Зміст:
- Призначення
- Різновиди
- Загальні переваги
- Перспективи
до змісту ?
Призначення
Точна назва цього нескладного механізму, вітроелектричні установки (ВЕУ). Вертикальний вітряк, це назва народне. Головне його призначення, це перетворення енергії вітру в електроенергію. Спрощено, ВЕУ складається з ротора, генератора і щогли, на якій закріплена ця конструкція. При розгляді всього комплексу, в якому ВЕУ займає головне місце, додаються: контролер заряду блоку акумуляторів, акумуляторні батареї, инвертор, електрична мережа з лампочками і розетками. Тривалість роботи мережі споживачів визначається кількістю акумуляторів і їх місткістю.
Вертикальний ротор вітряка забезпечений дугоподібними лопатями. Бувають лопаті прямі, але краплеподібного перерізу. Лопаті, коли на них потрапляє вітер, за допомогою ефекту підйомної сили розкручує ротор. Він, у свою чергу розкручує генератор, що виробляє електрику. Електрострум по кабелю надходить до контролера, який регулює зарядку блоку акумуляторних батарей і до інвертора, выравнивающему синусоїду надходить струму. Після інвертора, в мережу вашої дачі або котеджу, підходить чистий струм, без перепадів напруги. В залежності від розміру всієї установки і швидкості вітру, можна отримувати від 100 Вт до 10 кіловат на годину від одного вітряка.
Чим хороші вертикальні вітряки? Тим, що у своїй роботі вони майже безшумні і не створюють вібрації. Розміри і різноманітна конфігурація їх лопатей не псують зовнішній вигляд садиби. Вертикальні вітряки встановлюють на окремих щоглах або дахах будинків. Використовуючи довгі, вигнуті лопаті, вітрогенератор можна встановити навіть на рівні землі, що полегшить доступ до генератора і його обслуговування. Такий механізм не створює ніякого навантаження на навколишнє середовище, а птахи сприймають його як нерухомий предмет і облітають не вдаряючись. Вертикальні вітрогенератори не бояться різноспрямованого вітру чи бурі, так як у них мінімальний опір вітру. Всі ці якості дозволяють встановлювати ці ВЕУ навіть у містах, близько до житла.
до змісту ?
Різновиди
Вітрогенератори з ротором Савоніуса, мають дві або більше вигнуті лопаті у вигляді напівциліндрів, закріплені на вертикальному валу, який проходить крізь щоглу. Зовні це дуже красиві і оригінальні вітрогенератори. Виробництво лопатей такого вітрогенератора вимагає високотехнологічної підготовки. Вони починають давати електроенергію навіть при малій швидкості вітру.
Вертикальні вітряки з ротором Дар’є забезпечені двома — трьома довгими лопатями, без певної аеродинамічній спрямованості. Кріпляться вони в нижній і верхній точці осі ротора. Вони можуть встановлюватися на окремих стовпах або підготовленому фундаменті, на рівні землі. Іноді, роторів Дар’є та Савоніуса об’єднують в одне ціле і їх властивості чудово доповнюють один одного.
Ортогональні вертикальні вітряки мають вісь і кілька паралельних їй, рівновіддалених лопатей. В залежності від сили вітру, і конкретного місця установки, щогла може бути висотою від трьох до вісімнадцяти метрів. Вертикальна вісь дозволяє встановити генератор і приводний механізм внизу, що полегшує доступ до них і контроль за їх станом.
Вітряки з геликоидным ротором, мають другу назву: ротор Горлова. Фактично це модифікація ортогонального вітрогенератора з закрученими лопатями і їх гвинтовим перетином. У цьому випадку механізм ВЕУ рухається більш плавно, а опорні підшипники генератора не відчувають шкідливих різноспрямованих сил. За рахунок цього вся механіка стає більш довговічною. Але виробництво складних гвинтових лопатей робить цю ВЕУ дорожче ніж прості ортогональні вітрогенератори.
Багатолопатеву вертикальні вітряки є найвдалішою різновидом ортогональних вітрогенераторів. Треба визнати, що вони більш складні у виготовленні, але вони найбільш ефективні з усіх розглянутих вітрогенераторів. Їх ротор складається з двох рядів лопатей. Зовнішній ряд лопатей закріплений нерухомо, але з деяким кутом повороту до центру осі. Це створює постійне напрям вітру, що проходить крізь зовнішній ряд лопатей. Щілини між зовнішніми лопатями ущільнюють і підсилюють потік повітря, який тисне на внутрішній, рухомий ряд лопатей. За рахунок цієї конструкції ВЕУ, вона починає крутитися від легкого вітерцю зі швидкістю 0,2 метра в секунду. Його номінальна потужність досягається всього за 3 м/с.
до змісту ?
Загальні переваги
до змісту ?
Перспективи
Постійно зростаюча ціна на електроенергію та інше енергетичне сировину зробить вітроелектричні установку звичайним обладнанням для постачання житла людини електрикою. Вертикальні вітряки мають високу стартову ціну, але десятиліттями віддають людям безкоштовну електроенергію. Гарантійний термін роботи вітряка 15 — 25 років. Простота конструкції та застосування сучасних матеріалів, дають впевненість, що вітрогенератор буде служити в кілька разів довше.
Те що у нас сьогодні вітроелектричні установки є дивиною, говорить тільки про те, як погано ми використовуємо безкоштовну енергію природи. Сотні тисяч працюючих вітрогенераторів встановлені в Англії та інших країнах Західної Європи. Це наша перспектива, до якої ми обов’язково прийдемо.
