Вітрильний вітрогенератор: конструкція, монтаж, переваги і недоліки

Єдина проблема, яку вирішують вітрогенератори вітрильного типу – мала швидкість вітру. Завдяки особливій конструкції вітрильний вітрогенератор реагує навіть на найменший подих вітру, починаючи вже від швидкості 1 м/с. Природно, ця унікальна особливість тільки позитивно позначається на продуктивності і високому ККД цих вітрових установок.

 Вітрильний вітрогенератор: конструкція, монтаж, переваги і недоліки

Вертикальний вітрогенератор вітрильного типу

Лопатевий генератор має істотний недолік – потрібно помірно сильний або сильний вітер для ефективної роботи. Для генераторів парусної конструкції тепер неважливо ні місце, де вона встановлена, ні висота. Ці незаперечні переваги дозволяють виробляти електроенергію практично в будь-якій точці земної кулі.

Переваги:

  • мінімально допустима швидкість вітру – 0,5 м/с;
  • миттєве реагування на потік повітря;
  • легкі лопаті парусного пристрою, що полегшує загальну вагу конструкції;
  • зниження ризику пошкоджень із-за пропуску вітрового навантаження на вітрильний вітрогенератор;
  • висока ремонтопридатність при експлуатації;
  • доступність до матеріалу на відміну від композитного пластику;
  • можливість спорудити своїми руками всю конструкцію;
  • різноманітність конструкцій (вертикальні, горизонтальні);
  • відсутність перешкод при роботі;
  • повна безпека для людини і навколишнього середовища;
  • простота при монтажі, компактність;
  • можливість забезпечення електроенергією всього будинку і приладів, які в ньому знаходяться.

Недолік лише один — втрата переваги при дуже сильних вітрах.

Як вибрати

На сьогоднішній день існує величезний вибір серед вітрогенераторів вітрильного типу. Тип, потужність, вага конструкції – все це відбивається на експлуатації і вироблюваної електроенергії, а значить, що ці параметри потрібно враховувати при виборі.

 Вітрильний вітрогенератор: конструкція, монтаж, переваги і недоліки

Монтаж вітряка «Ветролов»

Не менш важливо вміти розбиратися в трьох складових:

  • Ротор. Діаметр ротора впливає на продуктивність, а вона в свою чергу залежить від швидкості обертання і габаритів всього ротора.
  • Вага загальний і окремих частин. Величезний вага не знадобиться, але потрібно, щоб вся установка мала жорсткість для більшої стійкості.
  • Лопаті. Лопаті повинні мати певні аеродинамічні показники, а також бути виконані надійно, так як саме вони відчувають найбільше навантаження.
  • Місце встановлення

    Парусні вітряки мають один незаперечний плюс – їх можна встановлювати практично в будь-якому більш-менш доступному місці. Проте все ж краще буде подбати про те, щоб майданчик був максимально віддалена від великих об’єктів. Будівлі, дерева – все це не стільки перешкоджає потоку повітряних мас, скільки створює непотрібну в даному випадку турбулентність. Завихрення від сторонніх об’єктів можна уникнути, якщо поставити всю конструкцію на попередньо споруджену вежу. Її висота має бути вище поблизу розташованої будівлі.

     Вітрильний вітрогенератор: конструкція, монтаж, переваги і недоліки

    Схема парусного вітроколеса

    Закони аеродинаміки такі, що використовуючи половину можливості вітру можна отримати всього 1/8 його енергії. І навпаки – піймавши максимально можливий потік, можна отримати у вісім разів більше енергії. Також слід враховувати один дуже важливий нюанс – погляд з боку закону.

     Вітрильний вітрогенератор: конструкція, монтаж, переваги і недоліки

    Вітряк Буктукова

    Законодавство більшості країн передбачає штрафи з наступним відбиранням вітряка будь-якого типу (в тому числі і повітряного генератора), якщо його потужність перевищує норму. Норма може коливатися в залежності від країни та регіону. Тому краще вивчити закон, щоб не потрапити в безглузду ситуацію – понести витрати при монтажі, а потім ще й у вигляді покарання від держави.

    Які бувають різновиди

  • Тип Савоніуса. Два і більше напівциліндра обертаються навколо осі. Перевага: обертання постійне, незалежне від напрямку вітру. Недолік: низький ККД.
  • Ортогональний тип. Лопаті паралельні осі і знаходяться на деякій відстані від неї. Перевага: більший ККД. Недолік: створюваний шум при роботі.
  • Тип Дарині. Дві або більше плоских смуги дугоподібної форми. Перевага: малошумний, низька собівартість. Недолік: вимагає системи старту для початку роботи.
  • Геликоидный тип. Кілька (зазвичай три) лопатей віддалені від осі і мають нахил. Перевага: конструкція більш довговічна. Недолік: велика вартість.
  • Многолопастный тип. Два ряди лопатей навколо осі. Перевага: дуже висока продуктивність. Недолік: шум при роботі.
  • Найголовніше – потужність

    Якщо задумати виготовити вітрову електростанцію вітрильного типу, необхідно хоча б приблизно прорахувати, яку потужність вона буде давати. Існує універсальна формула, що дозволяє це зробити:

    Потужність (кВт) = щільність повітря (кг/м3) * радіус площі лопатей (м2) * швидкість вітру (м/с) * 3,14

     Вітрильний вітрогенератор: конструкція, монтаж, переваги і недоліки

    Принцип роботи вітряка

    Враховуємо:

  • Щільність повітря змінюється з підвищенням і зниженням температура. Наприклад, влітку щільність повітря приблизно 1,1 кг/м3, а взимку 1,2-1,4 кг/м3.
  • Швидкість вітру – величина непостійна.
  • Підвищення радіусу лопаті пропорційно підвищує потужність.
  • Купівельна станція або зроблена своїми руками – в будь-якому випадку це економія в перспективі. Сучасний світ вже давно перейшов на альтернативні джерела енергії, тепер прийшла і наша черга.

    Оцініть статтю
    Довідник корисних порад