Вертикальные ветряки: краткий обзор

к содержанию ↑

Назначение

Точное название этого несложного механизма, ветроэлектрическая установка (ВЭУ). Вертикальный ветряк, это название народное. Главное его предназначение, это превращение энергии ветра в электроэнергию. Упрощено, ВЭУ состоит из ротора, генератора и мачты, на которой закреплена эта конструкция. При рассмотрении всего комплекса, в котором ВЭУ занимает главное место, добавляются: контроллер заряда блока аккумуляторов, аккумуляторные батареи, инвертор, электрическая сеть с лампочками и розетками. Продолжительность работы сети потребителей определяется количеством аккумуляторов и их емкостью.

Ветрикальный ветрогенератор ЛенцаВертикальный ротор ветряка снабжен дугообразными лопастями. Бывают лопасти прямые, но каплеобразного сечения. Лопасти, когда на них попадает ветер, при помощи эффекта подъемной силы раскручивают ротор. Он, в свою очередь раскручивает генератор, вырабатывающий электричество. Электроток по кабелю поступает к контроллеру, который регулирует зарядку блока аккумуляторных батарей и к инвертору, выравнивающему синусоиду поступающего тока. После инвертора, в сеть вашей дачи или коттеджа, подходит чистый ток, без перепадов напряжения. В зависимости от размера всей установки и скорости ветра, можно получать от 100 Ватт до 10 киловатт в час от одного ветряка.

Чем хороши вертикальные ветряки? Тем, что в своей работе они почти бесшумны и не создают вибрации. Размеры и разнообразная конфигурация их лопастей не портят внешний вид усадьбы. Вертикальные ветряки устанавливают на отдельных мачтах или крышах домов. Используя длинные, изогнутые лопасти, ветрогенератор можно установить даже на уровне земли что облегчит доступ к генератору и его обслуживанию. Такой механизм, не создает никакой нагрузки на окружающую среду, а птицы воспринимают его как неподвижный предмет и облетают не ударяясь. Вертикальные ветрогенераторы не боятся разнонаправленного ветра или бури, так как у них минимальное сопротивление ветру. Все эти качества позволяют устанавливать эти ВЭУ даже в городах, близко к жилью.

к содержанию ↑

Разновидности

Ветрогенераторы с ротором СавониусаВетрогенераторы с ротором Савониуса, имеют две или более изогнутые лопасти в виде полуцилиндров, закрепленные на вертикальном валу, который проходит сквозь мачту. Внешне это очень красивые и оригинальные ветрогенераторы. Производство лопастей такого ветрогенератора требует высокотехнологической подготовки. Они начинают давать электроэнергию даже при малой скорости ветра.

Вертикальные ветряки с ротором Дарье снабжены двумя — тремя выпуклыми лопастями, без определенной аэродинамической направленности. Крепятся они в нижней и верхней точке оси ротора. Они могут устанавливаться на отдельных столбах или подготовленном фундаменте, на уровне земли. Иногда, роторы Дарье и Савониуса объединяют в одно целое и их свойства прекрасно дополняют друг друга.

Ветрогенераторы с ротором ДарьеОртогональные вертикальные ветряки имеют ось и несколько ей параллельных, равноудаленных лопастей. В зависимости от силы ветра, и конкретного места установки, мачта может быть высотою от трех до восемнадцати метров. Вертикальная ось позволяет установить генератор и приводной механизм внизу, что облегчает к ним доступ и контроль над их состоянием.

Ветряки с геликоидным ротором, имеют второе свое название: ротор Горлова. Фактически это модификация ортогонального ветрогенератора с закрученными лопастями и их винтовым сечением. В этом случае механизм ВЭУ движется более плавно, а опорные подшипники генератора не испытывают вредных разнонаправленных сил. За счет этого вся механика становится более долговечной. Но производство сложных винтовых лопастей делает эту ВЭУ дороже чем простые ортогональные ветрогенераторы.

Многолопастные ветрогенераторы с направляющим аппаратомМноголопастные вертикальные ветряки являются самой удачной разновидностью ортогональных ветрогенераторов. Надо признать, что они более сложны в изготовлении, но они самые эффективные из всех рассмотренных ветрогенераторов. Их ротор состоит из двух рядов лопастей. Наружный ряд лопастей закреплен неподвижно, но с некоторым углом поворота к центру оси. Это создает постоянное направление ветра, проходящего сквозь наружный ряд лопастей. Щели между наружными лопастями уплотняют и усиливают поток воздуха, который давит на внутренний, движущийся ряд лопастей. За счет этой конструкции ВЭУ, она начинает крутиться от легкого ветерка со скоростью 0,2 метра в секунду. Его номинальная мощность достигается всего при 3 м/сек.

к содержанию ↑

Общие преимущества

  1. Вертикальные роторы без последствий переносят резкие порывы ветра, вплоть до бури;
  2. Нормально работают в условиях снегопадов и обледенения;
  3. Самостоятельно начинают вращаться при скорости ветра 0,2-0,5 метров в секунду;
  4. Они выходят на номинальную мощность при скорости всего 3-4 м/сек;
  5. Доступность разнообразных мест установки ветрогенератора. Это могут быть крыши зданий, платформы, осветительные столбы или передвижные бытовки.;
  6. Бесшумность движения вращающихся деталей, при любом ветре;
  7. Без флюгерной системы, ВЭУ легко ловит разнонаправленный ветер;
  8. Относительно небольшая рабочая скорость вращения, до 200 оборотов в минуту, продлевает работоспособность всех подшипников механизма, увеличивает срок между обслуживаниями установки;
  9. Минимальное количество движущихся элементов и неподвижно закрепленный внизу генератор установки. Это упрощает его осмотр и обслуживание без прекращения работы.;
  10. Вертикальная ВЭУ позволяет использовать любой низовой ветер, турбулентность, сквозняк вдоль улицы или между многоэтажками.;
  11. Возможность применения ВЭУ в местах нестабильного снабжения электроэнергией или там, где она отсутствует вообще;
  12. Ветроэлектрическая установка удобно располагается в местах, где запрещены высокие строения;
к содержанию ↑

Перспективы

Постоянно растущая цена на электроэнергию и другое энергетическое сырье сделает ветроэлектрическую установку обычным оборудованием для снабжения жилья человека электричеством. Вертикальные ветряки имеют высокую стартовую цену, но десятилетиями отдают людям бесплатную электроэнергию. Гарантийный срок работы ветряка 15 — 25 лет. Простота конструкции и применение современных материалов, дают уверенность, что ветрогенератор будет служить в несколько раз дольше.

То что у нас сегодня ветроэлектрические установки являются диковинкой, говорит только о том, как плохо мы используем бесплатную энергию природы. Сотни тысяч работающих ветрогенераторов установлены в Англии и других странах Западной Европы. Это наша перспектива, к которой мы обязательно придем.




Оцените статью:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Поделитесь с друзьями:
Комментарии посетителей
  1. Игорь Ответить

    Целесообразно ли устанавливать вертикальные ветряки у самой поверхности земли, ведь, лопасти могут травмировать людей, да и ветра внизу намного меньше, чем на высоте, хотя бы 15 м?

  2. Анастасия Ответить

    Хотелось бы узнать: Достойным ли будет эффект, если дом будет находиться на местности с очень малым ветром, например, в низине!? Написано в статье, что достаточно лишь 0, 2 м\с, но так ли это на деле, все-таки установка такого-дело не плевое, да и насчет цены в статье говорится, что немалая!! Хотя, если учитывать, что платится раз в несколько десятков лет, а электроэнергию ту же приходится оплачивать ежемесячно, еще неизвестно что выгоднее!

  3. Олег Ответить

    Подскажите, пожалуйста, из какого материала предпочтительнее изготавливать лопасти вертикального ветряка. А также какой тип окрашивания наиболее предпочтителен?

  4. Виктор Ответить

    Интересна экономическая составляющая. Имею свой дом и постоянно задумываюсь об альтернативных источниках энергии особенно когда приходят счета за электроэнергию. Ведь к установке еще нужны аккумуляторы и другие блоки, к примеру, управления, а они стоят денег и немалых. Хотелось бы сравнить с гидрогенераторами и с установками на солнечных батареях.

  5. Эдуард Ответить

    Как по мне так ветряки наиболее перспективный источник альтернативной энергии. Интересует вопрос, какой ветряк подходит для расположения в частном секторе (дома расположены довольно плотно), устанавливал несколько светопоглащающих панелей с баластными батареями, но там выгода весьма сомнительная, маловата солнца на участке, может с ветряком лучше получится.

  6. Ну, в перспективе надо думать не о получении мощности (торможением крутилки) а об напряжении!!! И далее — о получении больших напряжений просто трансформаторами!!!

  7. Влад Ответить

    1. Перспективно и экологически безвредно?! Есть серьезные основания для сомнений.
    Ветер формирует погоду в приземном слое атмосферы, усиливает испарение влаги с поверхности почвы и растений. А ветряки, отнимая значительную энергию у ветра, изменяют гидрологический баланс Земли.
    Ветры влияют на развитие растений. Интенсивное движение воздуха, вызывающее интенсивное испарение воды листьями существенно влияет на скорость роста растений. Сильный ветер приводит к потере (перераспределению) большого количества избыточного тепла, к охлаждению растений и почвы, усиливает интенсивность фотосинтеза и регулирует рост растений, ограничивает распространение вредных насекомых и т.п..

    Ветер переносит пыльцу, способствуя перекрёстному опылению большого количества видов растений, помогает многим растениям заселять большие территории.

    2. В Европе за последние 10 лет практически все поля и луга были заставлены ветряками, прекрасные ландшафты испоганены конкретно — жуткий эстетический ущерб. Правда, если человечество одумается (имею в виду п. 1), все можно восстановить…

    • Влад, по вашей логике максимально экологичное пространство это пустыня или степь. А любой лес или даже отдельное дерево «отнимая значительную энергию у ветра, изменяют гидрологический баланс земли».

Добавление комментария