Альтернативные источники энергии и энергосбережение

Основные этапы развития ветродвигателя

От конструкции устройства, преобразующего энергию ветра в кинетическую энергию вращающегося вала, зависит конструкция всей ветроэлектростанции (http://ntpo. com/).

Диапазон применения ветро - генераторов довольно широк.

Конечно, можно использовать ветряной генератор в чисто декора­тивных целях. Сделали пропеллер, поставили куда нравится, да еще и трещотку к нему приделали — интересно, занятно. Небольшой ветряк при слабом ветре может поднять из колодца или скважины 30—50 л воды за час.

Последние 100 с лишним лет ветряки используются для полу­чения электроэнергии. Это самый оптимальный вариант применения Рис-1-7- Ветряная мельница

ветряных генераторов.

Рассмотрим основные этапы развития ветродвигателя.

Этап 1. «Мельница» (рис. 1.7). История ветряков началась в Персии. Бескрайние пустынные просторы этого государства, обдувающиеся сухими ветрами, подтолкнули древних изобретателей использовать силу ветра на свое благо.

До нас дошли лишь туманные описания первых ветряных мельниц. Но судя по ним, прообраз современного ветрогенератора с его класси­ческой горизонтальной осью и вращающимися лопастями, был зало­жен еще в 7 веке до нашей эры.

Этап 2. Ротор Савониуса (1929 г.). Как видно из картинки, данный ветрогенератор с верти­кально расположенной осью вращения (рис. 1.8).

Лопасти представляют собой полуцилиндры.

Данное ветроколесо просто в изготовлении, характеризуется низким уровнем шума, широ­ким диапазоном рабочих ветров. К минусам сле­дует отнести низкие обороты.

Этап 3. Ротор Дарье (1931 г.). Про роторы Дарье (рис. 1.9) можно сказать, что они состоят из одних недостатков: подвержены сильным вибрациям и шумам. В отличие от ротора с горизонтальной осью вращения, где все лопа­сти повернуты к ветру под оптимальным углом
атаки и не перекрывают друг друга, лопасть вертикального ротора проходит половину пути с подве­тренной стороны в возмущенном и ослабленном «тыловом» потоке.

Постоянно меняющиеся углы атаки вызывают периодический срыв потока с лопастей. Ко всему прочему, система обладает боль­шим стартовым моментом, кото­рый с трудом может быть создан ветром.

Этап 4. «Жиромельница» (рис. 1.10). Это подтип турбины Дариуса с прямыми лопастями. Преимуществом «жиромельницы» являются небольшая сила ветра, необходимая для запуска.

Этап 5. Современный ветрогенератор:

♦ с вертикальной осью вращения (рис. 1.11, а);

♦

с горизонтальной осью вращения (рис. 1.11, б).