Ветрогенераторы С Вертикальной Осью Вращения
Анализ преимуществ и недостатков вертикальных ветрогенераторов (ветряков, ветроустановок с вертикальной осью вращения) для электростанций малой мощности. 27 октября 2014 . Вертикально-осевые ВЭУ были изобретены позже горизонтально-осевых пропеллерных (ротор Савониуса - в 1929 г., ротор Дарье был запатентован во Франции в 1925 г. И в США в 1926 г.) [1]. До недавнего времени главным недостатком вертикально-осевых ветроэнергетических установок (ветрогенераторов) ошибочно считалась невозможность получить быстроходность больше единицы (для горизонтально-осевых пропеллерных ВЭУ быстроходность может быть больше пяти). Учёные из Национальной лаборатории Сандия (США) разрабатывают ветрогенераторы. В зависимости от ориентации оси вращения. С вертикальной осью.
Ветрогенератор с вертикальной осью вращения – новое направление в производстве электроэнергии. Отличные эксплуатационные характеристики присущи механизмам этого типа. Ветрогенератор с вертикальной осью вращения отличается от аналогов горизонтального исполнения отсутствием ориентирования на поток массы воздуха. Это способствует значительному снижению всех гидроскопических нагрузок.
Модели превосходного качества роторного типа отлично зарекомендовали себя в процессе использования. В конструкции предусмотрено наличие быстровозводимых мачт. Вращение возникает за счет силы действующего сопротивления и подъемного усилия установленных лопастей.
В перечень по типам наиболее востребованных механизмов входит несколько видов ветрогенераторов. Ортогональные Несколько лопастей монтируются на отдалении от центральной оси и располагаются к ней параллельно. По своим параметрам функциональности и эффективности работы эти генераторы считаются лучшими. К относительным минусам относятся большие трудозатраты в процессе функционирования и шум в работе. Большие динамические нагрузки снижают ресурс долговечности применяемых опорных деталей. Модели с ротором Дарье Из плюсов отметим отличные показатели рентабельности, скорость и большую номинальную мощность. Из недостатков выделяется недостаточная эффективность.
Если набегающий поток поступает в стабильном режиме, исключается самозапуск. Генераторы с ротором Савониуса Эта модель популярна для поддержания функциональности электростанций бытового назначения. В упрощенном варианте можно говорить о ветроколесе с вращающимися вокруг общей для всех элементов оси специальными полуцилиндрами. Главная особенность – непрерывное вращение ветроколеса в одном направлении, что становится гарантией независимости от направления ветра. К недостаткам относится невысокий уровень обработки воздушной массы.
Образцы на многолопастном роторе По показателям функциональности такие модели считаются лучшими. Высокий коэффициент производительности – следствие применения дополнительных рядов лопастей. Сжатие воздушного потока осуществляется методом отбора воздуха одним из этих рядов с передачей другому ряду. Увеличение параметров положительно сказывается на номинальной мощности и КПД всего агрегата. Механизмы геликоидного типа Испытываемое давление на агрегат снижает более спокойное вращение.
За счет этого возрастает долговечность конструкции. Сложная конструкция увеличивает цену подобных механизмов. Основные плюсы и минусы механизмов с вертикальной осью Главные достоинства образцов с таким видом вращения:. нет потребности в дополнительном оборудовании, необходимом для адаптации навстречу воздушному потоку;. снижение затрат на изготовление и ремонтные работы из-за небольшого количества подвижных узлов и деталей;. низкая конструкция удобна для работы и не нуждается в дополнительных подъемных механизмах, применяемых в процессе профилактических мероприятий;.
важный нюанс – параметры передвижения воздуха не влияют на эффективность генератора. Имеются и некоторые минусы в конструкции роторов этого типа:. Большие габариты рабочих лопастей. В сравнении с аналогами, вращающимися в другом направлении, КПД ниже в несколько раз. Что необходимо учитывать при выборе Очень важно иметь достоверную информацию об интенсивности ветра в вашей местности. Целесообразность эксплуатации такого ротора будет стремиться к нулю в том случае, если сила ветра в данном регионе недостаточная. А вот при часто меняющемся направлении потока воздушной массы агрегаты рассматриваемого типа будут весьма уместны.
Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения своими руками Первый этап проведения подобной работы – изготовление турбины. Рассмотрим последовательность:. Расчерчиваются контуры нижней и противоположной к ней опор. Из пластика тщательно изготавливаются две окружности с одинаковым диаметром.
Для верхней опоры используется окружность с отверстием в центре в 30 см. Предстоящую установку хаба поможет выполнить следующее действие – делаем на опоре, расположенной внизу, четыре одинаковых отверстия. Пригодится обыкновенная автомобильная ступица. Эскизом места установки лопастей будет разметка на нижней опоре участков крепления заготовленных уголков требуемых габаритов.
Здесь будет осуществляться монтажное соединение опоры и лопастей. Сложенные в стопку и связанные лопасти обрезается до нужного размера. Сверловка отверстий в лопастях позволит затем крепить их на уголках.
Финальный процесс – соединение лопастей и опоры. Изготовление ротора Два основания расположим в соответствии с проделанными отверстиями и выполняем, как можно тщательнее, боковую разметку. Для дальнейшего процесса сборки конструкции потребуются два картонных шаблона, наклеиваем их на основания магнитов, которые маркируются при помощи изоленты. На нижнюю часть магнита наносится слой эпоксидной смолы с отвердителем. Затем магниты располагаем у края ротора и приклеиваем их к основанию. На втором роторе следует выдержать полярность, противоположную первой.
Статор Три группы, каждая из тех катушек с проводом 24 AWG на 320 витков, составляют основу данного агрегата. Особенности изготовления требуют выполнения определенных требований:. станок для намотки значительно облегчить работу;.
с помощью обычных весов проверяется идентичность готовых катушек, с последующим измерением сопротивления;. размещаем катушки на бумаге в обрамлении стеклоткани и проделываем монтажные отверстия для обустройства кронштейна;. в отверстия вкручиваются болты.
На заключительном этапе проделываем четыре отверстия в плите ротора, располагающегося сверху, и выставляем этот узел на шпильках. Производим выравнивание и опускаем, как можно аккуратнее, генератор. Крепим хаб и раскручиваем ветряк собранного генератора, измеряем его параметры.
Преобразование, происходящее в данном случае, с успехом используется не только для электроснабжения различных объектов. Доступно также питание систем освещения, подзарядка аккумуляторов, нагрев резервуаров с проточной водой. Производители многих стран выпускают изделия, занимающие с каждым годом все большую нишу в общем объеме производства энергии.На стоимость в основном влияет мощность механизма, конструктивные особенности и ценовая политика фирмы-изготовителя.
Ветрогенераторы С Вертикальной Осью Вращения
Желание обеспечить и не истощать запасы природных ресурсов вполне реально воплотить при наличии новых механизмов. А возможность сконструировать их самому доставит настоящее удовольствие всем, кто любит творчество и обладает достаточными навыками.