Что такое ветрогенератор простыми словами

Как работает и для чего нужен ветрогенератор: разновидности, конструкция и выбор оборудования

Обновлено: 26 ноября 2021

Подключение к магистральной сети электроснабжения до сих пор доступно не всем. Есть немалое число населенных пунктов, до которых линии электропередач не дошли. Да и подключенные поселки и деревни, вследствие общей изношенности линий, испытывают частые перебои с электроснабжением. Кроме того, дачные поселки, выстроенные недавно, зачастую не имеют возможности подключиться к линии, расположенной в солидном отдалении.

Решение вопроса с электроснабжением традиционно возлагается на бензиновые или дизельные электростанции, нуждающиеся в снабжении топливом, капризные и требующие постоянного наблюдения устройства. При этом, есть альтернативные источники, не нуждающиеся в топливе. Одним из них является ветрогенератор.

Что из себя представляет ветрогенератор?

Ветрогенератор — это устройство, использующее энергию ветра для выработки электрического тока. Воздушные потоки, свободно перемещающиеся в атмосфере, имеют гигантскую энергию, причем, совершенно бесплатную. Ветроэнергетика — это попытка извлечь ее и обратить на пользу.

Ветрогенератор представляет собой набор устройств, принимающих, обрабатывающих и подготавливающих для использования энергию. Потоки ветра взаимодействуют с ротором ветряка, заставляя его вращаться. Ротор посредством повышающей передачи (или напрямую) соединяется с генератором, который заряжает аккумуляторные батареи. Заряд через инвертор перерабатывается в стандартный вид (220 В, 50 Гц) и подается на приборы потребления.

На первый взгляд, комплекс устроен довольно сложно. Существуют и более простые конструкции, например, ветряки, питающие насосы. Тем не менее, для сложных приборов требуется полный комплект оборудования, способный обеспечить стабильное и качественное электроснабжение.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Зачем он нужен?

Отличительное свойство электроэнергии состоит в том, что ее можно производить в любых количествах, если позволяет оборудование. Ветрогенератор как раз и относится к таким устройствам — он производит электроэнергию. Таким образом, ветряк представляет собой электростанцию, способную обеспечивать как крупные участки с большим количеством потребителей, так и отдельные дома или приборы.

Возможности устройства зависят от размеров крыльчатки и мощности генератора. Эти два параметра являются определяющими и зависят друг от друга. Чем мощнее ротор, тем большей мощности генератор он сможет вращать, вырабатывая большое количество энергии.

При этом, ветряк может быть создан самостоятельно и обеспечивать потребности отдельной группы приборов — например, освещения, водоснабжения, вентиляции и т.д. Такая избирательность удобна для сокращения расходов на электроэнергию, обеспечения бесперебойной подачи питания на старых изношенных линиях.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Конструкция и принцип работы

Конструктивно ветрогенераторы сочетают механическую, электромеханическую и электрическую части. К механической относится ветряк, непосредственно принимающий энергию ветра и преобразующий ее во вращательное движение. Оно передается на электромеханическое устройство — генератор, преобразующий кинетическую энергию вращения в электрический ток. После этого действуют чисто электронные устройства:

Все перечисленные электронные устройства являются типичным комплектом оборудования, используемым с любым типом ветряка. Изменение конструкции крыльчатки не влияет на состав комплекта, если только не происходит значительного увеличения скорости вращения, требующего изменения параметров генератора.

Виды ветрогенераторов

Используются два основных вида ветряков, имеющих принципиальные различия:

В обоих случаях речь идет об оси вращения ротора. Конструкция различных моделей горизонтальных устройств мало отличается друг от друга, представляя собой подобие бытового вентилятора или пропеллера. Вертикальные устройства обладают намного большим разнообразием типов конструкции, внешне значительно отличаясь друг от друга. Рассмотрим их подробнее:

Горизонтальные ветряки

Горизонтальные конструкции имеют большую эффективность, так как поток ветра они воспринимают только рабочей стороной лопастей. Наибольшее распространение получили трехлопастные крыльчатки, но для небольших конструкций число лопастей может быть увеличено.

Именно горизонтальные конструкции используются для изготовления больших промышленных образцов, имеющих огромный размах лопастей (больше 100 м), которые в объединенном виде образуют довольно производительные электростанции. Государства западной Европы, такие как Дания, Германия, скандинавские страны активно используют ветряки для обеспечения населения энергией.

Устройства имеют один недостаток — они нуждаются в наведении на ветер. Для небольших ветрогенераторов проблема решается установкой хвоста наподобие самолетного, который автоматически располагает конструкцию по ветру. Большие модели имеют специальное устройство наведения, контролирующее положение крыльчатки относительно потока.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Вертикальные конструкции

Ветрогенераторы вертикального типа имеют меньшую эффективность, вследствие чего используются для обеспечения энергией лишь отдельных потребителей — частный дом, коттедж, группу приборов и т.д. Для самостоятельного изготовления такие устройства подходят больше всего, так как обладают широким выбором вариантов конструкции, не нуждаются в подъеме на очень высокую мачту (хотя это им и не противопоказано).

Вертикальные роторы могут быть собраны из любых подручных материалов, в качестве образца можно использовать любой тип из множества известных:

Описывать все типы подробно незачем, так как их количество постоянно увеличивается. Практически все новые разработки базируются на вертикальной оси вращения и предназначены для использования в частных домах или усадьбах. Большинство разработок предлагает собственный вариант решения основной проблемы вертикальных устройств — низкого КПД. Некоторые варианты имеют довольно высокие показатели, но обладают сложным устройством корпуса (например, конструкция Третьякова).

Расчет и выбор

Расчет мощности ветряка сводится к подсчету суммарной мощности потребления осветительными, вспомогательными и бытовыми приборами. Полученное значение увеличивается на 15-20% (запас мощности необходим при возникновении непредвиденных ситуаций), и на основании этих данных рассчитывается или выбирается готовый генератор.

От его параметров ведется построение всего остального комплекта — механические требования ложатся в основу проектирования ветряка, а эксплуатационные параметры — мощность, напряжение, сила тока — используются при создании системы накопления и обработки полученного тока.

Выбирая приборы, следует также обеспечивать небольшой (15-20%) запас мощности, который обеспечит устойчивость комплекса при возникновении форс-мажорных ситуаций.

Изготовление ветряка своими руками

Основные работы, которые предстоит сделать, это — изготовление и установка вращающегося ротора. Прежде всего следует выбрать тип конструкции и ее размеры. Определиться в этом поможет знание требуемой мощности устройства и производственные возможности.

Большинство узлов (если не все целиком) придется изготовить самостоятельно, поэтому на выбор повлияет, какие познания имеются у создателя конструкции, с какими приборами и устройствами он знаком наилучшим образом. Обычно сначала делается пробный ветряк, с помощью которого проверяется работоспособность и уточняются параметры сооружения, после чего приступают к изготовлению рабочего ветрогенератора.

Источник

Что такое ветрогенератор

Пост опубликован: 8 июня, 2017

В этой статье мы постараемся дать ответ на вопрос читателям портала alter220.ru- что же такое ветрогенератор, в чем заключается его работа и отличия.

Ветрогенератор – это техническое устройство, посредством которого кинетическая энергия ветра преобразуется в электрическую энергию, для использования потребителями.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Принцип действия

В соответствии с нижеприведенной схемой, принцип работы ветрового генератора можно описать следующим образом:

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Виды устройств

Ветрогенераторы различаются по конструкции, способу установки и монтажа, и у каждого вида есть свои достоинства и недостатки, они бывают:

С горизонтальной осью вращения

Ось ротора и ведущая ось расположены параллельно поверхности земли.

Бывают однолопастные (№1), двухлопастные (№2), трехлопастные (№3) и многолопастные (№4), с количеством до 50 штук.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Достоинства данного вида:

С вертикальной осью вращения

Ось вращения расположена вертикально по отношению к поверхности земли.

Данный вид устройств можно разбить на несколько групп, это:

Данная конструкция состоит из нескольких полуцилиндров. При этом ось постоянно вращается, вне зависимости от потоков ветра и их интенсивности.

С ротором Дарье

В данной конструкции, на оси вращения закреплены несколько лопастей, представляющих из себя плоскую полосу. На схеме приведены следующие виды данного типа устройств:

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

1 – классический вариант ротора Дарье.

2 – ротор Дарье тина Н (ортогональным ротором).

3 – винтообразный ротор Дарье (с гелиокоидным ротором).

С геликоидный ротором

Является модификацией устройств с ротором Дарье. На выше приведенной схеме — №3.

С многолопастным ротором

Является модификацией устройств с ротором Савоуниса. В данной конструкции присутствуют два ряда лопастей. Первый ряд — неподвижный, он захватывает воздушный поток и сжимает его, в связи с чем скорость воздушного потока увеличивается. После этого поток воздуха поступает на второй ряд, работающий по принципу ротора Савоуниса.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

С ортогональным ротором

Данная конструкция является основой выше приведенных — ось вращения располагается Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словамивертикально, к ней прикреплены несколько лопастей, расположенных параллельно оси и удаленных от нее на определенное расстояние.

На выше приведенной схеме это №2 – ротор Дарье тина Н.

Работающие на водяных каплях

Эта конструкция еще промышленно не производится. В ее состав входит металлическая Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словамирама, внутри контура которой, горизонтально размещены изолированные трубки. В каждой трубке имеются специальные сопла и электроды. Принцип действия основан на генерировании и накоплении энергии с помощью капель воды, которые выходят из специальных сопел.

Капли воды положительно заряжены, и под воздействием ветровых потоков они сносятся к положительно заряженным электродам. Это приводит к увеличению потенциальной энергии положительно заряженной капли. Электроэнергия получается, когда капли воды попадают на положительно заряженный электрод.

Ветрогенератор – парус

Генератор данного типа внешне напоминает спутниковую антенну. Для монтажаиспользуется мачта, как и в случае с ветряками, имеющими горизонтальную ось вращения. А также эти конструкции похожи и по ориентации в воздушных потоках – используется хвостовик, благодаря чему «тарелка», постоянно находится в плоскости перпендикулярной направлению ветра.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

«Парус» закреплен и растянут на круглой раме и под воздействием ветра совершает колебательные движения. Эти движения, посредством системы тяг, передаются на поршни гидравлической системы, в которой механическая энергия колебаний преобразуется в давление жидкости. Гидравлическое давление жидкости преобразуется во вращательное движение привода, к которому подсоединен электрический генератор, вырабатывающий электрически ток.

Достоинствами конструкции являются:

Как выбрать ветровой генератор

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Для того чтобы выбрать ветрогенератор необходимо:

Популярные модели и марки

В настоящее время ветровые генераторы выпускают как отечественные производители, так и зарубежные.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Среди отечественных моделей наибольшим спросом пользуются:

Среди зарубежных моделей, широко распространены ветровые генераторы:

Средние цены

Стоимость ветряных генераторов зависит от конструкции, мощности, страны и фирмы производителя.

Стоимость рассмотренных выше моделей составляет:

Плюсы и минусы

К достоинствам использования энергии ветра, а соответственно и ветровых генераторов,относятся следующие:

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

К недостаткам можно отнести следующие:

Развитие ветроэнергетики

В связи с возрастающей потребностью в энергоресурсах, а также с уменьшением запасов обычных энергоносителей, развитие зеленой энергетики, становится все более актуальным.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Ученые и инженеры разных стран разрабатывают новые модели ветроустановок, с цельюувеличения доли положительных свойств агрегатов и минимизирования отрицательных.

Такими примерами могут служить плавающие и парящие ветрогенераторы. Плавающие устанавливаются далеко от берега и занимают земельные участки, их работа является наиболее эффективной благодаря постоянству морских ветров. Эффективны и парящие генераторы, т. к., чем выше он поднят над поверхностью земли, тем больше скорость ветра.

Доля электрической энергии, производимой ветряными электростанциями, постоянно растет. Это происходит как в нашей стране, а так и во всех, технически развитых странах.

В России, в перспективе, планируется что доля вырабатываемой электрической энергии ветровыми электростанциями, составит около 30%, от всего производства электроэнергии в стране.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:Рубрика «Энергия ветра»

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее.

Источник

Автономное электроснабжение от энергии ветра: выбираем ветрогенератор

Этой статей мы открываем тему, посвященную ветроэнергетике и бытовым электростанциям, функционирующим на основе ветрогенераторов. В ее первой части мы расскажем:

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Перспективы ветроэнергетики

Генерировать электричество из энергии ветра – возможно. Но сразу оговоримся: объем электрической мощности, которую можно «снять» с домашнего ветрогенератора, напрямую зависит от особенностей местности, в которой вы проживаете.

Поэтому, рассматривая автономную электростанцию как альтернативу местным электрическим сетям, предварительно изучите данные статистики по среднегодовой скорости ветра в своем регионе. Определить перспективность строительства автономной системы помогут таблицы интенсивности ветра, используемые при строительстве ветроэлектростанций (их можно найти с помощью любой поисковой системы). Также сориентироваться в вопросе поможет информация о технических характеристиках существующих ветрогенераторов и личные среднесуточные замеры скорости ветра, выполненные с помощью анемометра – прибора для измерения скорости ветра.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

При слабом ветре генератор может вовсе не вырабатывать электричество, при этом свою номинальную мощность устройство развивает только при значительной скорости ветра.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Мощность при ветре 1 – 3м/с – около 3 Вт/ч (как у обычного зарядника от телефона), а при более сильном ветре мощность возрастает. В сутки ветряк вырабатывает примерно 30–60 Вт/ч (при ветре 1 – 3м/с), а при ветре 3 – 5м/с – до 100 Вт/ч. Энергия накапливается в маленьком буферном аккумуляторе, от которого осуществляется зарядка девайсов и работает светодиодное освещение.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Мы привели пример ветрогенератора небольшой мощности, который изготовлен из стандартной динамо-втулки. Он наглядно демонстрирует, что ветроэнергетика (даже на уровне хобби) имеет вполне реальные перспективы.

В целом, планируя строительство домашней ветроустановки, не следует ставить перед ней нереальных задач. Но если все сделать правильно – собрать установку, оснащенную аккумуляторами, контроллером и инвертором, то можно получить вполне удовлетворительные результаты (особенно, если ваш участок расположен вдали от централизованных электрических сетей). А дополнив систему солнечными батареями, можно получать энергию даже при полном отсутствии ветра.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Сейчас живу на даче, и электричество у меня от самодельной комбинированной системы: два ветрогенератора общей мощностью 300 Вт/ч и две солнечные панели общей мощностью 200 Вт/ч. Я расходую около 10-15кВт/ч энергии в месяц. Этой электростанции мне хватает на освещение, телевизор, Интернет и связь. Ну а если больше захочется, то и цена установки соответствующей будет.

Из чего состоит ветровая электростанция

Сам по себе ветрогенератор (независимо от мощности и других технических характеристик) никогда не сможет обеспечить бесперебойное питание подключенных к нему электроприборов. Скорость ветра – неравномерна. Как следствие, объем мощности, вырабатываемой ветрогенератором в течение суток, может очень сильно меняться (временами ветряк, и вовсе, останавливается). Поэтому классическая схема ветроэлектростанции, которая сможет обеспечивать питание потребителей даже в тихую и безветренную погоду, должна иметь следующий вид:

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Учитывая, что ветрогенератор является ключевым элементом электростанции, параметры, по которым следует его выбирать, мы рассмотрим в первую очередь.

Стартовая скорость ветра и момент страгивания ветряка

В регионах, где штормовые воздушные потоки – большая редкость, основной задачей является выбор ветрогенератора, способного вырабатывать электричество даже при сравнительно слабом ветре (4…5 м/с). Способность установки начинать вращение при небольшом ветре характеризуется величиной его стартовой скорости.

Стартовая скорость напрямую зависит от стартового момента (момента страгивания) ветряка – усилие, которое необходимо приложить на рабочий винт ветрогенератора, чтобы он начал свое вращение. Чем меньше стартовая скорость ветра, тем больше дней в году генератор будет радовать вас альтернативной энергией. Большинство ветрогенераторов, которые используются в домашних условиях, имеют стартовую скорость – 2…3 м/с.

При этом есть отдельная разновидность устройств (с парусным винтом), которые очень чувствительны к движению воздуха.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Они стартуют при значительно меньших скоростях ветра (от 0,2 м/с), но обладают крайне ненадежной конструкцией. Поэтому перспективы их использования мы рассматривать не будем.

Стартовую скорость не следует путать с рабочей и номинальной скоростью, поскольку не всегда при минимальных оборотах ротора генератор способен давать ток, достаточный для зарядки аккумулятора.

Рабочая скорость

Для того чтобы генератор не вращался «вхолостую» (например, при небольшой скорости ветра), его рабочие характеристики должны соответствовать погодным условиям, которые преобладают в вашей местности.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Нормальные быстроходные ветряки начинают заряд аккумуляторов при скорости ветра в 3 – 3.5 м/с.

Скорость ветра, при которой ветрогенератор начинает давать ток на нагрузку – это минимальная рабочая скорость. Номинальная (расчетная) скорость ветра – скорость, при которой силовая установка выходит на свою номинальную мощность.

Основные разновидности ветрогенераторов

Наиболее популярны сегодня классические быстроходные ветрогенераторы с горизонтальной осью вращения и тремя лопастями.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Быстроходными считаются ветряки с минимальным количеством лопастей: 2, 3 или, вовсе, с одной (оснащенной противовесом). При сильном ветре такие генераторы очень быстро вращаются и при этом сильно шумят. Особенно это касается однолопастных устройств. Несмотря на то, что проблема шума может показаться незначительной, относиться к ней следует очень серьезно.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

ВГ шуршит: начиная с 5–6 м/с ветер в ушах свистит, заглушая все звуки вокруг. Начиная с 1 кВт, контроллер начинает притормаживать ВГ, после чего устройство начинает не только шуршать, но еще и гудеть.

Форумчанин представил описание брендового быстроходного ветрогенератора, обороты которого (при скорости ветра в 10 м/с) приближаются к показателю 400 об/мин. Из него можно сделать вывод: располагая ветрогенератор вблизи жилых помещений, целесообразно рассмотреть вариант с тихоходным ВГ (если, конечно, не хотите, чтобы доброжелательные соседи однажды превратились в ваших закоренелых врагов). Такие генераторы ввиду своих аэродинамических особенностей даже при сильном ветре не развивают больших оборотов. К тому же, при сравнительно одинаковой мощности диаметр лопастей у тихоходного ветряка всегда меньше, чем у быстроходного устройства. Это делает проще и монтаж, и эксплуатацию установки.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Горизонтальный тихоходный ветряк – это установка, в конструкции которой имеется более трех лопастей, а показатель быстроходности (Z) соответствует значению Z ≤ 5. Где Z – отношение окружной (концевой) скорости лопастей ветряка к скорости ветра.

Число лопастейПоказатель быстроходности, Z
19
27
35
63
121.2

На практике характеристики тихоходного ветряка соответствуют следующим параметрам:

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Частота вращения 400 об/мин – это далеко не тихоходный винт. 120 об/мин и выдача на этих оборотах номинала мощности – это тихоходный ветряк.

Дополнительным преимуществом тихоходной установки является низкая скорость страгивания. Благодаря высокому крутящему моменту, который лопасти передают на рабочий винт генератора, установка стартует даже при небольшом ветре. Высокий момент образуется за счет большей площади лопастей (в сравнении с быстроходными ветряками).

Из-за большого количества лопастей во время работы перед винтом тихоходного генератора образуется воздушная подушка (ветер не успевает проходить через лопасти). Эта особенность оказывает негативное влияние на производительность установки, и из нее вытекают основные недостатки устройства.

К основным недостаткам тихоходного ветряка можно отнести сравнительно низкий КИЭВ и высокую парусность (которая в штормовую погоду может привести к фатальным для установки последствиям). При этом тихоходные ветряки оснащаются генераторами с увеличенным диаметр ротора, а иногда – дополнительными мультипликаторами, которые облегчают запуск и вращение силовой установки. Перечисленные усовершенствования позволяют увеличить линейную скорость ротора и «снять» с генератора больше мощности при небольших оборотах. Такая конструкция генератора значительно увеличивает стоимость всей установки.

Что касается быстроходных генераторов горизонтального типа: благодаря своей простоте и относительной дешевизне эти устройства получили достаточно широкое распространение. И если в конструкции такой установки реализована защита от бури (например, механизм складывания хвоста при сильном ветре), то единственным неудобством во время ее эксплуатации может стать сильный шум.

Тихоходные горизонтальные ветрогенераторы гораздо реже используются на территории частных домовладений. Во многом это связано с характерными особенностями подобных установок.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Маленьких тихоходных генераторов (мощностью до 600 Вт/ч и с размахом винта в 1,5 метра) не бывает! И это не я так плохо искал, и даже не я так придумал. Это законы природы. Хотите тихоходный и «что-то дающий» ветряк – смотрите на вертикалки. Но весят они (даже слабые) тоже немало – у них большая материалоемкость.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

На нашем форуме не так уж и много сообщений, говорящих в пользу вертикальных ветрогенераторов. Некоторые сетуют на то, что их конструкция слишком громоздка, других не устраивает низкая производительность устройств (КИЭВ), многие жалуются на недостаточную способность вертикальных установок к самозапуску и т. д.

Самыми непроизводительными считаются роторы «Савониуса». Их КИЭВ едва ли достигает значения – 0.2.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

В то время как средний КИЭВ роторов с аэродинамическими крыльями (роторы «Дарье») равен 0,4 (что совпадает со средним значением КИЭВ горизонтальных ветряков). Роторы Дарье наиболее популярны среди вертикальных установок, используемых в ветроэнергетике.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Несмотря на перечисленные недостатки, если ветрогенератор получил определенное распространение, то есть у него и свои преимущества. У моделей с вертикальной осью вращения они следующие:

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Сейчас закончил свой ветрячок мощностью 500Вт. Вот, что показали испытания: при 4 м/с – 180Вт, 5м/с – 280Вт, 6м/с – 350Вт, 7м/с – 400Вт, 8 м/с – 470Вт, 9м/с – 520Вт, 10м/с –600Вт. Что касается генератора: сейчас кручу машину «ДБМ185-6-0,4-2», число пар полюсов в ней 8, номинальное напряжение – 27В, частота вращения при идеальном холостом ходе – 390…450 об/мин, пусковой момент (Н*м) – не менее 21,8, сопротивление фазы – 0,28…0,636 Ом.

Диаметр установки, о которой идет речь – 1,2 м, высота – 1 м. Изготовлена она по типу ортогонального Н – ротора Дарье.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Как видим, вертикальная конструкция ветрогенератора вполне имеет право на жизнь. Выбирая подобную установку, очень важно учесть ее производительность, а главное – максимальную скорость ветра, характерную для вашей местности. Ведь вертикальный ветряк практически не имеет механической защиты от бури.

Выбор ветрогенератора по характеристикам мощности

Выбирая ветрогенератор, который развивает номинальную мощность (предположим – 800 Вт/ч) при скорости ветра 8 м/с, не стоит рассчитывать на то, что при ветре 4 м/с установка будет стабильно выдавать 400 Вт/ч.

Ниже приведена зависимость мощности от ометаемой площади рабочего винта и скорости ветра.

Диаметр ветроколеса, мМощность, кВт, при скорости ветра, м/с
45678910
20,0420,0830,1450,230,3450,3450,345
40,170,330,580,921,381,381.38
80,691,342,323,75,55,55,5
121,553.035,258,2512,412,412,4
183,486,611,818,627,839,554.6
309,618,932,651,677,3110,1151,1

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

О мощности: обычно к описанию ветрогенератора прилагается график. Мощность установки зависит от мощности ветра. А мощность ветра пропорциональна скорости ветра в кубе. Но точные параметры генератора проще по графику посмотреть.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

График мощности ветрогенератора изначально учитывает КПД установки, который выражается в коэффициенте использования энергии ветра (КИЭВ). Средний КИЭВ современных электроустановок находится в пределах – от 0,3 до 0,4. Исследуя график мощности, следует рассматривать не сколько номинальные характеристики устройства (их можно получить только при ветре 9–10 м/с), сколько показатели, характерные для среднегодовых значений ветра именно в вашей местности (например, 4–5 м/с). Только так можно правильно оценить потенциал того или иного ветрогенератора.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

У вас, наверняка, приборы будут работать от переменки – 220В. При этом аккумуляторы дают ток постоянный, и его надо преобразовать в переменный. А это потери (до 10%). Еще есть потери при хранении энергии в аккумуляторах и т.д.

Следовательно, технические характеристики ветрогенератора следует соотносить не только с собственными потребностями в электричестве, но и с неизбежными потерями, возникающими во время работы альтернативной электростанции. Необходимо брать во внимание характеристики преобразователей тока, потери на сопротивление проводников (особенно, если генератор расположен на большом расстоянии от конечных потребителей) и т. д.

Напряжение генератора

В идеале номинальное напряжение на выходе генератора должно соответствовать параметрам ваших аккумуляторных батарей. Например, для двух последовательно соединенных аккумуляторов (12 В) подойдет ветрогенератор номиналом 24В. Для четырех таких аккумуляторов (также соединенных последовательно) подойдет ветряк номиналом 48 В и т. д.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Номинальное напряжение аккумуляторов должно соответствовать номинальному напряжению ветряка.

Некоторые современные контроллеры способны компенсировать большую разницу между выходным напряжением ветрогенератора и номиналом аккумуляторов. Но об особенностях дополнительных устройств, входящих в комплект домашней электростанции, мы поговорим в продолжении настоящей статьи.

Мы рассмотрели ключевые параметры, которые следует брать во внимание, выбирая установку для домашней электростанции самостоятельно. Но, как гласит народная мудрость: «учиться следует на чужих ошибках». Нам же ничто не мешает использовать это правило применительно к чужим успехам.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Я очень рекомендую взять у продавцов несколько адресов, по которым установлены ветряки, и съездить по ним. Посетив, поговорить с хозяевами, спросить – как работают, сколько кВт/ч устройства выработали и т. д. Опираясь на полученную информацию, можно принять решение, сэкономив себе и нервы, и деньги.

Руководствуясь чужим опытом, можно частично решить проблему электротехнических расчетов или, хотя бы, получить четкие ориентиры в этом направлении.

Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть фото Что такое ветрогенератор простыми словами. Смотреть картинку Что такое ветрогенератор простыми словами. Картинка про Что такое ветрогенератор простыми словами. Фото Что такое ветрогенератор простыми словами

Проблемам выбора подходящего ветрогенератора на страницах FORUMHOUSE посвящена целая тема. Реальный опыт наших пользователей поможет вам немного сориентироваться в существующем многообразии. Также вы можете узнать о различных вариантах использования альтернативной энергии, посетив соответствующую страницу нашего интернет-проекта. Многие наши пользователи уже успели сформировать свое мнение относительно преимуществ или недостатков того или иного ветрогенератора. Ознакомившись с их взглядами на проблему, вы сможете более объективно судить о том, какая установка будет применима конкретно к вашему случаю. И еще: альтернативной может быть не только электрическая, но и тепловая энергия. И наш видеюсюжет наглядно это демонстрирует.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *