ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ, МЕХАНИКА УСТРОЙСТВ ВЕТРОУСТАНОВОК

↑ вверх

Ветер, движущийся горизонтально вдоль открытого пространства земли или поверхности моря, при соприкосновении с крыльями ротора ветрогенератора, заставляет их вращаться, те в свою очередь, вращают стержневую ось, которая приводит в движениемеханизмы генератора, преобразующего механическую силу вращения в электроэнергию.

Лопасти ВЭУ вращаются за счет движения воздушной массы. Чем больше воздушная масса, тем быстрее вращаются лопасти и тем больше электроэнергии вырабатывает ВЭУ.

В основном для ветрогенераторных энергостанций используется ветряки с горизонтальной осью вращения.

ВЭУ с горизонтальной осью вращения, имеющие две или три лопасти, установленные на вершине башни, — наиболее распространенный тип ВЭУ.

Расположение ведущего вала ротора — части турбины, соединяющей лопасти с генератором, — считается осью машины.

У турбин с горизонтальной осью вращения ведущий вал ротора расположен горизонтально.

В рабочем состоянии относительно направления воздушного потока ротор турбины может находиться перед опорой — так называемый наветренный ротор или за опорой —подветренный ротор.

Чаще всего турбины с горизонтальной осью вращения имеют две или три лопасти, хотя есть и модели с большим числом лопастей.

Последние ВЭУ представляют собой диск с большим количеством лопастей. Они получили название «монолитных» установок.

Такие установки используются, в первую очередь, в качестве водяных насосов.

Когда ротор турбины с малым количеством лопастей (две-три) не является сплошным, такие ветрогенераторы относят к «немонолитным» установкам.

Для наиболее эффективной работы ВЭУ ее лопасти должны максимально взаимодействовать с ветровым потоком, проходящим через площадь вращения ротора.

ВЭУ с большим количеством лопастей обычно работают при низких скоростях вращения.

В то время как установки с двумя или тремя лопастями должны вращаться с очень высокой скоростью, чтобы максимально «охватить» ветровые потоки, проходящие через площадь ротора.

ВЭУ с большим количеством лопастей менее эффективны, чем турбины с двумя или тремя лопастями, так как лопасти создают помехи друг другу.

По способу взаимодействия с ветром ВЭУ делятся на установки с жестко закрепленными лопастями без регулирования и на агрегаты, у которых лопасти сделаны с изменяющимся углом.

Обе конструкции имеют преимущества и недостатки. ВЭУ, у которых лопасти сделаны с изменяющимся углом, имеют более высокую эффективность использования ветра и, соответственно, они вырабатывают больше электроэнергии.

В то же время, эти ВЭУ должны быть оснащены специальными подшипниками, которые, исходя из имеющегося уже опыта, часто являются причиной поломок агрегатов.

Турбины с жестко закрепленными лопастями более просты в обслуживании, однако их эффективность использования ветрового потока ниже.

Дополнить или исправить