Как устроены вертикальные ветрогенераторы?
В чем отличие вертикальных ветрогенераторов от горизонтальных? Только в расположении оси ротора. К тому же, конструкция вертикальная уменьшает гироскопические нагрузки на генератор. Лопасти вертикального устройства выполняются в виде чашеобразных пластин или полуцилиндровых элементов. Самое эффективное
применение вертикального генератора – в местностях с переменным ветром, скорость которого не более 7 метров в секунду.
Виды ветрогенераторов с вертикальной осью вращения
Ротор Савониуса
Лопасти турбины Савониуса выполняются в форме полуцилиндров и располагаются на небольшой высоте. Конструкция отличается малым уровнем шума, не требует большой площади для установки, удобна в техобслуживании. Кроме того, ротор Савониуса имеет широкий диапазон рабочих ветров. Скорость вращения лопастей не более четырехсот оборотов в минуту.
Ротор Дарье
Установка с двумя или более аэродинамичными крыльями, расположенными симметрично оси, и укрепленными на радиальных балках. Турбина имеет
высокий КПД при малых скоростях потоков воздуха, однако сильный ветер может вывести из строя мачты устройства. Недостатки системы – большой стартовый момент, значительный шум. Запуск ветрогенератора обеспечивается за счет установки дополнительных лопастей или путем направленного механического воздействия.
Жиромельница
Некий подтип генератора Дарье с прямыми лопастями. Устройство отличается улучшенными шумовыми параметрами и облегченным самостоятельным запуском.
Технические достоинства вертикальных ветрогенераторов
• Низкая стартовая скорость вне зависимости от направления ветрового потока
• Экономия обслуживания. В конструкциях отсутствуют редукторы, щетки
• Безопасность для природы и людей
• Автономная выработка и потребление электроэнергии
• Возможность установки ветрогенератора в любой местности
• Минимальная площадь для установки ветровой турбины
• Простота монтажа и конструкции ветрогенератора
• Легкость транспортировки
• Малая шумовая нагрузка – не более 20 дБ
Сравнение горизонтальных и вертикальных турбин
КПД вертикальных генераторов составляет до 30%, горизонтальных – до 35%. То есть, примерно одинаковый результат. Тем не менее,
вертикальные ветряки расположены «по ветру», поэтому им не требуется поворот при изменении направления. Горизонтальные ветрогенераторы должны сделать разворот, а в этот момент производительность значительно падает. Исходя из этого, предпочтительней будут вертикальные турбины. Подробнее о ветрогенераторах и других альтернативных энергосистемах вы узнаете на www.dinamotimal.ru.
Срок службы горизонтальных и вертикальных ветрогенераторов примерно одинаковый. Регулярное обслуживание и эксплуатация в соответствии с правилами гарантируют до двадцати пяти лет работы ветрогенератора. Некоторые узлы, на которые приходится основная нагрузка, могут потребовать ремонта или замены. В горизонтальных турбинах - это опорно-подшипниковый узел, ступица, в вертикальных – опорные подшипники, лопасти. Как и другие устройства, ветрогенераторы рано или поздно дают сбои в работе из-за отдельных элементов генератора.
Цена вертикального ветрогенератора значительно выше, чем горизонтальной турбины. Разница составляет примерно один к трем. По сути, производительность и особенности работы ветрогенераторов различных видов не отличается. В местах с высокой турбулентностью принято использовать вертикальные ветряки, так как скорость ветра постоянно меняется. Горизонтальные ветрогенераторы пригодятся в любых других ситуациях.
