии, чем ветры той же скорости в горных районах, потому что воздух на уровне моря более плотный.

Расположение прибрежной ветряной электростанции иногда может быть весьма спорным, поскольку прибрежные участки часто являются живописными и экологически чувствительными (например, из-за большого количества птиц).

на суше

Ветровые турбины возле Уолла-Уолла в Вашингтоне Береговые турбинные установки в холмистых или горных регионах, как правило, располагаются на хребтах, как правило, в трех километрах или более вглубь суши от ближайшей береговой линии. Это делается для использования топографического ускорения, когда холм или гребень заставляют ветер ускоряться, когда он преодолевает их. Дополнительная скорость ветра, полученная таким образом, сильно влияет на количество производимой энергии. Большое внимание следует уделять точному расположению турбин (процесс, известный как микросхема), потому что разница в 30 м иногда может означать удвоение производительности.Местные ветры часто отслеживаются в течение года или более с помощью анемометров и подробных карт ветров, которые строятся до установки ветряных генераторов.

Для небольших установок, где сбор таких данных слишком дорог или требует много времени, нормальный способ поиска участков ветроэнергетики — это прямой поиск деревьев или растительности, которые постоянно «отбрасываются» или деформируются преобладающими ветрами. Другой способ — использовать карту скорости ветра или исторические данные с ближайшей метеорологической станции, хотя эти методы менее надежны.

Расположение ветряной электростанции иногда может быть спорным, особенно потому, что на вершине холма, часто предпочитаемые прибрежные участки часто являются живописными и экологически чувствительными (например, там много птиц). Местные жители на ряде потенциальных участков решительно выступили против установки ветряных электростанций, и политическая поддержка привела к блокированию строительства некоторых из них. установки.

Турбина клинок в доках Саутгемптона — Нельсон Крушандл на переднем плане

Проектирование и изготовление турбины

Преимущества вертикальных ветряных турбин

Легче в обслуживании, так как большинство их движущихся частей расположены у земли.Это связано с вертикальной формой ветряных турбин. Аэродинамические поверхности или лопасти ротора соединены рычагами с валом, который сидит на подшипнике и приводит в действие генератор внизу, обычно сначала путем соединения с коробкой передач. Поскольку лопасти ротора расположены вертикально, устройство отклонения от курса не требуется, что снижает потребность в этом подшипнике и снижает его стоимость.

Вертикальные ветряные турбины имеют больший угол наклона аэродинамического профиля, что обеспечивает улучшенную аэродинамику и снижает лобовое сопротивление при низком и высоком давлении. Мезы, вершины холмов, хребты и перевалы могут иметь более сильные и мощные ветры у земли, чем на высоте, из-за ускоряющего эффекта ветра, движущегося вверх по склону или переходящего в проход, в сочетании с ветрами, движущимися прямо на участок.В этих местах VAWT, размещенные близко к земле, могут производить больше энергии, чем HAWT, размещенные выше.

Малая высота используется там, где законы не разрешают размещать конструкции высоко. Меньшие VAWT могут быть намного проще транспортировать и устанавливать.

Не требует отдельно стоящей вышки, поэтому она намного дешевле и сильнее при сильном ветре, близком к земле. Обычно у них более низкое передаточное число, поэтому меньше шансов сломаться при сильном ветре.

Недостатки вертикальных ветроустановок

Большинство VAWT вырабатывают энергию только на 50% от эффективности HAWT, в значительной степени из-за дополнительного сопротивления, которое они имеют, когда их лопасти вращаются против ветра.Это можно преодолеть, используя конструкции для большего направления потока и выравнивания ветра в ротор (например, «статоры» на ранних турбинах Windstar) или «вихревого» эффекта размещения VAWT с прямыми лопастями близко друг к другу (например, Патент № 6784566).

Может существовать ограничение по высоте на то, какую высоту можно построить вертикальную ветряную турбину и какую площадь она может иметь.

Большинство VAWTS необходимо устанавливать на относительно плоском участке земли, и некоторые участки могут быть слишком крутыми для них, но все же могут использоваться HAWTs.

Большинство VAWT имеют низкий пусковой момент.

VAWT, в котором для удержания на месте используются оттяжки, создает нагрузку на нижний подшипник, поскольку весь вес ротора приходится на подшипник. Оттяжки, прикрепленные к верхнему подшипнику, увеличивают тягу вниз при порывах ветра. Решение этой проблемы требует, чтобы надстройка удерживала верхний подшипник на месте, чтобы исключить толчки вниз при порывах ветра в моделях с оттяжками.

Ветер турбины в Южной Калифорнии

Преимущества горизонтальных ветряных турбин

Лопасти находятся сбоку от центра тяжести турбины, что способствует устойчивости.
Способность к перекосу крыла, что дает лопастям турбины лучший угол атаки. Возможность дистанционной регулировки угла атаки дает больший контроль, поэтому турбина собирает максимальное количество энергии ветра для времени суток и сезона.
Возможность раскачивать лопасти ротора во время шторма для минимизации повреждений.
Высокая башня позволяет получить доступ к более сильному ветру на участках со сдвигом ветра. На некоторых участках сдвига ветра каждые десять метров скорость ветра может увеличиваться на 20%, а выходная мощность — на 34%.
Высокая башня позволяет размещать на неровной земле или в прибрежных зонах.
Можно разместить в лесу над линией деревьев.
Большинство из них запускаются автоматически.
Может быть дешевле из-за более высоких объемов производства, больших размеров и, в целом, более высоких коэффициентов мощности и эффективности.

Недостатки горизонтальных ВЭУ

HAWT испытывают трудности при работе в условиях турбулентного ветра вблизи земли, потому что их рыскание и опора лопастей требуют более плавных и ламинарных ветровых потоков.

Высокие башни и длинные лопасти (до 180 футов в длину) трудно транспортировать по морю и по суше. Стоимость транспортировки теперь может составлять 20% от стоимости оборудования. Высокие HAWT сложно установить, требуются очень высокие и дорогие краны и опытные операторы.

Предложение HAWT меньше спроса, и в период с 2004 по 2006 год цены на турбины выросли до 60%. В конце 2006 г. все основные производители были забронированы заказами до 2008 г. FAA выразило обеспокоенность по поводу воздействия высоких HAWT на радары вблизи баз ВВС.Их высота может создать сопротивление на местном уровне из-за воздействия на смотровые площадки.

Морские вышки могут быть проблемой для навигации и должны устанавливаться на мелководье. HAWT нельзя плавать на баржах.

Варианты для движения по ветру страдают от усталости и разрушения конструкции из-за турбулентности.

Аэродинамика горизонтально-осевых ветряных турбин

Аэродинамика горизонтально-осевой ветряной турбины сложна.Воздушный поток на лопастях отличается от воздушного потока вдали от турбины. Сама природа способа извлечения энергии из воздуха также заставляет воздух отклоняться турбиной. Кроме того, аэродинамика ветряной турбины на поверхности ротора включает эффекты, которые редко наблюдаются в других аэродинамических полях.

Ветряные турбины специальные

Одна ветряная турбина E-66 в Windpark Holtriem, Германия, имеет смотровую площадку, открытую для посетителей.Еще одна турбина того же типа со смотровой площадкой может быть размещена в Сваффхэм, Англия.

Серия плавающих ветряных турбин, использующих эффект Магнуса, разрабатывается в Канаде компанией Magenn Power. Они передают мощность на землю с помощью тросовой системы.

Ветер турбина перегрузить огонь

История

Первая в мире ветряная турбина мощностью в мегаватт на Дедушкин Ноб, Каслтон, Вермонт Ветровые машины использовались для измельчения зерна в Персии еще в 200 г.C. Этот тип машин был представлен в Римской империи к 250 году нашей эры. К 14 веку голландские ветряные мельницы использовались для осушения территорий дельты реки Рейн. В К 1900 году в Дании было около 2500 ветряных мельниц для механических нагрузок, таких как насосы и мельницы, суммарная пиковая мощность которых оценивалась примерно в 30 МВт. Первая ветряная мельница для производства электроэнергии была построена в Кливленде, штат Огайо, Чарльзом Ф. Брашем в 1888 году, а в 1908 году было 72 ветряных электрогенератора от 5 до 25 кВт.Самые большие машины были на 24-метровых башнях с четырехлопастными роторами диаметром 23 м (75 футов).

К 1930-м годам ветряные мельницы в основном использовались для выработки электроэнергии на фермах, в основном в Соединенных Штатах, где системы распределения еще не были установлены. В то время высокопрочная сталь была дешевой, и ветряные мельницы были размещены на сборных открытых стальных решетчатых башнях. Предшественник современных горизонтальных ветряных генераторов находился на вооружении в Ялте, СССР в 1931 году. Это был генератор мощностью 100 кВт на 30-метровой башне, подключенный к местной 6.Распределительная система 3 кВ. Сообщается, что годовой коэффициент нагрузки составляет 32%, что не сильно отличается от существующих ветряных машин.

Записи

Самые большие турбины в мире производятся северогерманскими компаниями Enercon и REpower. Enercon E112 имеет мощность до 6 МВт, общую высоту 186 м (610 футов) и диаметр 114 м (374 футов). REpower 5M выдает мощность до 5 МВт, имеет общую высоту 183 м (600 футов) и диаметр 126 м (413 футов).

Турбина, ближайшая к Северный полюс — это Nordex N-80 в Хавойгалвене рядом с Хаммерфест, Норвегия. Ближайшие к Южному полюсу — два Enercon E-30 в Антарктиде, которые используются для питания Моусон австралийского исследовательского отдела Станция.

Морское ветряная электростанция у побережья Дании

Ветер Глоссарий по турбине

Анемометр: Измеряет скорость ветра и передает данные о скорости ветра в контроллер.

Лезвия: Большинство турбин имеют две или три лопасти. Ветер дует над лезвиями заставляет лопасти «подниматься» и вращаться.

Тормоз: Дисковый тормоз, который может приводиться в действие механически, электрически или гидравлически. для остановки ротора в аварийных ситуациях.

Контроллер: Контроллер запускает машину при скорости ветра от 8 до 16 миль в секунду. час (миль в час) и отключает машину на скорости около 65 миль в час.Турбины не могут работать при скорости ветра выше 65 миль в час, потому что их генераторы могут перегреться.

Шестерня коробка: Шестерни соединяют тихоходный вал с высокоскоростного вала и увеличить частоту вращения примерно с 30 до 60 оборотов в минуту (об / мин) примерно от 1200 до 1500 об / мин, скорость вращения требуется большинству производителей для производства электроэнергии. Коробка передач — дорогостоящая (и тяжелая) часть ветряка, и инженеры исследуют генераторы с «прямым приводом», работающие на более низких скоростях вращения И коробки передач не нужны.

Генератор: Обычно это стандартный индукционный генератор, вырабатывающий 60-тактный переменный ток. электричество.

Высокоскоростной вал: Приводит в движение генератор.

Низкоскоростной вал: Ротор вращается тихоходно вал со скоростью от 30 до 60 оборотов в минуту.

Гондола: Ротор прикрепляется к гондоле, которая находится наверху башни и включает в себя коробка передач, низко- и быстроходные валы, генератор, регулятор и тормоз.А крышка защищает компоненты внутри гондолы. Некоторые гондолы большие Достаточно, чтобы во время работы техник мог стоять внутри.

Шаг: Лопасти повернуты или наклонены от ветра, чтобы ротор не вращался. при ветрах, которые слишком сильны или слишком слабы для выработки электроэнергии.

Ротор: Лопасти и ступица вместе называются ротором.

Башня: Башни изготавливаются из стальных труб (здесь показано) или стальной решетки.Потому что ветер скорость увеличивается с высотой, более высокие башни позволяют турбинам захватывать больше энергии и производить больше электроэнергии.

Ветер направление: Это «против ветра» турбина, так называемая, потому что работает против ветра. Другие турбины предназначены для бега «по ветру», лицом в сторону от ветра.

Ветер лопасть: Измеряет направление ветра и связывается с приводом рыскания для ориентации турбина правильно по отношению к ветру.

Рыскание привод: Против ветра турбины обращены в ветер; привод рыскания используется для удержания ротора направленным против ветра, поскольку ветер направление меняется. Турбинам с подветренной стороны не требуется рыскание, ветер дует ротор по ветру.

Рыскание мотор: Приводит в действие рыскание.

Малая ветроэнергетика в округе Маршалл, Индиана

Ссылки на Другие веб-сайты о ветроэнергетике
Производители ветряных турбин Borupvej 16 — DK-7330 Brande Тел .: +45 9942 2222 Факс: +45 9999 2222 Электронная почта: Bonus @ Bonus.dk Типоразмеры турбин: 600 кВт, 1000 кВт, 1300 кВт, 2000 кВт, 2300 кВт Alsvej 21 — DK-8900 Randers Тел .: +45 8710 5000 — Факс: +45 8710 5001 Эл. Почта: [email protected] Размеры турбин: 750 кВт, 900 кВт, 1000 кВт, 1500 кВт, 2000 кВт, 2500 кВт, 2750 кВт Svindbaek — DK-7323 Give Тел .: +45 7573 4400 — Факс: +45 7573 4147 Эл. Почта: [email protected] Размеры турбин: 600 кВт, 800 кВт, 1300 кВт, 2300 кВт, 2500 кВт Смед Сренсенс Вей 5 — ДК-6950 Рингкбинг, Дания Тел .: +45 9675 2575 — Факс: +45 9675 2436 Эл. Почта: vestas @ vestas.dk Типоразмеры турбин: 660 кВт, 850 кВт, 1750 кВт, 1800 кВт, 2000 кВт, 3000 кВт Производители лопастей ротора Основные компоненты и услуги Поставщики Другие ассоциации ветроэнергетики	Исследования ветровой энергии Учреждения Другие исследовательские институты Университетские курсы по ветру Энергия Государственные учреждения KEMA (на голландском языке) Данные по установке турбины для Нидерландов. Suivi-eolien о ветровой энергии производство и разработка во Франции (на английском и французском языках) Рога Rev (DK) Строящаяся морская ветряная электростанция мощностью 160 МВт в Северном море. WindStats Новостная рассылка Статьи и множество статистических данных о производстве энергии ветра во многих частях мира. Да2 ветер Сотрудничество WWF, Гринпис и Друзья Земли. Мы обслуживаем только избранные ссылки, связывающие другие ассоциации ветроэнергетики, исследовательские учреждения и другие некоммерческие организации или СМИ с веб-сайтами со значительными покрытие ветровой энергии.
Справочное руководство по энергии ветра
Ветер Энергетические концепции Шт. Сокращения Ветер Скорости Ветер Шкала скорости Шероховатость Классы и длины шероховатости Шероховатость Калькулятор классов Шероховатость Классы и таблица длины шероховатости Плотность воздуха при стандартном атмосферном давлении Вязкость воздуха Мощность ветра Стандартный Определения класса ветра (используются в U.С.) Энергия и Power Definitions Ветер Глоссарий по энергетике Энергия Энергия Единицы Мощность Мощность Единицы	Доказательство закона Беца Ветер Энергетическая акустика дБ (A) Уровни звука в децибелах и звуковая мощность в Вт / м 2 Звук Уровень по расстоянию от источника Добавление Уровни звука от двух источников Как добавить уровни звука в целом Ветер Энергия и электричество Три Фаза переменного тока Подключение на трехфазный переменный ток Электромагнетизм Часть 1 Электромагнетизм Часть 2 Индукция Часть 1 Индукция Часть 2 Ветер Энергия, окружающая среда и топливо Энергия Содержание топлива CO 2-Выбросы от топлива Библиография

Сборка ваша собственная ветряная турбина

ПОЛЕЗНО ССЫЛКИ

• BBC Новости, «Ветряные фермы должны пустить корни в Великобритании», http: // news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4560139.stm

• http://telosnet.com/wind/early.html

• Объявление веб-сайтов по ветроэнергетике в Open Directory Project

• Эрик, Эгглстон, Что такое ветряные турбины с вертикальной осью (VAWTS) ?, Американский Ассоциация ветроэнергетики, Copyright 1998

• История ветроэнергетики, U.S Министерство энергетики, Авторское право 1997-2005 гг.

• Как Работа ветряных турбин, Министерство энергетики США, Copyright 1997-2005

• Что основные конфигурации ветряных турбин ?, American Wind, Авторское право 1998, 11/2/05

• Ветер Экономика энергетики, Датская ассоциация ветроэнергетики, Авторское право 1997-2003 гг.

• Ветер Веб-сайт энергетических технологий Всемирной ассоциации ветроэнергетики

• Ветер Моделирование турбины, National Geographic

• Как построить дома ветряк за 150 долларов

• Ветер турбины и птицы

ЭНЕРГИЯ ГЕНЕРИРУЮЩИЕ-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Когда пиратский китобой убивает небольшого горбатого кита, более крупный кит тонет пиратский корабль мстит за смерть, но сам ранен.Пираты назначил цену за голову кита, но авантюрист в продвинутом гонки на лодках на солнечных батареях, чтобы победить пиратов и спасти раненых животное.

Это современная приключенческая история Джеймсона Хантера должна выйти на

год выпущен в конце 2013 г. как электронная книга

Справочник: высокоэффективные горизонтальные ветряные турбины

Утверждается, что некоторые новые конструкции ветряных турбин превышают теоретический максимум закона Беца, составляющий 59%, с прогнозируемыми затратами на энергию на уровне сети или ниже.

Сделай сам

«Руководство для бедняков по ветроэнергетическим и аккумуляторным системам» — в загружаемой книге рассказывается, как сделать 1-киловаттную машину из готовых отходов всего за 150 долларов, включая башню. Рассказывает, как бесплатно найти и отремонтировать аккумуляторы и как найти хороший генератор.

компаний

Справочник: Ветер> Справочник: Высокоэффективные ветряные турбины с горизонтальной осью> Запуск Totempower для обеспечения доступной и эффективной ветровой энергии в массы — стартап в области экологически чистых технологий нацелен на создание небольших ветровых турбин, которые будут дешевле, эффективнее и проще в эксплуатации. установить и обслуживать, чем текущие модели.Компания Totempower Energy Systems Ltd была запущена при поддержке Лондонского городского университета в 2012 г. (PhysOrg, 13 октября 2010 г.)

Для ветряных турбин меньше — может быть больше — Гарантия по кредиту в размере 16 миллионов долларов, предложенная Министерством энергетики США компании Nordic Windpower в Беркли, Калифорния, ускорит коммерциализацию разработанных компанией двухлопастных ветряных турбин шведской конструкции, что означает первая за более чем десятилетие альтернатива доминирующей в отрасли трехлопастной конструкции в масштабе коммунальных услуг. (Обзор технологий MIT, август.3, 2009)

Последний: Справочник: Ветер> Справочник: Высокоэффективные ветряные турбины с горизонтальной осью> Справочник: Ветряные турбины Honeywell от EarthTronics — EarthTronics, Мичиган, США, сообщает, что они разработали ветряную турбину для жилых и бизнес-клиентов, которая обеспечивает максимальную производительность, имея при этом самая низкая стоимость установленного кВтч, составляющая 1/3 стоимости любого другого ветряного генератора на рынке, и будет доступна в магазинах Ace Hardware осенью. Скептики говорят, что это шумиха, не подкрепленная фактическим развертыванием.(PESWiki 18 июня 2009 г.) Конгресс: 100 лучших технологий — RD / Latest: Справочник: Ветер> Справочник: Высокоэффективные ветряные турбины с горизонтальной осью> Справочник: Ветряные турбины FloDesign — FloDesign работает над концепцией ветряных турбин, которые потенциально могут быть как минимум вдвое эффективнее традиционных турбины с лопастями ротора, которые нагнетают воздух вокруг себя, а не через них. Первый прототип будет иметь диаметр 12 футов и мощность 108 кВт. (PESWiki, 9 сентября 2008 г.)

Произошла ошибка при работе с вики: Код [1] — Артур О’Коннер из Австралии имеет международные патенты на конструкцию ветряной турбины, которая очень тихая, может работать на низких скоростях, но выдерживает высокие скорости ветра, по цене тег, который делает производство энергии сопоставимым со стоимостью электроэнергии в сети для жилых и коммерческих приложений.

Справочник: Ветер> Справочник: Высокоэффективные ветряные турбины с горизонтальной осью> Персональная ветряная турбина с петлевым крылом — поскольку у него нет кончиков лопастей, у Петлевого крыла нет вихревых эффектов кончика, поэтому он намного тише. Это также снижает вибрацию, что помогает снизить уровень шума и продлить срок службы турбины и генератора. Конфигурация лезвия также отвечает за его низкую стартовую скорость. (EcoGeek, 30 апреля 2007 г. {сайт Loopwing обновлен в сентябре 2008 г.})

Последний: Справочник: Ветер> Справочник: Высокоэффективные ветряные турбины с горизонтальной осью> Справочник: Энергетический шар для дома — Энергетический шар, спроектированный и построенный компанией Home Energy в Нидерландах, отличается от большинства конструкций ветряных турбин за счет использования сферической структуры.Они говорят, что с помощью такой конструкции может быть достигнута значительно более высокая аэродинамическая эффективность (эффективность на 40% выше) по сравнению с традиционными конструкциями. (PESWiki, 17 сентября 2008 г.)

Справочник: Broadstar Wind Systems> Ветряная турбина нового поколения — AeroCam от BroadStar считается первой турбиной, преодолевшей ценовой барьер в 1 доллар / ватт. Он позволяет производить распределенную электроэнергию практически в любых условиях, включая густонаселенные городские районы, и может улавливать значительную часть энергии приземного ветра на ветряных фермах.(EnergyCurrent 2 июня 2008 г.)

AeroVironment — AV разработала небольшую модульную ветряную систему Architectural Wind ™, предназначенную для установки на зданиях в городских и пригородных районах. Устраняя опорную опору, снижая уровень шума и вибрации и создавая гладкий и адаптируемый модульный корпус, который быстро и легко устанавливается на здания, не проникая в крышу, AV определяет новую категорию ветроэнергетических систем, которые повышают ценность зданий и демонстрируют чистоту энергия в работе.

cdeDV6ek8fM

(1,43 минуты) Ветры перемен

Репортер Бен Маккейн и оператор новостей Джон Манн посещают AeroVironment в Монровии, Калифорния. Компания, основанная ныне покойным доктором Полом Маккриди. Этот отчет посвящен ветряным турбинам, используемым в промышленных зонах.

(YouTube 26 марта 2008 г.)

Справочник: MotorWind: Pastic Micro Wind Turbines — Двумя самыми большими препятствиями для использования энергии ветра были стоимость и необходимость в сильных ветрах.Один гонконгский бизнесмен / изобретатель нашел способ решить эти проблемы с пластиком, снизив стоимость производства до 1 цента за киловатт-час.

Турбина Stormblade — может преобразовывать до 70% энергии ветра в электричество при рабочей скорости ветра от 7 миль в час до> 120 миль в час, что вдвое превышает средние текущие показатели. Он производит меньшее сопротивление, может работать при экстремальных скоростях ветра, производит больше мощности на оборот, требует меньше обслуживания, меньше по размеру, безопасен для дикой природы, производит меньше шума.См. Также British Design Innovation

.

Справочник: Krystal Planet> Krystal Planet Доступные рынки Устройства возобновляемой энергии — сеть компании в настоящее время продает ветряные, солнечные, биодизельные и энергосберегающие продукты для жилых и коммерческих помещений по конкурентоспособным ценам и при наличии финансирования. (ПЕСН 25 марта 2007 г.)

Enflo Windtec — Увеличение мощности по сравнению с автономным воздушным винтом является результатом аэродинамического диффузора, ускоряющего поток ветра через ротор.Между ротором и диффузором есть только небольшой зазор, так что ветер не может «уйти» из ротора, что увеличивает его полезную площадь. КПД составляет 83% по сравнению с 29% для свободного гребного винта. Видео

Доступная экологически чистая энергия на крыше — Marquiss Wind Power производит для коммерческих зданий навесные ветряные турбины, которые ускоряют скорость ветра для увеличения выходной мощности. Срок окупаемости составляет от 2 до 7 лет, а системы подключены к электросети. (Доступ к возобновляемой энергии, январь.28, 2008)

Selsam — объединяет мощность нескольких роторов меньшего размера, установленных на одном удлиненном приводном валу, для получения такой же мощности, как у одного большого ротора, с меньшими затратами, весом и сложностью. Роторы меньшего размера весят меньше для рабочей площади и быстрее вращаются, что позволяет отказаться от редуктора. Дизайн, естественно, ориентирован на себя и требует меньшего обслуживания.

Loopwing Wind Turbine — Loopwing турбина — это малошумное, малошумное, самостабилизирующееся устройство, разработанное для тихого домашнего использования, для которого требуется только 1.Для начала, ветер 6 м / с. Он генерирует вдвое больший крутящий момент, чем обычные турбины, при половине скорости вращения. Форма лезвия ограничивает шум, вызывающий завихрение на кончике. (Метаэффективный)

Wind Energy Group — WEGI-100 предлагает ряд преимуществ по сравнению с обычными ветроэнергетическими системами. Это двунаправленная система с низкой частотой вращения. Горизонтальные лопасти и воздуховоды увеличивают скорость ветра, направляемого в турбину, позволяя системе улавливать больше ветра. Система также может работать в условиях очень сильного ветра.

The Aerotecture Interational Architectural Wind Project Предлагает подход, аналогичный Motorwind, с увеличенным выходом энергии.

Ветряк пьезоэлектрический проект

Домашняя ветряная турбина Swift Проект Swift обещает стать малошумной / безопасной установкой на крыше / недорогой альтернативой

Ветротурбины

Stanford Magnets поставляет высокоэффективные неодимовые магниты для ветряных турбин.

Исследования и разработки

Конгресс: 100 лучших технологий — RD / Latest: Справочник: Ветер> Справочник: Высокоэффективные ветряные турбины с горизонтальной осью> Справочник: WARP ENECO — Конструкция WARP ускоряет ветер с коэффициентом усиления скорости, превышающим 1.5 при свободном ветре, что привело к увеличению мощности в 4,5 раза. Ветровой электростанции WARP потребуется в среднем примерно на 80% меньше земли на один киловатт вырабатываемой энергии. Прогнозируемая стоимость от 0,02 до 0,04 доллара за кВт-ч или ниже. (PESWiki, 11 сентября 2008 г.) Справочник: Ветер> Справочник: Высокоэффективные ветряные турбины с горизонтальной осью> Справочник: Ветряная турбина со спиральной воздушной фольгой Паркер> Ветряная турбина со спиральной крыльчаткой — Изобретатель Дэн Паркер придумал конструкцию ветряной турбины, которая напоминает негабаритное сверло, которое, по его словам, может произвести революцию рынок энергии ветра, потому что турбина может выдавать в три-пять раз больше энергии, чем ветряная мельница с тремя лопастями, и может начать сбор урожая на гораздо более низких скоростях.(Concord Monitor 18 января, 2010) (см. Видео)

Справочник: WhalePower Corp — WhalePower Corp имеет конструкцию лезвия, которая имитирует аэродинамически эффективную конструкцию ласта горбатого кита, позволяя турбине улавливать больше энергии ветра и на гораздо более низких скоростях.

Турбина Вентури — измерения в аэродинамической трубе в голландском университете показали, что трехлопастная турбина Вентури имеет измеренный КПД 85%, что на 40% лучше, чем теоретический максимальный КПД 59% (закон Бетца).Преимущества: высокая производительность при слабом ветре, бесшумность, высокая надежность, экономичность и привлекательность. См. Также Патент Аэролифта

.

В новостях

Ветряная турбина на крыше Атти — Грэм Атти из Фримантла, Западная Австралия, спроектировал модульную ветряную турбину, достаточно маленькую, чтобы ее можно было разместить на крыше дома. Ожидается, что при поддержке правительства устройство будет выпущено на рынок в следующем году со скидкой. (ABC News 27 июня 2007 г.)

Почти тишина — ветряная турбина новой конструкции под названием Stormblade может обеспечить значительно лучшую выходную мощность по сравнению с существующими мельницами, при этом снижая уровень шума и сокращая объем технического обслуживания.Лопасти окружены кожухом, который направляет воздушный поток на турбину, с эффективностью до трех раз выше, чем у традиционной трехлопастной мельницы. (The Engineer Online, 5 июня 2006 г.)

Stormblade: первая тихая ветряная турбина для жилых помещений — кроме того, что она удобна для птиц и летучих мышей, конструкция Stormblade очень тихая. В нем меньше деталей и более высокая генерирующая мощность, чем в других моделях, и теоретически он может работать при любой скорости ветра и может преобразовывать до 70 процентов энергии ветра в электричество, что вдвое превышает текущее среднее значение.(TreeHugger, 2 января 2007 г.)

Комментарии

См. Обсуждение: Справочник: Высокоэффективные ветряные турбины с горизонтальной осью

См. Также

ОБЩЕЕ

Справочник: Wind

Произошла ошибка при работе с вики: Код [1] | Новости: Wind: 2009 | Новости: Wind: 2008

Видео: Wind

Произошла ошибка при работе с вики: Код [2]

Справочник: Ветер: Прошлые разработки

Справочник: Ветер: Осторожно

ТИПЫ

Произошла ошибка при работе с вики: Код [3]

Произошла ошибка при работе с вики: Код [4]

Справочник: высокоэффективные ветряные турбины с горизонтальной осью

Каталог: Домашнее поколение: ветряная турбина

Справочник: ветряные турбины с вертикальной осью

Справочник: высокогорная ветроэнергетика

Каталог: Плавающий

Справочник: усиление ветра

Справочник

: Электроэнергия через перепады атмосферного давления

СПЕЦИФИЧЕСКИЙ

Справочник: Humdinger Windbelt

Каталог: Ветер: Планы

Каталог: Wind: Самый большой

Справочник: ветроэнергетика в Соединенном Королевстве

Произошла ошибка при работе с вики: Код [5]

— Справочник

• Последний

• Справочник: A

• Справочник: J

• Справочник: S

• Каталог: Дерево

• Новости

Произошла ошибка при работе с вики: Код [2]

.