Характеристики, классификация и отличия ветрогенератора Лeнца

Ветрогенераторы Ленца тихоходны и бесшумны. Благодаря магнитному подшипнику генератор обладает легким стартом вращения и высокой износоустойчивостью.

Вертикальный ветрогенератор Ленца можно использовать как единственный источник электроэнергии, так и параллельно с электросетью. Его установка может производиться на любой поверхности, в том числе на крышах домов и на балконах квартир. Лопасти такого ветрогенератора крутятся параллельно земле и направление ветра не имеет значения для их движения.

к содержанию ↑

Принцип действия

Ветрогенератор ЛенцаПринципом действия вертикального генератора является принцип магнитной левитации, закон электромагнитной индукции Лоренца — Ленца. Проще говоря, вместо обычных подшипников, которые часто выходит из строя из-за постоянного механической нагрузки, используются магнитные. Ротор ветряного генератора удерживаются с помощью магнитного поля, то есть фактически висит в воздухе в определённой точке пространства, опираясь на подшипники.

При вращении образуются 3 вида силы: подъёмная, импульсная и простая сила торможения. Благодаря двум первым лопасти устройства крутятся, что способствуют созданию ротором магнитного поля, которое и вырабатывает электричество.

Применение принципа магнитной левитации при создании и способствовало такому названию. Также благодаря применению магнитного подшипника (правило Ленца), такой ветрогенератор является одним из самых эффективных генераторов, который отличается лёгкостью старта вращения и высокой износоустойчивостью.

к содержанию ↑

Достоинства

За счёт магнитной левитации обеспечивается тихоходность и бесшумность установки. Во время работы не вырабатываются электромагнитные излучения.

Необходимая для начала движения установки скорость ветра должна быть не менее 0,17 м/с при этом номинальная достигается при 3, 4 м/с, в отличие от 7, 8 м/с у горизонтальных.

к содержанию ↑

Деление по количеству лопастей

  • Двух или трёх лопастные;
  • Многолопастные (более трёх).

Разница в том, что чем меньше лопастей, тем большую скорость сможет развить установка, но для начала вращения генератору нужен более сильный ветер. И наоборот, для начала вращения ветряному генератору, у которого количество лопастей больше трёх, нужен менее сильный ветер, но большую скорость он сможет развить с трудом.

к содержанию ↑

Преимущества

  1. Лёгкость в обслуживании за счёт того, что устанавливается на низкой высоте;
  2. Длительный срок службы;
  3. Не требуется дополнительное устройство, которое определяет направления ветра и направляет устройство ему навстречу;
  4. Мало движущихся деталей, что уменьшает затраты на ремонт;
  5. Обладает высоким коэффициентом полезного действия, близким к идеальному;
  6. Возможность соорудить подобный ветрогенератор самостоятельно;
  7. Бесшумная работа;
  8. Безвреден для окружающей среды;
  9. Высокая устойчивость к ураганному ветру.
к содержанию ↑

Классификация

к содержанию ↑

1. Ортогональные

Ортогональные вертикально-осевые ветрогенераторыУ таких ветрогенераторов вертикальная ось вращения. Лопасти удалены от оси на определённое расстояние и расположены параллельно ей.

Достоинства: направление ветра не имеет значения, поэтому направляющие механизмы не нужны.

Благодаря вертикально расположенному главному валу такой ветрогенератор прост в эксплуатации, так как установка приводного оборудования может быть произведена на уровне земли.

Недостатки: низкий срок службы опорных узлов. Это объясняется тем, появляются дополнительные нагрузки, так как при вращении ротора направление подъёмной силы от каждой лопасти меняется на 360 ͦ.

У ортогональных ветрогенераторов более массивная лопастная система, чем у горизонтально-осевых.

к содержанию ↑

2. Генератор с ротором Савониуса

Ветрогенераторы с ротором СавониусаОтличается использованием полуцилиндров в качестве лопастей.

Достоинства: высокая технологичность производства и пусковой крутящий момент, а также работа, проходящая на малых скоростях.

Недостатком является большой расход материалов при производстве. Эффективность работы лопастной системы ниже чем у горизонтальных ветряных генераторов.

к содержанию ↑

3. С ротором Дарье

Ветрогенераторы с ротором ДарьеВертикальная ось вращения с двумя — тремя лопастями, представляющих собой плоскую полосу.

Достоинства:

  • Направление ветра не имеет значения;
  • Простота изготовления лопастей;
  • Благодаря вертикально расположенному главному валу такой ветрогенератор прост в эксплуатации, так как можно расположить установку приводного оборудования на уровне земли.

Недостатки:

  • Работа лопастной системы менее эффективна;
  • Низкий срок службы опорных узлов. Это объясняется тем, появляются дополнительные нагрузки, так как при вращении ротора направление подъёмной силы от каждой лопасти меняется на 360ͦ;
  • Невозможен самостоятельный запуск ветрогенератора с двумя лопастями при равномерном потоке.
к содержанию ↑

4. С геликоидным ротором

Ветрогенераторы с геликоидным роторомЯвляется модификацией ортогонального ротора, только срок службы значительно больше, так как из-за закрутки лопастей ротор вращается более равномерно, что снижает нагрузку на опорные узлы.

Недостаток: закрученные лопасти усложняют технологию производства, что повышает цену.

к содержанию ↑

5. Многолопастные с направляющим аппаратом

Многолопастные ветрогенераторы с направляющим аппаратомЭто модификация ортогонального ротора. Отличается наличием двух рядов лопастей. Первый, неподвижный ряд — это аппарат, который захватывает ветровой поток, сжимает его с увеличением скорости и подаёт на второй ряд — вращающийся ротор.

Достоинства:

  • Самая высокая эффективность работы;
  • Работа при низкой скорости ветра.

Недостаток:
Используется большое количество лопастей, что способствует высокой цене.




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

    А где в мире реально используются такие генераторы? Конструкция-то ведь простая и безопасная, да и у нас в России с ветром проблем нет, не то, что с солнечной энергией.

  2. Михаил Ответить

    Сколько не смотрел, крутится только сам ветродвигатель без генератора или любой другой нагрузки. Наверное малый крутящий момент. В общем, игрушка.

Добавление комментария