Ветряк своими руками: коэффициент использования энергии ветра.

Ветряк своими руками: коэффициент использования ветроэнергии.

Cуществующие ветроэлектростанции можно разделить на две основные группы в зависимости от расположения оси вращения вала генератора:

Горизонтально расположенным валом генератора (HAWT- Horizontal Axis Wind Turbines) — пропеллерные

Вертикально расположенным валом генератора (VAWT — Vertical Axis Wind Turbines) — виндроторные.

Исторически сложилось так, что пропеллерные (HAWT) получили широкое распространение. Виндроторные станциии (VAWT), теоретически превосходя по ряду экономических и технических характеристик пропеллерные ветроэлектростанции, до настоящего времени просто не имели достаточно простого и экономически оправданного решения конструкции.

В настоящее время существуют разные типы ВЭС с различными техническими и энергетическими характеристиками (указаны коэффициенты использования ветроэнергии)

Сравнительная характеристика ветроэлектростанций

Пропеллерные ветростанции имеют 1,2 или 3 лопасти сложной конструкции, дорогой редуктор, систему контроля и тормоза.

Известно, что из ветра максимально можно извлечь 59 % кинетической энергии, после чего движение воздуха прекратится.

Преобразование кинетической ветроэнергии пропеллерными станциями в механическую широко варьируется в пределах от 10 до 30 %, в зависимости от типа станции. Можно уточнить, что эти результаты верны только в том случае, если направление ветра перпендикулярно рабочему профилю лопастей станции. При порывистом и изменчивом ветре результаты извлечения ветроэнергии более удручающие, поскольку системы «наведения на ветер» являются примитивными в виде хвоста и расположены за рабочей поверхностью пропеллера, в «отработанном» потоке воздуха, а не в поступающем. Из-за неэффективности даже такого наведения на ветер многие современные ветростанции выпускаются без системы «наведения» (в больших станциях «наведение на ветер» осуществляется за счет поворота лопастей пропеллера специальным механизмом).

Механическая энергия пропеллерных станций преобразуется в электрическую с К.П.Д. 50-69 %. (различные типы редукторов, вязкость трансмиссионного масла…) Другой факт — пропеллерные станции часто выходят из строя из-за высоко расположенного ветроагрегата, поскольку не производится ежегодное обслуживание и замена масла. Как результат — относительно высокая цена КВт-ч электрической энергии.

Обсудить на нашем форуме

Еще записи на эту же тему:



4 коммент. к “Ветряк своими руками: коэффициент использования энергии ветра.”

  • subwoter | 17 Декабрь, 2009, 12:48

    Уважаемый Ахов!

    Есть неточности! в вашей статье, по Н.Е.Жуковскому идеальный коэф исп. ветра идеальным пропеллером независимо от числа лопастей равен 0,53! По Рынину и Ветчинкину он равен 0,63! Спор решён просто опытными испытаниями пропеллеров в ЦАГИ и NASA . лучшие профили лопастей дают реальный коэф. равный 0,47! шесть процентов потерь — на механику и профиль! Савониуса колесо в цаги более 0,18 не давало! и не даст! все остальные за 0,3 так и не переваливают! Так что лучший — ветродвигатель с горизонтальной осью и две лопасти! Но и у него беда для наращивания мощности увеличивают диаметр, а мощность ветряка пропорциональна кубу скорости ветра! по закону сохранения. и ввиду нестабильности ветра одно колесо может по мощности на пару порядков отличатьсяот скорости ветра!!! Да и ещё чем больше диаметр тем тихоходнее колесо! 100 метровое при 15 м/сек ветра делает 15…20 об/мин. больше нельзя иначе при линейной скорости пропеллера от трети диаметра свыше 250м/сек оно начинает работать просто как лопата тормозная! Яркий пример тому вертолётные роторы! и получается что необходим либо редуктор от колеса к генератору, либо сугуботихоходный генератор — а это заведомое увеличение его металлоёмкости и пошло поехало. Поэтому ветряки так и будут экзотикой, хотя и для них можно найти нишу применения, если хорошенько продумать и придумать систему аккумулирования энергии… и диапазон экономически выгодных мощностей, т.к. удельная стоимость ветряков равна или даже больше атомных электростанций на единицу установленной мощности!!!

  • admin | 17 Декабрь, 2009, 15:54

    С коэффициентом может быть ошибка, согласен.

    А про удельную стоимость — не так все однозначно, скоро выпустим редакторскую статью про ветрогенерацию, там будут данные.

  • subwoter | 17 Декабрь, 2009, 17:12

    Вся беда в том, что однозначно!!!

    Себестоимость АЭС по установленной мощности составляет не менее 2000 $/kvt,

    себестоимость классического ветряка с аакумуляторами мачтой системой регулирования и вентильным генераторм на неодимовых магнитах мощностью 1.0… 2,0 квт стоит без установки тоже не менее 2000$/kvt!

    и очем речь… посмотрите прайсы, а АЭС работает непрерывно и 50 лет! ветряк без обслуживания даже на 5 лет сплошной блеф!

    С уважением Лисняк Станислав.

  • виктор | 3 Август, 2010, 23:00

    Начинать надо с того что, у меня есть електроэнергия ,я через счетчик отматываю. Если нет я ее покупаю, потому что еще не совершенен. Второе. В качестве освещения набираем нужное количество солнечных светильников, а для нужд ставим например Ромашку и плюс ветряк с валом отбора мощности.Это критика — альтернатива я ставлю стационарно велосипедную установку. Потому что как не крути все упирается в количество денег . И когда у людей есть деньги это редкий случай чтбы имеющий вложил в интересные проэкты и отошел от навязаных превычекнашей жизни.

Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2020 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.