Вітрогенератори Ленца тихоходны і безшумні. Завдяки магнітному підшипнику генератор володіє легким стартом обертання і високою зносостійкістю.
Зміст:
- Принцип дії
- Переваги
- Розподіл за кількістю лопатей
- Переваги
- Класифікація
- 1. Ортогональні
- 2. Генератор з ротором Савоніуса
- 3. З ротором Дар’є
- 4. З геликоидным ротором
- 5. Багатолопатеву з направляючим апаратом
Вертикальний вітрогенератор Ленца можна використовувати як єдине джерело електроенергії, так і паралельно з електромережею. Його установка може проводитися на будь-якій поверхні, в тому числі на дахах будинків і на балконах квартир. Лопаті такого вітрогенератора крутяться паралельно землі і напрям вітру не має значення для їх руху.
до змісту ?
Принцип дії
Принципом дії вертикального генератора є принцип магнітної левітації, закон електромагнітної індукції Лоренца — Ленца. Простіше кажучи, замість звичайних підшипників, які часто виходить з ладу із-за постійного механічного навантаження, використовуються магнітні. Ротор вітряного генератора утримуються з допомогою магнітного поля, тобто фактично висить у повітрі у певній точці простору, спираючись на підшипники.
При обертанні утворюються 3 види сили: підйомна, імпульсна і проста сила гальмування. Завдяки двом першим крутяться лопаті пристрої, що сприяють створенню ротором магнітного поля, яке і виробляє електрику.
Застосування принципу магнітної левітації при створенні і сприяло такої назви. Також завдяки застосуванню магнітного підшипника (правило Ленца), такий вітрогенератор є одним з найбільш ефективних генераторів, який відрізняється легкістю старту обертання і високою зносостійкістю.
до змісту ?
Переваги
За рахунок магнітної левітації забезпечується тихохідний і безшумність установки. Під час роботи не виробляються електромагнітні випромінювання.
Необхідна для початку руху установки швидкість вітру повинна бути не менше 0,17 м/с при цьому номінальна досягається при 3, 4 м/с, на відміну від 7, 8 м/с у горизонтальних.
до змісту ?
Розподіл за кількістю лопатей
- Двох або трьох лопатеві;
- Багатолопатеву (більше трьох).
Різниця в тому, що чим менше лопатів, тим більшу швидкість зможе розвинути установка, але для початку обертання генератора потрібен більш сильний вітер. І навпаки, для початку обертання вітряного генератора, у якого кількість лопатей більше трьох, потрібен менш сильний вітер, але велику швидкість він зможе розвинути з працею.
до змісту ?
Переваги
до змісту ?
Класифікація
до змісту ?
1. Ортогональні
У таких вітрогенераторів вертикальна вісь обертання. Лопаті віддалені від осі на певну відстань і розташовані паралельно їй.
Переваги: напрям вітру не має значення, тому напрямні механізми не потрібні.
Завдяки вертикально розташованому головному валу такий вітрогенератор простий в експлуатації, так як установка приводного обладнання може бути здійснена на рівні землі.
Недоліки: низький термін служби опорних вузлів. Це пояснюється тим, з’являються додаткові навантаження, так як при обертанні ротора напрямок піднімальної сили від кожної лопаті змінюється на 360 .
У ортогональних вітрогенераторів більш масивна лопатева система, ніж у горизонтально-осьових.
до змісту ?
2. Генератор з ротором Савоніуса
Відрізняється використанням напівциліндрів як лопатей.
Переваги: висока технологічність виробництва і пусковий крутний момент, а також робота, що проходить на малих швидкостях.
Недоліком є велика витрата матеріалів при виробництві. Ефективність роботи лопатевої системи нижче, ніж у горизонтальних вітрових генераторів.
до змісту ?
3. З ротором Дар’є
Вертикальна вісь обертання з двома — трьома лопатями, що представляють собою плоску смугу.
Переваги:
- Напрямок вітру не має значення;
- Простота виготовлення лопатей;
- Завдяки вертикально розташованому головному валу такий вітрогенератор простий в експлуатації, так як можна розташувати установку приводного обладнання на рівні землі.
Недоліки:
- Робота лопатевої системи менш ефективна;
- Низький термін служби опорних вузлів. Це пояснюється тим, з’являються додаткові навантаження, так як при обертанні ротора напрямок піднімальної сили від кожної лопаті змінюється на 360;
- Неможливий самостійний запуск вітрогенератора з двома лопатями при рівномірному потоці.
до змісту ?
4. З геликоидным ротором
Є модифікацією ортогонального ротора, тільки термін служби значно більше, так як з-за закрутки лопатей ротор обертається більш рівномірно, що зменшує навантаження на опорні вузли.
Недолік: закручені лопаті ускладнюють технологію виробництва, що підвищує ціну.
до змісту ?
5. Багатолопатеву з направляючим апаратом
Це модифікація ортогонального ротора. Відрізняється наявністю двох рядів лопатей. Перший, нерухомий ряд — це апарат, який захоплює вітровий потік, стискає його із збільшенням швидкості і подає на другий ряд — обертовий ротор.
Переваги:
- Найвища ефективність роботи;
- Робота при низькій швидкості вітру.
Недолік:
Використовується велика кількість лопатей, що сприяє високій ціні.
