Вітрогенератори вертикального типу призначені для тих місць, де безшумність роботи і надійність конструкції є головними вимогами до електроустановок. Поєднують в собі комфорт сонячних батарей і ефективність горизонтальних вітрогенераторів.
Зміст:
- Введення
- Принцип роботи
- Особливості
- Мінуси
- Області застосування
до змісту ?
Введення
Кожен, хто подорожував на автомобілі по Європі, напевно, добре запам’ятав поля вітряків вздовж доріг. Такі вітрогенератори називаються горизонтальним, основна їх маса націлена на промислове застосування у складі цілих мереж. Однак використання таких вітрових електроустановок (ВЕУ) в побуті не так поширене навіть у розвинених країнах. Поява нових вітрогенераторів вертикального типу дозволяє сподіватися на підвищення популярності і масовості цього екологічного способу отримання електроенергії. Вертикальний вітрогенератор відрізняється надійністю, роботою навіть при слабкому вітрі, безпекою та, найголовніше, безшумністю.
до змісту ?
Принцип роботи
Для роботи ротора вертикального вітряка використовується ефект магнітної левітації, що дозволяє йому фактично парити в повітрі. Застосування магнітів з рідкоземельних металів дозволяє компенсувати силу тяжіння, а спеціальні автоматизовані системи утримують механізм в потрібній точці. Такий підхід робить можливим початок розкручування ротора при зовсім малих поривах вітру на рівні легкого бризу (від 0.17 м/c). Зменшення кількості механічних частин, що істотно підвищує надійність і довговічність всієї конструкції, а також позитивно позначається на акустичному комфорті (рівень шуму до 20 дб).
до змісту ?
Особливості
Багатьох потенційних покупців вітрогенераторів часто зупиняє вимогливість цих пристроїв до постійного наявності вітру достатньої сили. Горизонтальний вітрогенератор стартує в середньому при вітрі 7-8 м/c. Вертикальний генератор починає роботу вже при вітрі 0.17 м/c, а на номінальну потужність виходить при 3 м/c.
Особливості ротора і лопатей, створених з використанням принципів вітрила, Савониса і Жуковського, дозволяють здійснювати вироблення електроенергії при будь-якому напрямку і сили вітру.
Вітряки вертикального типу практично не вимагають технічного обслуговування. В роботі використовується тихохідний генератор на неодимових магнітах без щіток. Класичні горизонтальний генератор потребуватиме технічного обслуговування кожні півроку.
У вимогах до встановлення вертикального вітряка відсутні пункти про шумоізоляції або мінімальній відстані до житлових об’єктів. Безшумний режим роботи досягається за рахунок застосування ефекту магнітної левітації, який дозволяє звести нанівець практично всі вібрації і домогтися шумового навантаження менше 20 дб. Щоглу вітряка можна встановити навіть на дах будинку, так як генератор практично безшумний.
Багато вертикальні вітрогенератори мають модульну конструкцію. Це дозволяє нарощувати потужність вже існуючих вітряків без повної перебудови проекту.
Для багатьох користувачів вітроустановки важливо, щоб генератор був стійким до агресивного навколишнього середовища. Вся робоча конструкція укладена в алюмінієвий герметичний блок і не піддається впливу вологи. Крім того, сама конструкція вертикального вітряка дає можливість переносити навіть ураганні пориви вітру.
до змісту ?
Мінуси
Вертикальний вітрогенератор володіє рядом достоїнств, але ідеальних пристроїв поки зробити не вдалося нікому. Технології дозволяють поліпшити окремі моменти, але найчастіше чимось доводиться жертвувати. Вертикальні вітрогенератори не виняток, тому важливо розуміти які мінуси є у даного класу пристроїв.
Одним з головних недоліків вертикального вітряка є низький ККД у порівнянні з горизонтальним вітрогенератором. Діапазон 15-25% досить солідний в порівнянні з сонячними батареями, але поступається горизонтально-осьових ВЕУ, які показують ККД 35-45%. Ціна одного вата вироблюваної енергії також поступається найчастіше в кілька разів.
Вертикальний вітрогенератор досить складна конструкція, що негативно позначається на вазі, а це, в свою чергу, утруднює підйом пристрої на велику висоту. З-за цього з’являються проблеми при «лові» вітру, так як сильні пориви спостерігаються найчастіше на хорошій висоті. Вигравши в нижній границі старту ротора, можна програти з-за більш низької швидкості вітру на висоті щогли вертикального вітряка.
Основні плюси вертикальної схеми в принципі досяжні і горизонтальних варіантах. Невелике збільшення бюджету сприятиме установці додаткової шумоізоляції і систем підстроювання під напрям вітру, дослідженню троянди вітрів регіону і вибору оптимальної висоти щогли.
до змісту ?
Області застосування
Однозначно радити саме вертикальні вітрогенератори не можна, все залежить від того де планується застосовувати ВЕУ. Якщо дозволяє простір, на місцевості спостерігається стабільний хороший вітер і є варіанти для шумоізоляції, то горизонтальний вітрогенератор невеликої потужності з однією лопатою стане відмінним вибором.
Використовувати вертикальний вітрогенератор слід тоді, коли його головні переваги дійсно є наріжними в проекті. Найяскравіший приклад — вертикальний генератор на яхті. Відсутність вібрацій, низький шум і можливість установки на будь-яку поверхню зроблять вертикальний ВЕУ незамінним для будь-якого транспортного засобу, який використовується для тривалих подорожей. Таким чином, основними критеріями вибір на користь вертикальної схеми можна назвати — близьке розташування ВЕУ до житлового об’єкту, обмеженість у просторі установки, слабкий вітер в області установки. У цьому випадку тихохідні безшумні вітряки стануть відмінним вибором.
Корисна стаття по темі: Переваги і недоліки вертикальних вітроустановок в порівнянні з «пропелерами»
