Типи та конструкція вітрогенераторів

Типи та конструкція вітрогенераторів

Є два основні типи вітрогенераторів:

  • вітрогенератори з вертикальною віссю обертання
  • вітрогенератори з горизонтальною віссю обертання

Спрощена схема конструкції найбільш поширених вітрогенераторів з горизонтальною віссю обертання показана нижче.

Схема_вітрогенератора

Вітрогенератори з горизонтальною віссю обертання

Найбільш поширені сучасні класичні лопатеві турбіни. Розрізняються континентальні або берегові вітрогенератори і морські, розташовані на деякій відстані від берега (вони мають перевагу з точки зору шуму, оскільки є віддаленими від людських осель, та використовують енергію морських вітрів, котрі є більш постійними і сильнішими, ніж континентальні вітри). Морські вітрогенератори набагато складніші в установці та експлуатації і, отже, набагато дорожчі.

Вітрогенератори

Робоча висота вітрогенератора переважно коливається між 25 і 180 м при потужності від 100 кВт до 5 МВт.

Види_вітрогенераторів_1

Переважно експлуатуються дволопатеві або трилопатеві вітрогенератори, однак зустрічаються і однолопатеві і багатолопатеві.

Види_вітрогенераторів_2

В Австралії розроблена вітрова турбіна, що має 30 лопатей. Вона працює і з низькошвидкісним вітром, не видає особливого шуму або вібрацій і при цьому виробляє на 30% більше енергії, ніж вітряки-конкуренти.

Вітрогенератор для дому

Вітрогенератори для індивідуального (домашнього) використання мають до 12 м висоти і потужність між 100 Вт і 20 кВт.

Вітрогенератори з вертикальною віссю обертання

Вітрогенератори з вертикальною віссю обертання коштують дорожче, ніж такі ж з горизонтальною віссю, мають більш складну конструкцію, але більш пристосовані до місцевості з частою зміною напряму вітру. Вітрогенератори з вертикальною віссю обертання є більш компактними.

Є два види вітрогенераторів з вертикальною віссю обертання: ротор Савоніуса і ротор Дар’є.

Вітрогенератор_Дар’є_0

Вітрогенератор_Дар’є_1

Вітрогенератори з ротором Дар’є не вимагають багато місця, не вимагають систем наведення (не залежать від напряму вітру), прості в установці. До мінусів можна віднести те, що вони мають низький коефіцієнт використання енергії вітру (приблизно 0,05 для класичного ротора Дар’є, при практичному коефіцієнті 0,45-0,47 для класичних горизонтально-осьових вітряків з теоретичним максимумом в 0,593), поганий самозапуск (потрібен попередній розгін ротора), низьку механічну міцність, більший шум при експлуатації.

Вітрогенератор_Савоніуса

Вітрогенератор Савоніуса також має низький коефіцієнт використання енергії вітру в порівнянні із звичайними вітрогенераторами, більшу матеріалоємність, але має перевагу в роботі з вітрами будь-яких напрямків.

Вітрогенератор як підводна турбіна

Конструкції вітрогенераторів можуть бути використані як підводні турбіни.

Водяна_турбіна_1

Водяна_турбіна_2

Розвиток водних турбін дуже новий в альтернативній енергетиці і вже дуже перспективний, адже вони можуть мати набагато більшу потужність при набагато менших розмірах у порівнянні з вітрогенераторами. Це пов'язано з тим, що енергія морської течії у 800 разів більша, за енергію вітру. Зміни напряму океанічних течій також значно менші, ніж зміни напряму вітру.

Основним недоліком водних турбін є їх вплив на морське середовище (турбіни створюють великі області турбулентності, що перешкоджають розвитку живої природи і морської флори на великих відстанях від них). Турбіни знаходяться під водою, де ерозія металу дуже сильна, і через це термін експлуатації водних турбін обмежений.

Українська

Коментарі

Подивіться, будь ласка, оцей мій вітрячок! http://www.ua-energy.org/post/750

Додати новий коментар

Користувацький пошук