#ветрогенератор Савониуса

[alter220-blog]

Вертикальный ветрогенератор

Вертикальный ветровой генератор – это техническое устройство служащее для преобразования энергии ветра в электрическую энергию с вертикально установленной осью вращения.

Принцип действия ветрового генератора

Работа ветрового генератора основана на преобразовании кинетической энергии ветра, во вращательную энергию

https://alter220.ru/veter/vertikalnyj-vetrogenerator-2.html

передаточного механизма (лопасти-редуктор-передаточный вал) и далее, во вращательную энергию вала электрического генератора.

Продолжение темы:

Вертикальный ветрогенератор 2

Во время вращения в обмотках генератора вырабатывается переменный электрический ток. Выработанный электрический ток подается на контроллер, преобразуется и накапливается в аккумуляторных батареях. С батарей аккумуляторов электрический ток поступает на инвертор, на которым преобразуется и поступает в электрическую сеть для использования.

Составляющие ветрового генератора:

Лопасти – служат для улавливания потоков ветра, который приводит их во вращательное движение;

Редуктор – служит для преобразования мало оборотистой скорости вращения лопастей в более высокую, позволяющую вырабатывать электрический ток;

Генератор – преобразует кинетическую энергию в электрическую;

Защитный кожух – элемент защиты технического устройства от источника посторонних воздействий;

Хвостовик — предназначен для обеспечения направленности лопастей в соответствии с направлением ветра;

Контроллер – служит для преобразования переменного тока в постоянный;

Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления выработанной электрической энергии;

Инвертор – преобразует постоянный электрический ток в переменный.

Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

В ветряных генераторах данного вида вращающаяся ось генератора расположена вертикально по отношению к поверхности земли.

За годы использования устройств данного вида появились разнообразные конструкции которые объединены в группы, это:

С ротором Дарье — агрегаты оснащаются двумя или тремя лопастями, изогнутыми в форме овала.

К положительным особенностям данной конструкции можно отнести:

Самостоятельную ориентацию по отношению к воздушным потокам;

Удобное обслуживание установки.

Простота схемы агрегата.

К отрицательным относятся:

Нет возможности в самостоятельной раскрутке лопастей;

Значительная нагрузка на эле��енты конструкции;

Лопасти должны быть идентичны и соответствовать заданному профилю;

Повышенный уровень шума в процессе работы.

С ротором Савониуса – агрегаты оснащены лопастями в виде цилиндрических поверхностей.

Характеристики ротора Дарье

Разработка ветрогенератора с вертикальной осью

Достоинствами данной группы являются:

Для запуска в работу требуются незначительные потоки ветра;

Способность быстрого набора крутящего момента;

Надёжность конструкции;

Низкая стоимость.

К недостаткам можно отнести:

Низкий КПД устройств этой группы.

Устройства с ротором Савониуса применяют при монтаже комбинированных ветровых генераторов, их используют для разгона агрегатов с ротором Дарье.

С вертикально-осевой конструкций ротора — у агрегатов этой группы лопасти напоминают форму крыла самолета и расположены вертикально, ось ротора расположена параллельна валу.

По внешнему виду агрегаты данной группы похожи на устройства с ротором Дарье.

К положительным качествам устройств относятся:

Простота в изготовлении;

Способность быстрого набора скорости вращения;

Низкий уровень шума.

Надежность в работе.

С геликоидным ротором – агрегаты этой группы являются более развитым вариантом устройств с вертикально-осевым ротором. Лопасти имеют форму геликоидной кривой.

Положительные качества:

Более низкие нагрузки на элементы конструкции;

Быстрый набор скорости вращения.

Недостатки:

Повышенный уровень шума;

Высокая стоимость.

Многолопастный ротор – в основу агрегатов этого типа положена вертикально-осевая конструкция с устройством дополнительного внешнего кольца неподвижных лопастей.

Достоинства агрегатов данной группы:

Более высокий КПД установок;

Чувствительность к потокам ветра.

Недостатки:

Высокая стоимость;

Повышенный уровень шума.

Популярные модели

Прежде чем рассмотреть популярные модели ветровых генераторов, необходимо определиться с критериями выбора этих устройств, такими являются:

��лектрическая мощность агрегата;

Количество вырабатываемой электрической энергией в месяц;

Минимальная скорость воздушного потока;

Условия эксплуатации;

Система защиты от перегрузок;

Срок службы;

Стоимость.

В настоящее время ветровые генераторы выпускаются как в нашей стране, так и за ее пределами.

В России подобные агрегаты выпускают: ООО «СКБ Искра», ООО «ГРЦ-Вертикаль», ЗАО «Ветроэнергетическая компания», ЛМВ «Ветроэнергетика», ЗАО «Агрегат-Привод», и еще несколько компаний.

Наиболее известными зарубежными производителями ветровых генераторов являются немецкие, датские, бельгийский и китайские компании.

Наиболее востребованы и надежны в эксплуатации ветровые генераторы выпускаемые фирмой Blue Planet Wind (Бельгия) и «Guangzhou Sunning Windpower Generator Co., Ltd.» (Китай).

В линейке выпускаемых ветровых генераторов EnergyWind компании Blue Planet Wind присутствуют модели различной мощности от 1,0 до 10,0 кВт, которые отличаются по стоимости и комплектности оборудования.

В линейке китайской компании представлены ветровые генераторы мощность от 0,6 кВт до 5,0 кВт, различные по конструкции и вариантам монтажа.

Российские вертикальные ветровые генераторы

Российские компании выпускают вертикальные ветровые генераторы различной мощности и типов ротора.

OOO «ГРЦ-Вертикаль» (Челябинская обл., г. Миасс) выпускает ветрогенераторы вертикального типа мощностью от 1,5 до 30 кВт, рассмотрим некоторые из них:

Ветроустановка ВЭУ-1.5 мощностью 1,5 кВт.

Портативная установка, может транспортироваться любым видом транспорта, проста в монтаже и эксплуатации.

Технические характеристики:

Номинальная мощность – 1,5 кВт;

Выходное напряжение - 48 В;

Рабочий диапазо�� скоростей ветра — от 2,5 до 25 м/с;

Номинальная скорость ветра 10,0 м/с;

Диаметр ротора 2,8 м;

Температура при эксплуатации — от -50 до +50ºС;

Срок эксплуатации - 20 лет;

Межремонтный цикл - 5 лет;

Масса установки - 75,0 кг;

Стоимость установки – от 100000,00 рублей.

Ветроустановка ВЭУ-3(6), 6-и лопастная, мощностью 3,0 кВт.

Предназначена для автономного электроснабжения потребителей малой мощности (жилой дом, коттедж). Преимущества – удобство и простота монтажа, при установке дополнительного оборудования (аккумуляторов и инвертора), возможно увеличение мощности установки до 6,0 кВт.

Технические характеристики:

Номинальная мощность – 3,0 кВт;

Выходное напряжение - 48 В;

Рабочий диапазон скоростей ветра — от 4 до 30 м/с;

Номинальная скорость ветра 10,4 м/с;

Диаметр ротора 3,4 м;

Высота ротора 4,2 м;

Число лопастей - 6 шт.;

Частота вращения ротора – от 60 до 180 об/мин;

Температура при эксплуатации - от -50 до +50ºС;

Срок эксплуатации - 20 лет;

Межремонтный цикл - 5 лет;

Масса установки - 620 кг;

Стоимость установки – от 300000,00 рублей.

Ветроустановка ВЭУ-30 мощностью 30 кВт.

Предназначена для электроснабжения большого дома, либо группы домов.

Технические характеристики:

Номинальная мощность – 30,0 кВт;

Выходное напряжение – 96 - 400 В;

Рабочий диапазон скоростей ветра - от 4 до 60 м/с;

Номинальная скорость ветра 10,4 м/с;

Диаметр ротора 9,2 м;

Высота ротора 12,0 м;

Число лопастей - 6 шт.;

Частота вращения ротора – от 25 до 65 об/мин;

Температура при эксплуатации - от -50 до +40ºС;

Срок эксплуатации - 20 лет;

Межремонтный цикл - 5 лет;

Масса установки - 5100 кг;

Стоимость установки – от 1250000,00 рублей.

Как сделать своими руками

Ветряк подобной конструкции не составит труда изготовить человеку умеющему работать с ручным инструментом и немного разбирающимся в электротехнике.

Для изготовления понадобится:

Листовой металл (любой, толщиной 0,8– 0,9 мм) – для изготовления лопастей;

Сталь полосовая 40х40 мм (либо другого сечения);

Труба стальная, диаметром 25 мм;

Автомобильная полуось (марка авто не принципиальна) с подшипниками в комплекте;

Стальной уголок (профиль);

Шкивы разных диаметров – 2 шт.

Автомобильный генератор.

Из листового металла изготавливаются 4 лопасти габаритными размерами 1000х800 мм, которые скрепляются между собой полосовой сталью в форме барабана (лопасти направлены от центра круга по радиусам к наружному диаметру). Из стальной трубы делается мачта, которая с одной стороны закрепляется на автомобильной полуоси, а со второй стороны на нее крепятся собранные в виде барабана лопасти. Полуось, с соответствующими ей подшипниками, крепится на металлической опорной конструкции, которая изготавливается произвольной формы и из имеющихся материалов.

Два основных условия при изготовлении металлической конструкции, это:

Устойчивость при ветровых нагрузках;

Плотная посадка подшипников полуоси.

Для увеличения числа оборотов можно применить ременную передачу, установив на нижнюю полуось шкив большего диаметра, а на генератор меньшего. Генератор можно подобрать автомобильный.

Плюсы и минусы

К положительным свойствам ветровых генераторов с вертикальной осью вращения можно отнести:

Способность работать вне зависимости от направления ветра;

Продолжительные срок эксплуатации;

Удобство в обслуживании и эксплуатации;

Простота конструкции, позволяющая собрать из подручных материалов;

Способность выдерживать значительные внешние нагрузки.

К отрицательным свойствам относятся:

Металлоемкость конструкций и как следствие значительный вес;

Низкий КПД установок;

Высокий уровень шума.

Приведенные «плюсы» и «минусы» использования ветровых генераторов данного вида определяет выбор потенциальных потребителей «зеленой» энергетики, которых с каждым годом становится все больше и больше.

Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:

Вертикальный ветрогенератор 2

Ветрогенератор для частного дома

Спасибо, что дочитали до конца!

Не забывайте подписываться на наш канал,  в ДЗЕНе

Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Следите за нами в твиттере: https://twitter.com/Alter2201

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

В комментариях прикрикриплен Прайс лист чисто для ознакомления с разновидность турбин Маглева,и дополнительную полезную информацию:

Характеристики ротора Дарье

Разработка ветрогенератора с вертикальной осью

Достоинствами данной группы являются: