Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения: Страница не найдена! — Сайт по ремонту, подключению, установке электрики своими руками!

Содержание

В Шахтах разработали уникальный вертикальный ветрогенератор

В Шахтах разработали уникальный вертикальный ветрогенератор

Магистрант Шахтинского филиала ДГТУ Владислав Шарабур предложил оригинальную конструкцию ветрогенератора с вертикальной осью вращения для выработки электрического тока. Уникальная разработка обладает улучшенными шумовыми характеристиками, высокой ремонтопригодностью и низкой стоимостью эксплуатации и может заменить существующие зарубежные и отечественные аналоги.

Особенность конструкции заключается в специальном размещении ограничителей поворота каждой лопасти ветрогенератора, ударяясь о которые воздушный поток создает давление и вращает ротор, вырабатывающий электрический ток.

– При движении лопастей в обратном направлении крылья ветрогенератора стремятся повернуться перпендикулярно направлению ветра, препятствуя воздушному потоку, – пояснил автор разработки, магистрант кафедры «Строительство и техносферная безопасность» ИСОиП (филиала) ДГТУ в г.

Шахты Владислав Шарабур. – Мы разместили ограничители поворота каждой лопасти таким образом, чтобы они не мешали прохождению воздуха. Для исключения нежелательных колебаний при работе ветрогенератора поворотные лопасти связаны между собой шарнирными тягами.

Инновационная конструкция обладает увеличенным ресурсом работы при малых скоростях вращения элементов ветрогенератора. Такое оборудование имеет небольшие размеры ветряного колеса: высота – 1 м, диаметр – 0,6 м. Его мощность составляет до 200 Вт при скорости ветра более 1,2 м/с.

– Зарубежные и отечественные аналоги с такой же мощностью имеют размеры ветроколеса на 25-30% больше, а, как известно, чем длиннее лопасти, тем сильнее нагрузка и меньше срок службы ветрогенератора, – рассказал Владислав.

Область применения ветрогенераторов довольно обширна – оборудование необходимо в местах, где подключение к существующим электрическим сетям или доставка дизельного топлива обходится дорого.

Как отмечает разработчик, свою инновацию он планирует использовать в сельском хозяйстве. Например, уникальное оборудование будет полезно при управлении заслонками в водоканалах (энергию ветрогенератора можно будет использовать для поднятия и опускания заслонок).

– Традиционные источники энергии экологически небезопасны, при этом они непрерывно потребляют различные виды топлива, запасы которого не безграничны. Ветрогенераторы могут способствовать решению проблем экологии и дефицита электроэнергии в мире, – отметил инноватор.

Владислав Шарабур ведет разработки под руководством доцента кафедры «Технические системы ЖКХ и сферы услуг» ИСОиП (филиала) ДГТУ в г. Шахты Михаила Лемешко совместно с магистрантом Павлом Чаплиным.

Разработчики изготовили и провели испытания моделей ветрогенераторов с вертикальным валом вращения и подали заявку на выдачу патента. В будущем команда ДГТУ планирует вывести свою инновационную продукцию на рынок.

Вертикальные ветрогенераторы Российского производства, производство ветрогенераторов с вертикальной осью вращения

Эффективно использовать энергию ветра позволяют вертикальные ветрогенераторы Российского производства. Они являются альтернативными источниками, позволяющими снабдить электроэнергией все объекты в регионах, не обеспеченных подключением к централизованным энергосистемам. Вертикальный и горизонтальный ветрогенератор пользуется спросом у владельцев загородных домов, жилищ и фермерских хозяйств, расположенных в сельской местности, собственников производственных объектов, размещенных в удалении от мегаполисов и районных центров.

По сравнению с горизонтальными ветряными генераторами установки с вертикальной осью, произведенные в России, обладают рядом преимуществ.

  • Ветроустановки российских производителей не уступают по качеству зарубежным аналогам.
  • Производство автономных ветрогенераторов с вертикальной осью вращения в России учитывает особенности климата в различных частях страны.
  • Отечественные установки обладают значительным ресурсом: прогнозируемый срок эксплуатации составляет не менее 15 лет, в том числе – более трех лет без сервисного обслуживания.
  • Они способны вырабатывать электроэнергию при минимальной скорости ветра.
  • Для российских установок характерны низкий уровень шума и устойчивость к влиянию негативных погодных условий: ледяных дождей или обильных снегопадов.

Ветрогенератор может максимально эффективно использоваться, если входит в состав локальной системы электроснабжения, включающей солнечной батареи. Посредством использования инверторов, подключенных к аккумуляторным батареям, возможно эффективное обеспечение электропитанием бытовых и иных приборов. Компания «Эко Энерджи» осуществляет проектирование независимых энергосистем, в которые могут включаться солнечные батареи и ветроустановки, и осуществляет контроль за производством составляющих компонентов. Башня вертикального ветрогенератора обязательно учитывает климатические особенности российских регионов, а ее изготовление осуществляется в соответствии с рекомендациями специалистов.

Кроме того, для оптимизации затрат альтернативные источники энергии могут сочетаться с системами, предусматривающими негазовые системы отопления, например, твердотопливные котлы.

О преимуществах альтернативных технологий и их применении к конкретным условиям могут рассказать наши специалисты по телефонам: +7(846)267-48-25, +7(846)272-72-75, +7 (495) 363-87-73. Жители удаленных регионов могут эффективно использовать вертикальные ветрогенераторы Российского производства, так как они адаптированы к определенным климатическим условиям.

9783330341319: Ветрогенератор с вертикальной осью вращения: Разработка и исследование (Russian Edition) — AbeBooks

В данной книге представлены исследования и разработка полной системы вертикально-осевого ветрогенератора. Проведен анализ климата в выбранном регионе. Рассмотрены технологические и эксплуатационные вопросы, разработано программное обеспечение для автоматизированной системы управления ветрогенератора. Произведены необходимые расчеты при проектировании системы. Сконструирована адаптивная система торможения ветротурбины. Представлены схемы экспериментальной установки.

«synopsis» may belong to another edition of this title.

About the Author:

Фазылова Алина Ринатовна родилась 6 ноября 1995 года в городе Алматы (Республика Казахстан). В этом же городе в 2013 году окончила школу-гимназию №44. В 2013 году поступила в Алматинский университет энергетики и связи на факультет радиотехники и связи. В 2017 году окончила АУЭС.

«About this title» may belong to another edition of this title.

Мобильный ветроэнергетический комплекс «Борей-7М»

Импортозамещение:

Да

Отрасли:

Энергетика

Краткое описание:

Передвижной легковозводимый модульный ветрогенератор мощностью до 15 кВт с вертикальной осью вращения.

Предусмотрена возможность одновременной зарядки аккумуляторных батарей от ветрогенератора и фотоэлектрических панелей.
Не требуется фундамент, легкоразборная конструкция поставляется как в летнем, так и в арктическом исполнении.

Ключевые слова:

ветрогенератор, мобильный, аккумуляторная батарея, электроснабжение, электричество

Производитель:

ОАО «Национальная Водородная Корпорация»

Подробное описание:

Сегодня невозможно представить человечество без электроэнергии. К сожалению, потребление нефти и газа, угля и торфа ведет к уменьшению запасов этих ресурсов на планете. Согласно выводам специалистов наиболее актуальными становятся поиск и использование бестопливных источников энергии.
Доказано, что резервные возможности ветров намного больше всех накопившихся топливных запасов. Среди способов получения энергии из возобновляемых источников ветрякам отведено особое место, так как их изготовление проще, чем создание солнечных батарей.

Преимущества ветрогенератора с вертикальной осью вращения:
— нет необходимости в дорогостоящем дополнительном устройстве, которое определяет направление ветра и направляет генератор навстречу воздушному потоку;
— меньшее количество деталей которые двигаются, следовательно стоимость ремонта и затраты на производство менее значительные;
— конструкция вертикального ветрогенератора ниже, поэтому при обслуживании механизма нет нужды в дополнительных приспособлениях для подъёма обслуживающего персонала на высоту;
— на эффективность генератора не влияет скорость и угол направления ветра.

1. Назначение МВК «Борей-7М»
Главное назначение МВК «Борей-7М» — возможность получения электроэнергии заданных параметров по частоте и напряжению в бесперебойном режиме для работы с любым потребителем энергии. Работа МВК «Борей-7М» основана на выработке электроэнергии от энергии ветра. МВК «Борей-7М» имеет в своем составе ветрогенератор с вертикальной осью вращения, блок аккумуляторных батарей для накопления энергии и передачи ее в электросеть, а также процессорный блок для автоматического регулирования.

Для производства используются комплектующие российского производства, соответственно, нет зависимости от иностранных производителей.
МВК «Борей-7М» используется в качестве автономного источника электроэнергии для питания электроприборов постоянного тока напряжением до 48В, и электроприборов переменного тока, напряжением 220В.
Мощность данного МВК «Борей-7М» – 15 КВт, при увеличении количества АКБ суммарная мощность может достигать 25 МВт.

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения не требуют расположения непосредственно по движению потока воздуха. Они быстрее набирают обороты при усилении ветра, чем крыльчатые конструкции, сами реагируют на смену направления и надолго сохраняют скорость вращения.

2. Области применения

Забота об окружающей среде заставила нас разработать новые источники энергии на основе неисчерпаемых ресурсов: солнце, вода и ветер – естественные, экологически чистые и безотходные источники энергии. Использование каждого такого источника имеет свои преимущества и недостатки, но наиболее доступной и эффективной считается энергия ветра. Конечно, есть определённые ограничения на использование ветрогенераторов, и материальные затраты на выработку 1 кВт электричества от энергии солнца и ветра примерно сопоставимы. Но в северных широтах, особенно в прибрежных регионах, использование ветрогенераторов вне конкуренции.
На приведенной ниже карте хорошо видно, что территория России не является «безветренной», а основные регионы, для которых разрабатывался «Борей-7М», еще и очень хорошо «продуваемы».

2.1. В условиях Арктики.
МВК «Борей-7М» предназначен для работы в суровых условиях Северного Ледовитого океана и Арктики при температуре окружающей среды до -60ºС, скорости ветра до 45 м/с. Контроллер заряда, аккумуляторные батареи и инвертор устанавливаются в закрытой утепленной малой секции контейнера, защищающей оборудование от прямых солнечных лучей, осадков и пыли, с температурой внутри секции от -100С (без дополнительных обогревателей) до +25ºС (с дополнительными обогревателями) и относительной влажностью до 80%.
2.2. В условиях Крайнего Севера и Дальнего Востока.
Правительство РФ особо уделяет внимание развитию регионов Крайнего Севера и Дальнего Востока. Разработаны и внедряются ряд федеральных и региональных программ как по освоению этих регионов, так и по социально-культурному развитию. Для повышения уровня жизни, в первую очередь коренного населения этих регионов, ведущих, как правило, кочевой образ жизни (например, оленеводы), а также других категорий граждан (рыбаки, старатели, геологи и т.п.), необходимо создать возможность получения высококачественного гарантированного электроснабжения. В тяжелых условиях тундры, куда сложно и дорого провести линии электропередач, а также для кочевников решением может стать «Борей-7М». Данная установка поможет большинству населения этих труднодоступных районов решить ряд как бытовых, социальных проблем, так и производственных.
2.3. В сельском хозяйстве.
Применение МВК «Борей-7М» в районах, удаленных от источников централизованного энергоснабжения, позволяет обеспечить электроэнергией небольшие объекты сельхозназначения, такие как малые фермы, пункты обслуживания сельскохозяйственной техники, небольшие склады и магазины и т. п. Освещение данных объектов, бесперебойная работа доильных аппаратов, насосов, поливальной и другой техники позволяет развивать частный сектор в области сельского хозяйства.

2.4. В Республике Крым.
Проблемы российской автономии с электроснабжением всем известны. Потребность жителей Крыма в мобильных или стационарных автономных источниках качественной электроэнергии велика. МВК «Борей-7М» решает проблему энергообеспечения Крыма, а продвижение данной продукции государственными структурами может существенно облегчить труд и проживание наших граждан.

3. Преимущество перед аналогичными устройствами.

3.1. МВК «Борей-7М» вертикального типа в силу своих конструкторских решений позволяет работать с ветровым полем любого направления и на малых высотах. Благодаря простоте конструкции и ее массогабаритным показателям возможно вести монтаж и демонтаж оборудования без использования спецсредств.

Устройство может комплектоваться различными модификациями ветрогенераторов, которые монтируются как на контейнере, так и на площадке рядом с контейнером. Допускается работа двух и более ветроустановок на общую аккумуляторную батарею, а так же работа ветрогенератора совместно с фотоэлектрическими панелями (солнечными батареями).

При невозможности установки ветряка или при крайне малой его эффективности возможна зарядка АКБ только от солнечных батарей.
Если рядом с оборудованной площадкой есть водный поток (река, ручей, прибрежные морские течения) с глубиной не менее 1,2м, то после небольшого переоборудования возможно использовать ветрогенератор в режиме гидрогенератора.

3.2. Конструкция генератора позволяет работать под нагрузкой с 20 об/мин, что соответствует скорости ветра в 0,5 м/сек. В связи с тем, что генератор крепится непосредственно на оси ветровой турбины, исключается необходимость применения редукторов и других дополнительных механизмов, присущих для стандартных ветрянных машин. Это значительно повышает КПД МВК «Борей-7М».
3.3. Полная автономность работы МВК «Борей-7М», т.е. не требуется НИКАКИХ дополнительных видов топлива.
3.4. Контейнерное исполнение комплекса позволяет отказаться от фундамента, а также использовать утепленный и освещенный контейнер для собственных нужд потребителя. Контейнер стандартный и может транспортироваться любыми видами транспорта.
3.5. МВК «Борей-7М» не производит никаких шумов и электромагнитных помех для работы электронного оборудования.
3.6. Управление МВК «Борей-7М» может осуществляться дистанционно с выводом основных параметров на дисплей.
3.7. МВК «Борей-7М» не требует никаких специальных наладочных и эксплуатационных затрат. После монтажа оборудование готово к работе.
3.8. В МВК «Борей-7М» предусмотрено пятикратное резервирование по мощности. При увеличении числа АКБ возможно десятикратное резервирование мощностей.
3.9. МВК «Борей-7М» не наносит никакого экологического ущерба, т.к. нет продуктов сгорания.
3.10. МВК «Борей-7М» оснащен системами видеонаблюдения и пожаротушения.
3.11. Отопление внутренней секции контейнера МВК «Борей-7М» происходит за счет работы собственного оборудования и не требует дополнительных обогревающих приборов.

Технические характеристики:

МВК «Борей-7М» проектируется по технологии «системы автономного энергоснабжения потребителей» для обеспечения электрической энергией удаленных автономных объектов по первой категории электроснабжения 220 В на основе использования возобновляемых источников энергии.
Головной комплекс МВК изготовлен на базе морского 20-футового контейнера (длина — 6058 мм, ширина — 2438 мм, высота – 2591 мм), который легко устанавливается на грузовые автомобили отечественного производства или устанавливается стационарно.
Корпус контейнера металлический (стальной профилированный лист 1,5 мм), окрашен грунтом и краской, цвет – синий. Контейнер разделен утепленной перегородкой на две секции: малую и большую, длиной 1,8 м и 4,2 м соответственно. Обе секции полностью утеплены (потолок, стены, пол) негорючим материалом ROCKWOOL, толщина теплоизоляционных плит из каменной ваты 100 мм, обшиты пергамином и OSB плитами, обработанны средством для защиты от возгорания и биоразрушения “ОГНЕБИО”. Кроме того, малая секция для повышения тепло-, звуко- и гидроизоляции полностью обшита трудногорючим фольгированным материалом АЛЮФОМ AL. В ней располагается утепленный негорючим композитным материалом монтажный шкаф с гелевыми АКБ, инвертором, контроллером заряда и шкафом с ТЭНами. Большая секция предназначена для хранения и транспортировки всех элементов ветроустановки. В ней же находятся системы освещения, пожарной сигнализации “Гранит-2”, огнетушитель порошковый ОП-4(3), а также автоматы для включения электромагнитного тормоза и автоматы на 220 В для потребителя.

Потребительские свойства:

МВК «Борей-7М» используется в качестве автономного источника электроэнергии для питания электроприборов постоянного тока напряжением до 48В, и электроприборов переменного тока напряжением 220В.
Мощность МВК «Борей-7М» – 15 КВт

Особенности технологии:

МВК «Борей-7М» проектируется по технологии «системы автономного энергоснабжения потребителей» для обеспечения электрической энергией удаленных автономных объектов по первой категории электроснабжения 220 В на основе использования возобновляемых источников энергии.

Другие продукты компании

Преимущества и недостатки вертикального ветрогенератора

Вертикальные ветряные турбины называют турбинами Дарье. Это название дано в честь французского инженера Жоржа Дарье, который получил патент на изобретение в 1931 году. Турбина Дарье имеет С-образные лопасти. Обычно две-три лопасти.

У ветряных установок с вертикальной осью вращения лопасти имеют форму в виде винтов. Согласно теории ветряная энергия может полностью удовлетворить общие потребности человечестав на энергию. Данная область энергетики стремительно развивается. Большая часть ветряных генераторов, которые производятся во всем мире, имеют горизонтальную ось вращения. Лопасти роторов ветрогенераторов, имеющих горизонтальную ось вращения, поворачиваются к ветру при помощи хвоста, а в самых крупных ветровых станциях – с помощью двигателей.

Конфигурация лопастей, вращающихся при помощи подъемной силы, обычно имеет аэродинамическую форму, и походит на крылья самолета. Вертикальные ветряки применяют в работе подъемную силу, их лопасти походят по форме на венчик для взбивания яиц. У ветряных установок с вертикальной осью вращения окружная скорость превышает скорость ветряных потоков, благодаря этому сила ветра приводит ветрогенератор в движение.

Опыты показали, что ветряная установка, имеющая вертикальную ось вращения, по показателям эффективности превосходит ветрогенераторы с горизонтальными осями вращения, так как в них используется винт, у которого площадь поверхности больше площади ветровых установок, имеющих горизонтальную ось вращения.

Преимущества вертикальных ветрогенераторов винтообразной формы

В процессе проектирования ветровых генераторов, у которых ось вращения вертикальная, нужно учитывать такой малоизвестный, но важнейший факт: нарастание силы сопротивления относительно подъемной силы может превышать ее в 1000 раз.

У ветрогенератора с вертикальными осями вращения есть существенные преимущества перед ветрогенераторами с горизонтальной осью, тем более в случаях, когда установка работает в области переменных ветров и необходимо менять направление турбины, что повышает нагрузку само по себе, как на вышку, так и на подшипники, при этом важно то, что расходуется энергия. На вертикальные ветряки нагрузка распределяется равномернее, благодаря чему есть возможность выполнять более легкую и большую по размеру конструкцию. Генератор можно установить на земле, вышка не обязательна. Для установки ротора против ветра не требуются дополнительные механизмы.

Ветряной генератор с вертикальной осью вращения может быть оборудован тремя крыльями, закрученными в виде спирали. Сила ветра оказывает влияние на спиральные лопасти и на входе в турбину, и на выходе из нее, что обеспечивает условия для наиболее эффективной ее работы.

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения являются достойной заменой ветрякам с горизонтальной осью. В качестве главного достоинства вертикального ветряка можно назвать то, что в этих установках нет необходимости направлять ось на поток ветра, такой ветряк использует ветер, который дует со всех направлений.

Если порывы ветра сильные, то ветрогенераторы с вертикальными осями быстрее наращивают силу тяги, а потом стабилизируют скорость вращения. Большой популярностью вертикальные ветряки пользуются особенно в регионах, где преобладающие ветра переменные.

Такие ветровые генераторы могут работать бесперебойно даже при сильном штормовом ветре, в то время, когда в подобных условиях горизонтальные ветровые установки автоматически выключаются.

Важен и тот факт, что лопасти ветрогенераторов с вертикальной осью вращения меньше шумят, они намного легче в изготовлении и способны выдерживать большие нагрузки, по сравнению с ветрогенераторами с горизонтальными осями вращения.

Для наращивания номинальной выходной мощности ветрогенератора достаточно в процессе эксплуатации добавить модули.

Вертикальный ветрогенератор не имеет каких-либо ограничений по защите расстоянием, если он устанавливается рядом с жильем, т.к. шумовая нагрузка остается в пределах до 20 ДБ, он не имеет магнитного излучения.

Ветрогенератор не требует для запуска дополнительных устройств.

Вертикальный ветряк безвреден для пчел, птиц и окружающей среды, он может устанавливаться рядом с жильем.

Ветрогенератор достигает номинальной мощности на малых оборотах. Современные ветрогенераторы устойчиво работают в агрессивных средах (резкие перепады температуры, морской воздух), благодаря непроницаемому саркофагу генератора из алюминия.

Вертикальный ветрогенератор требует минимум места для установки. Он защищен от воздействия молний путем применения алюминиевой конструкции.

Возможность установки без вреда для ландшафтного вида.

Недостатки ветрогенераторов с вертикальной осью вращения

У вертикальных ветряков есть также свои недостатки. Например, при вращении против ветряных потоков такой ветрогенератор несет потери, которые могут привести к тому, что эффективность применения ветряков с вертикальными осями вращения сокращается в два раза по сравнению с ветряными установками, которые оборудованы горизонтальными осями вращения.

Если ветрогенератор установлен рядом с землей, то внизу очень низкая скорость ветра, хотя можно сделать башню, но скорость ветра все равно будет низкой в нижней части ротора. Турбина сама не запускается, ей нужен толчок для начала работы;

Так как есть механизмы ветрогенераторов с вертикальной осью вращения, которые находятся внизу, то для того чтобы их заменить приходится производить демонтаж всей установки. Несмотря на все очевидные достоинства вертикальных ветряных генераторов, у них есть свои недостатки, которые нельзя не заметить. Кроме шума, который воспринимает ухо человека, от некоторых из них может исходить вредный инфразвук, приводящий к вибрациям, что вызывает дребезжание стекол в окнах и посуды. Зимой на лопастях ветрогенераторов могут появляться ледяные сосульки.

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения. Преимущества, недостатки и условия эксплуатации

Борьба за экологию, массовое строительство загородных домов, дач, развитие фермерских хозяйств и удорожание тарифов на использование электроэнергии, без которой человек не представляет себе комфортное, удобное существование, заставило вспомнить об альтернативных источниках получения электричества. Так, в начале прошлого века в Дании, стране маленькой и поэтому не нуждающейся в масштабных сооружениях для решения подобных задач, построили первый ветрогенератор, использующий ветер как преобразователь кинетической энергии в механическую. 

Такую его способность люди использовали давно. Вспомните мельницы, которые в наше время мы можем увидеть только в кино, а раньше их было большое количество по всей стране. Альтернативная энергия стала в последнее время самой актуальной темой, ее обсуждают, о ней дискутируют как специалисты, так и простые обыватели. Она заставила вспомнить «хорошо забытое старое».

Существует два вида конструкций с использованием силы ветра:

— карусельные или ветрогенераторы с вертикальной осью вращения;

— крыльчатые, с горизонтальной осью вращения.

В чем их отличия, преимущества и недостатки, оптимальные условия эксплуатации?

Мощность любого ветрогенератора зависит только от диапазона его винта и силы ветра. Оба устройства используют подъемную силу ветра или силу сопротивления, только расположение конструкции по отношению к его движению – вертикальное или перпендикулярное соответственно.

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения не требуют расположения непосредственно по движению потока воздуха. Они быстрее набирают обороты при усилении ветра, чем крыльчатые конструкции, сами реагируют на смену направления и надолго сохраняют скорость вращения. Расположение ветрогенераторов, имеющих горизонтальную ось вращения, должно быть привязано к движению ветра, а при его изменении установка должна развернуться, что ведет к потере определенной мощности.

В обоих генераторах наибольшую нагрузку несут основные узлы — ступица и опорно-подшипниковый механизм. Но ветрогенераторы с вертикальной осью вращения требуют более частой замены этих деталей.

При выборе устройства следует учесть тихоходность карусельного вида, поэтому для повышения коэффициента полезного действия и усиления вращающегося момента некоторые производители используют вместо подшипников мультипликаторы. Это повышает мощность, но ветрогенераторы с вертикальной осью вращения в результате становятся дороже, чем их крыльчатые аналоги. И возникает вопрос о целесообразности их использования.

Сроки службы конструкций примерно одинаковые – 15-25 лет. При этом надо соблюдать периодичность и своевременность замены комплектующих деталей и осуществлять правильный уход.

Эффективность ветрогенераторов почти не отличается в разных конструкциях. Коэффициент полезного действия карусельных установок составляет – 20-30 процентов, а в горизонтальных – 25-35 соответственно.

В ценовом образовании политика производителей не всегда соответствует реальности и здравому смыслу. Цены на крыльчатые конструкции намного дешевле, чем на их вертикальные аналоги. Иногда эта разница может составлять половину стоимости, а то и больше. Это можно объяснить ценой основных узлов, степенью изнашиваемости и применению для усиления мощностей дополнительных установок в виде постоянных магнитов.

Вертикальные ветрогенераторы самодельные обзор

В этом разделе собраны различные конструкции ветрогенераторов с вертикальной осью вращения, сделанные любителями данного вида ветрогенераторов. Вертикальных ветрогенераторов бывает множество видов и вариаций. Простейшие Савониусы или по простому бочки, и более продвинутые роторы Дарье, которые более оборотистые, но тут каждый вид имеет свои достоинства и недостатки. >

Ротор Онипко

Описание ротора Онипко. Что это? Очередной проект для поиска инвесторов или это реально эффективный ветрогенератор >

Вертикальный ветрогенератор

Самодельный ветрогенератор, фото и видео. Немного фото самого ветряка, вышки и генераторов. Для этого ветряка изготавливалось несколько вариантов генераторов >

Вертикальный ветрогенератор необычной конструкции

Интересная конструкция ветрогенератора, генератор которого сделан из асинхронного двигателя, но генератор сделан с тремя статорами и тройным ротором. так-же необычно вращается двухлопастной ротор с лопастями из поликарбоната. >

Ветряк из бочек с откидными лопастями

Ветрогенератор сделанный из жестяных бочек. Генератор сделан из асинхронного двигателя мощностью 2,2кВт, ротор которого переделан на неодимовые магниты. Привод на генератор ременной. Лопасти ветряка откидные с центробежными грузами, выхотя на ветер они раскрываются и закрываются переходя под ветер. >

Ветрогенератор из мотор-колеса

Немного фотографий небольшого вертикального ветрогенератора. В качестве генератора здесь использовалось мотор-колесо от скутера, передача крутящегго момента на генератор цепная, соотношение примерно 1:2,5. Размеры ротора 1*1,6метра, высота мачты 9 метров. На среднем ветру этот ветряк выдает до 3А и 17v на зарядку щелочного аккумулятора. >

Ветрогенератор для забора воды

Ставшая уже легендарной на просторах рунета конструция этого ветрогенератора, который приводит в движение самодельный насос, а он качает воду из озера. Изначально ветряк должен был заряжать аккумулятор, но слишком малые обороты свели на нет все попытки получения электричества. >

Вертикальный ветрогенератор, ротор Угринского

Самодельный ветрогенератор с вертикальной осью вращения и размером ротора 0,75*1,6м. Конструкция лопастей по чертежам ротора Угринского, это улучшенный Савониус по сути, КИЭВ такой конструкции выше. Конструкция сделана из двух блоков с углом 90 градусов, материал фанера и алюминий. Генератор для этого ветряка аксиального типа на постоянных магнитах.

Мощность ветроустановки около 50 ватт на ветре 7-8м/с.

>

Сомодельный ветрогенератор типа Савониус

Самодельный вертикальный ветрогенератор с размером ротора 1,8*1м. В качестве генератора переделанный автомобильный генератор.

Мощность ветроустановки 60 ватт на ветре 10м/с, это немного, но здесь надо усовершенствовать генератор.

Что стало с ветряком с вертикальной осью?


Наряду с историей сегодняшней коммерчески успешной пропеллерной ветровой турбины с горизонтальной осью (HAWT) есть менее известная история ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT). Когда-то считавшиеся конкурентами в установлении стандартов конструкции ветряных турбин, VAWT коммунального масштаба становятся все более и более необычным зрелищем. Тем не менее, прототипы VAWT служебного масштаба время от времени все еще появляются, поскольку предпринимаются попытки внедрить технологию вертикальной оси на рынке, где полностью доминируют машины с горизонтальной осью.Это ретроспективный обзор проектов VAWT коммунального масштаба с турбинами мощностью 100 кВт и более.


Есть записи о ветряных турбинах с вертикальной осью еще в Персии 9 века или даже нагорье Афганистана 7 века до н.э. Эти ранние VAWT были простыми устройствами, основанными на аэродинамическом сопротивлении; одна сторона турбины была закрыта, и ветер просто толкал лопасти с другой стороны. Был изобретен гораздо более эффективный VAWT на основе аэродинамической подъемной силы
. Жоржем Дарье во Франции еще в 1920-х годах, запатентовав как VAWT с изогнутыми лопастями «взбивалка для яиц» (здесь просто называется «турбина Дарье»), так и VAWT с прямыми лопастями (здесь называется H-ротор). Хотя сам Дарье построил ряд мелкосерийных моделей как с изогнутыми, так и с прямыми лопастями, первые мощные VAWT на основе аэродинамической подъемной силы были построены французом Жаном-Батистом Морелем, который в 1950-х годах построил несколько моделей с прямыми лопастями. Турбины Дарье мощностью до 7 кВт на юге Франции.

Исследователи из Национального исследовательского совета Канады (CNCR) повторно изобрели VAWT в середине 1960-х годов, по-видимому, не зная о давно забытых ранних французских разработках.

Канадские исследования были заново открыты в 1970-х годах Национальными лабораториями Сандия, которые, помимо своей основной миссии по разработке ядерного оружия, поручили Министерству энергетики США исследование альтернативных источников энергии.

Sandia построила турбину Дарье мощностью 60 кВт недалеко от Альбукерке, штат Нью-Мексико, в 1976 году, которая на тот момент стала самой большой из когда-либо построенных турбин VAWT. Хотя Sandia была в центре усилий по разработке VAWT в Северной Америке в 1970-х и 1980-х годах, они построили только один промышленный масштаб (под которым мы здесь подразумеваем ≥100 кВт) VAWT, турбину Дарье мощностью 500 кВт, установленную в 1988 году в Бушленде, штат Техас. Эта экспериментальная турбина имела регулируемую скорость, конструкцию без опор и была спроектирована таким образом, что большинство деталей можно было изменить для исследовательских целей. Отсутствие опор, вероятно, было основным фактором в достижении коэффициента мощности (отношение вырабатываемой электроэнергии к подводимой энергии ветра) 0,43, что, скорее всего, до сих пор является рекордом для VAWT коммунального масштаба.

Усилия Darrieus в Северной Америке

Сотрудничая или используя технологии CNRC или Sandia, несколько корпораций начали попытки коммерциализации VAWT типа Darrieus в 1970-х/80-х годах.

В Канаде производитель алюминия DAF Indal стал основным партнером VAWT с CNRC, и в 1977 году они побили рекорд размера, установленный Sandia годом ранее, с их турбиной Дарье мощностью 230 кВт, которая была установлена ​​на острове Магдалины в заливе Святой. Лоуренса в Квебеке, Канада. Эта турбина также известна тем, что доказывает, что VAWT действительно может запускаться автоматически. В 1978 году технические специалисты оставили ротор отсоединенным от трансмиссии на ночь, но сильный ночной ветер заставил ротор разогнаться до превышения скорости, что привело к выходу из строя растяжки, и ротор в конечном итоге штопором прижался к земле.

В 1983-84 годах компания DAF-Indal построила три турбины мощностью 500 кВт, которые в основном представляли собой более мощные версии турбины мощностью 230 кВт. Одна из турбин, которая была размещена на перевале Сан-Горгонио недалеко от Палм-Спрингс, Калифорния, разрушилась во время пусконаладочных испытаний на натяжение растяжек, что, к сожалению, унесло жизнь инженера, стоящего на ней, когда она упала. Другая турбина, расположенная на острове Принца Эдуарда, также упала на землю после поломки лопастей в 1985 году. DAF-Indal в конечном итоге остановила свою программу VAWT в 1991 году.

В конце 1970-х годов алюминиевая компания ALCOA из Питтсбурга, штат Пенсильвания, начала разработку VAWT в соответствии с соглашением о передаче технологии с Sandia. ALCOA построила ряд больших турбин Дарье, в том числе три машины мощностью 500 кВт, которые к 1980 году стали крупнейшими VAWT, построенными до сих пор. Одна из турбин мощностью 500 кВт, расположенная на перевале Сан-Горгонио,
. Калифорния, рухнула незадолго до конференции Калифорнийской энергетической комиссии 1981 года в соседнем Палм-Спрингс. В результате отключения электроэнергии несущий винт разогнался, лопасти оторвались от нижнего крепления и перерезали оттяжки, после чего отлетели на расстояние около 300 м, а турбина упала на землю.Естественно, запланированную демонстрацию пришлось отменить, но смело, вместо этого во время конференции было показано видео инцидента, что вызвало аплодисменты аудитории. В конце концов, ALCOA отменила свою программу VAWT, хотя часть ее была продана недавно созданной VAWTPOWER Inc, которая установила 40 турбин на перевале Сан-Горгонио в период с 1983 по 1984 год. Этот объект, первая настоящая ферма VAWT, работал с 1988 года.

Когда речь заходит о фермах VAWT, на ум приходит FloWind. Компания FloWind установила более 500 турбин на перевале Техачапи недалеко от Лос-Анджелеса и на перевале Альтамонт в районе залива Сан-Франциско. Их модели мощностью 170 кВт и 200 кВт были установлены в период с 1983 по 1986 год, а общая установленная мощность составила около 95 МВт. К тому времени, когда в 2004 году были введены в эксплуатацию последние турбины FloWind, они выработали в общей сложности около 1 ТВтч электроэнергии за свой срок службы. К 2010 году все турбины FloWind были сняты, хотя остатки можно найти в виде дорожного барьера на проходе через гребень холма на перевале Техачапи.

В 1986 году произошел катастрофический сбой FloWind-19, в результате которого лезвие попало в соседний измерительный трейлер, уничтожив внутри компьютер DOE/Sandia. Это было началом конца, так как это отпугнуло инвесторов, и FloWind обанкротилась.

Как и другие упомянутые выше разработчики турбин Дарье, компания FloWind использовала алюминиевые лопасти, которые были спроектированы так, чтобы изгибаться. Из-за плохой способности алюминия выдерживать циклические нагрузки это приводило к отказам, вызванным усталостью. Эти проблемы привели к тому, что турбины FloWind имели больше времени простоя, чем ветряные турбины с горизонтальной осью, установленные в то же время в Калифорнии.После реорганизации в начале 1990-х годов были построены два прототипа с лопастями из стекловолокна, но это оказалось слишком поздно, и одна из турбин с лопастями из стекловолокна разрушилась во время сильного ветра.

Несколько необычная конструкция турбины Дарье была использована канадской компанией Adecon, которая использовала внешний решетчатый каркас вместо растяжек. В 1984 году они построили 17-метровую турбину мощностью 125 кВт на острове Принца Эдуарда. Турбина, ротор которой находился на высоте 17 м над землей, проработала всего несколько часов, прежде чем превысила скорость и разрушилась.

После реорганизации компания Adecon установила десять турбин мощностью 150 кВт недалеко от Пинчер-Крик, Альберта. В этих турбинах не было опорного каркаса ротора, но вместо растяжек по-прежнему использовались решетчатые мачты. Решетчатые мачты вызывали резонансы, что приводило к выходу из строя компонентов. Это привело к тому, что две турбины упали, а большинство других большую часть времени не работали. К 2006 году все десять турбин были сняты.

Обязательно следует упомянуть могучую ЭОЛ (по-французски Эол, повелитель ветра в греческой мифологии), строительство которой было завершено в 1987 году и расположено в Кап-Чате, на южном берегу реки Святого Лаврентия в Квебеке.Имея общую высоту 110 м, вращающуюся массу 880 метрических тонн и номинальную мощность 3,8 МВт, ÉOLE побил все предыдущие рекорды и до сих пор остается самым большим VAWT из когда-либо построенных.

Этот монстр со стальными лопастями и регулируемой скоростью работал до 1993 года, когда сломался нижний подшипник. Приятно сообщить, что ÉOLE все еще существует и летом проводит экскурсии. Настоятельно рекомендуется посетить: ÉOLE — легенда для любителей ветроэнергетики, а красивый полуостров Гаспе — прекрасное место в целом. Удобно, что можно провести экскурсию на английском языке, и если вы заплатите несколько дополнительных долларов, вас могут отвезти на верхнюю платформу ÈOLE, откуда открывается захватывающий вид.

Были и другие турбины Дарье для коммунальных предприятий, даже некоторые из них были построены в Европе в 1980-х годах. Но серьезные попытки становятся все более редкими. Проблемы с усталостью лезвия, необходимость ровной местности для крепления растяжки и недостатки расположения ротора так близко к земле были причинами того, что «взбиватель яиц» Дарье не смог зарекомендовать себя в качестве конкурента HAWT.

Тем временем в Европе

Частично совпадающие с североамериканскими разработками Дарье, VAWT также исследовались в Европе, но здесь основное внимание было уделено концепции Н-ротора, которая имеет некоторые преимущества по сравнению с обычной турбиной Дарье. Самое главное, его обычно размещают на отдельно стоящей башне, что делает ротор выше и делает ненужными растяжки.

Самым известным и, возможно, самым амбициозным европейским проектом VAWT был проект, предпринятый британской компанией VAWT Ltd в 1980-х/90-х годах на основе исследований под руководством Питера Масгроува из Университета Рединга в Великобритании.

Сначала концепция VAWT Ltd отличалась изменяемой геометрией, которая позволяла складывать лопасти для регулирования мощности. Но после оценки турбины с изменяемой геометрией мощностью 130 кВт, установленной в 1986 году в заливе Кармартен в Уэльсе, было решено, что мощность можно точно так же регулировать с помощью фиксированных прямых лопастей. Так, следующий прототип мощностью 500 кВт, построенный в 1990 году, имел прямые лопасти. У этой турбины было несколько отказов, связанных с передачей мощности, и, в конечном итоге, произошел разрушительный отказ одной из лопастей из стекловолокна.Вскоре после этого государственное финансирование было остановлено, и проект в конечном итоге закрылся.

В 1990-х годах немецкий изобретатель и предприниматель Гётц Хайдельберг начал разработку концепции H-ротора с постоянными магнитами и регулируемой скоростью в мюнхенской компании Heidelberg Motor GmbH. В 1991 году их первый крупный (300 кВт) прототип был установлен в Кайзер-Вильгельм-Коог на немецком побережье Северного моря. В нем использовался генератор, установленный на земле, и он поддерживался растяжками, соединенными с верхним подшипником, позволяющим вращать всю башню (во многом как турбина Дарье).После отказа от наземного генератора были разработаны пять новых прототипов мощностью 300 кВт, в которых большой многополюсный кольцевой генератор был размещен на вершине башни-треноги. После того, как проблема со сваркой привела к тому, что одна турбина разрушилась в начале 1995 года, другие машины были выведены из эксплуатации и окончательно разобраны в 1997 году. Это также привело к отказу от финансируемой ЕС разработки версии концепции мощностью 1,2 МВт. и это было также концом этого усилия VAWT.

Стоит упомянуть, что Heidelberg установила свою меньшую, 20 кВт, версию для экстремальных условий на немецком исследовательском объекте в Антарктиде, который, как сообщается, работал в течение 15 лет, прежде чем был выведен из эксплуатации в 2008 году.

Непрерывные усилия

Если бы даже немецкая инженерия не смогла заставить VAWT держаться вместе, можно было бы предположить, что после середины 1990-х от этой концепции наверняка отказались. Ну, это не так, хотя только в 2010 году был построен следующий прототип H-ротора универсального масштаба, на этот раз шведской компанией Vertical Wind AB.

В 2010 году недалеко от Фалькенберга на западном побережье Швеции они построили прототип двигателя мощностью 200 кВт с прямым приводом и переменной скоростью. Турбина с башней из многослойного дерева и многополюсным генератором с прямым приводом собственного производства в основном использовалась для измерений, но все еще работает, хотя и при ограниченной скорости ветра.Компания Vertical Wind прекратила свое развитие после потери ключевого инвестора в 2010 году, но по-прежнему производит генераторы.

Подобно программам DAF Indal и ALCOA VAWT 1970-80-х годов, которые были инициативами производителей алюминия, действующая сегодня польская компания VAWT Anew Institute является дочерней компанией производителя стали Stalprodukt SA. Компания Anew построила прототип мощностью 200 кВт в 2015 году и, что особенно важно, прототип мощностью 1,5 МВт в 2017 году, который по установленной мощности уступает только ÉOLE, крупнейшему VAWT за всю историю.Неудивительно, что в конструкции используется максимально возможное количество стали, но, к счастью, по крайней мере лопасти сделаны из стекловолокна.

Как насчет плавучих VAWT?

Плавучие ветряные турбины (например, торговой ассоциацией WindEurope) были определены как ключевая технология, позволяющая значительно расширить оффшорную ветроэнергетику. Низкий центр масс VAWT хорошо сочетается с плавучей платформой, и это вызвало возрождение интереса к концепции, поскольку в 2010-х годах был инициирован ряд плавучих проектов VAWT.

MODEC, японская компания, специализирующаяся на плавучих платформах для нефтегазовой промышленности, например, разработала плавучую гибридную систему выработки энергии ветра и приливных течений под названием skwid (Savonius Keel and Wind Turbine Darrieus). Концепция состояла из H-ротора над поверхностью и турбины Савониуса, собирающей потоки под ней. Однако их прототип мощностью 500 кВт дважды тонул при вводе в эксплуатацию в 2013/14 году, и MODEC отказалась от своих амбиций VAWT.

Еще одна попытка коммерциализации плавучих VAWT была предпринята французской компанией NENUPHAR, которая стремилась разработать многомегаватную двухтурбинную плавучую морскую платформу.

Ни один большой плавучий VAWT никогда не развертывался, но в 2014 году NENUPHAR установила наземный прототип мощностью 600 кВт в Фос-сюр-Мер на французском средиземноморском побережье, для которого были испытаны различные конфигурации лопастей. Однако в 2018 году компания NENUPHAR была ликвидирована после того, как от нее отказался промышленный партнер.

Можно упомянуть несколько других усилий по разработке плавучих VAWT, которые стремятся вскоре развернуть большие прототипы. Но эта краткая ретроспектива ограничена проектами, которые, независимо от конечного результата, включали фактическое строительство турбин с вертикальной осью коммунального масштаба. Таким образом, эти «бумажные» проекты здесь опущены, но могут стать предметом будущего отчета.

Возрождение интереса к плавучим нишам

Подводя итог, можно сказать, что концепция ветряных турбин с вертикальной осью в последние несколько лет вызвала новый интерес, особенно для плавучих морских платформ. Конкурировать с концепцией горизонтальной оси, которая становится все более и более технологичной с тех пор, как в 1980-х годах победили VAWT в качестве стандарта ветряных турбин, становится все труднее, но рынок плавающей ниши может стать возможностью, которую ждали ветряные турбины с вертикальной осью.


Информация об авторе:   Эрик Мёллерстрём The Rydberg Laboratory for Applied Sciences, Halmstad University, PO Box 823, SE-301 18 Halmstad, Sweden ([email protected])



а также другие более мелкие проекты VAWT, не охваченные здесь, в открытом доступе доступен следующий документ: Möllerström E, Gipe P, Beurskens J, Ottermo F, «Исторический обзор установленных ветряных турбин с вертикальной осью мощностью 100 кВт и выше», Renewable. и Обзоры устойчивой энергетики, Том 105 (2019).

Ветряные турбины с вертикальной осью: чем они лучше?

Возможно, вы недавно видели в Интернете эту фотографию плавучей морской ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT) компании EDF под названием Vertiwind. Его паспортная мощность составляет два мегаватта. Vertiwind станет частью проекта оффшорной ветряной электростанции EDF-EN под названием Inflow, финансировать который помогает Европейская комиссия.

Странный дизайн пробудил во мне любопытство к VAWT. Почему разработчик должен выбрать VAWT вместо ветряной турбины с горизонтальной осью (HAWT)? И есть ли веские причины для большего количества разработчиков рассматривать модели VAWT?

Французская Vertiwind в конечном итоге уйдет в море.

Давайте посмотрим, как работает VAWT и как он сочетается с ветряной турбиной с горизонтальной осью. У VAWT есть три основных преимущества перед HAWT и столько же недостатков. Например:

Меньше компонентов – Очевидно, что вал несущего винта VAWT ориентирован не горизонтально, а вертикально. Преимущество здесь заключается в уменьшении количества деталей. Обычный HAWT должен быть сначала ориентирован по ветру, прежде чем лопасти смогут вращаться. Напротив, лопасти VAWT ловят ветер в любом направлении без направленной ориентации.Это делает его идеальным для порывистых условий. Более того, нет необходимости в компонентах для контроля рыскания и тангажа.

Безопасность – Предотвращение подъема рабочих на высокие башни турбин также делает VAWT более безопасной альтернативой. Затраты на техническое обслуживание дополнительно снижаются, поскольку редукторы, генераторы и большинство электрических и механических компонентов находятся на уровне земли или около него, что позволяет избежать необходимости в подъемном механизме, подъемниках и компенсации за опасность.

Уменьшение масштаба — конструкция может быть уменьшена и оставаться достаточно эффективной в густонаселенных городских районах или на крышах, где другие технологии возобновляемых источников энергии могут оказаться невозможными. Жилищные возможности модели VAWT кажутся многообещающими в снижении потребления энергии из углеводородных источников.

Несмотря на плюсы, есть веские причины, по которым многие скептически относятся к возможностям использования VAWT на ветряных электростанциях. Например:

Эффективность – Когда ветер дует на лопасти HAWT, все они способствуют выработке энергии. Когда ветер дует на турбину с вертикальной осью, только часть лопастей создает крутящий момент, в то время как остальные части просто «двигаются вперед».Результатом является сравнительно сниженная эффективность производства электроэнергии.

Проще говоря, поскольку эффективность производства электроэнергии не так хороша, VAWT не являются хорошими долгосрочными инвестициями. Именно поэтому разработчики ветроэнергетики остановились на HAWT. Самая большая забота владельца — просто производить как можно больше энергии в течение 20 с лишним лет. До недавнего времени ни один прототип VAWT не был близок к долгосрочной генерирующей мощности конструкций с горизонтальной осью. Обычные VAWT не имеют такого контроля оптимизации, по крайней мере, пока.

Расширение масштаба – Существует ряд препятствий на пути масштабирования VAWT до коммерческих размеров. Во-первых, они не такие прочные по конструкции, как HAWT. Это связано с тем, что HAWT несет наибольшую нагрузку по сравнению с широко используемыми моделями VAWT.

Большой VAWT должен быть закреплен большим количеством длинных растяжек, особенно так называемой конструкции «взбивалка для яиц» (ссылка здесь). Общепринятое мнение гласит, что ветряная электростанция VAWT коммерческого масштаба потребует больше материалов и места для производства сопоставимого количества энергии, чем ферма, оснащенная турбинами с горизонтальной осью.Дело не в том, что VAWT нельзя масштабировать для коммерческих целей, а в том, что ряд определенных проблем при этом не дает преимуществ с точки зрения стоимости или эффективности.

Турбина Архимеда может быть компромиссом между VAWT и HAWT.

Больше техобслуживания – В то время как у VAWT меньше компонентов, которые могут изнашиваться и требуют ремонта, силы, действующие на машину, более турбулентны, чем на HAWT. Когда HAWT направлен в правильном направлении, лопасти также оптимально наклоняются.Вот почему средства управления тангажем и рысканьем стоят тех затрат на техническое обслуживание, которые они несут, по сравнению с отсутствием этих средств управления вообще.

Кроме того, меньшие VAWT, которые можно найти на вершине городской структуры, такой как стадион или многоквартирный дом, испытывают то, что некоторые называют толкающими силами. Они создают боковое напряжение, которое можно объяснить только более прочными материалами и регулярным техническим обслуживанием.

VAWTS по-прежнему популярны среди энтузиастов и инженеров-любителей, потому что они ставят перед собой ряд увлекательных задач и могут иметь потенциальное применение при решении этих задач.Они остаются популярными для небольших и жилых установок, где ограниченное пространство ограничивает количество возобновляемых источников энергии, которые можно установить. Однако это может измениться в ближайшем будущем с недавно анонсированным дизайном Archimedes (ссылка), который ближе к HAWT. Более того, из-за своего небольшого размера он обладает некоторыми преимуществами моделей HAWT и VAWT.

Как насчет оффшорных VAWT? Одним из аргументов, препятствующих развитию морских ГАВТ, являются (предполагаемые) ограничения по размеру, а также доказанная и значительная генерирующая мощность морских ГАВТ.Принято считать, что должен быть предел тому, как крупные разработчики могут работать с традиционной конструкцией HAWT, и OEM-производители могут приближаться к этому пределу. Так почему бы не VAWT?

Трудно утверждать, что потенциальные преимущества конструкции VAWT стоят затрат на разработку. На текущем рынке у инвесторов и девелоперов есть основания скептически относиться к оффшорным VAWT. Но отдайте должное EDF-EN за попытку сделать что-то по-другому и за то, что не уклоняетесь от упомянутых здесь технических проблем.Тем не менее, я пока не убежден в необходимости такого проекта, не говоря уже о его рентабельности по сравнению с общепринятой конструкцией с горизонтальной осью.

Андрей Мерецкий


Рубрики: Турбины
С тегами: hawt, VAWT
 

Вертикальные ветряные турбины обещают более высокую эффективность

Будь то на суше или на море, у ветряных турбин есть проблема. Как признала в 2019 году компания Ørsted, крупнейший в мире разработчик оффшорных ветряных электростанций, турбины с горизонтальной осью создают огромный след, достаточный для того, чтобы компании пришлось резко изменить свои оценки производства энергии.Там, где эффективность одной турбины составляет около 50 процентов, это число может снизиться до 40 процентов, если эта же турбина является второй в очереди на ветровой электростанции. Чтобы избежать турбулентности турбины против ветра (мощностью 10 МВт с размахом лопастей 150 метров), турбина ниже по потоку должна быть удалена примерно на три километра. Получится довольно массивная ферма.

«Просто сказать: «Хорошо, у нас есть эффект следа, и мы ничего не можем с этим поделать», — это неподходящий путь вперед», — сказал Яковос Цанакис, профессор инженерных материалов в Оксфордском университете Брукса. Цанакис и студент бакалавриата Йоахим Тофтегор Хансен знали, что должен быть лучший способ. Поэтому они начали рассматривать ветряные турбины с вертикальной осью в качестве альтернативы.

С перпендикулярными к земле лопастями, которые вращаются вокруг башни — в стиле карусели — одиночная турбина с вертикальной осью собирает энергию ветра иначе, но не более эффективно, чем ее горизонтальные собратья. Одна вертикальная турбина имеет эффективность в диапазоне от 35 до 40 процентов (хотя исследователи вертикальных турбин уверены, что это число скоро достигнет 50).Но, как продемонстрировали Цанакис и Хансен в статье, опубликованной в Renewable Energy в июне 2021 года, при совместной работе и правильном расположении турбины с вертикальной осью могут затмить горизонтальные турбины.

Повышенная эффективность


Цанакис и Хансен провели около 11 500 часов компьютерного моделирования 30 с лишним конфигураций вертикальных турбин. Они обнаружили, что оптимальное расположение турбин с вертикальной осью оказывается при наличии турбин на расстоянии трех диаметров друг от друга, смещенных на 60 градусов. Эта установка увеличила эффективность турбин на 15 процентов. Это также означало, что турбины можно было бы более плотно сгруппировать на ферме гораздо меньшего размера, чем это позволяли бы горизонтальные турбины.

Прослушайте подкаст: Создание цепочки поставок морской ветроэнергетики в США

Повышенная эффективность достигается за счет того, как они получают энергию от ветра.

«Они всасывают воздух, затем выдувают воздух», — сказал Цанакис.

Там, где турбины с горизонтальной осью создают воронкообразный след, который тянется как инверсионный след, ветер становится менее турбулентным после прохождения турбин с вертикальной осью.Цанакис сравнивает эффект с игрой в ветряной футбол или, может быть, в настольный футбол. «Это похоже на передачу воздушного мяча между игроками — каким-то образом это работает гармонично, и у вас есть общая эффективность».

Морские ветряные электростанции


Благодаря меньшей занимаемой площади, меньшей высоте и большей эффективности при совместной работе вертикальные турбины могут стать идеальным решением для морских ветровых электростанций.

Смотрите видео по теме: Следующая задача Wind Power

В Греции, например, существует много напряженности между правительством и островитянами.Граждане, зависящие от туризма, опасаются, что горизонтальные ветряные электростанции, которые правительство надеется построить, испортят горизонт, поставив бизнес в упадок.

«Если вы разрушите это побережье, этот красивый пейзаж — голубое море и голубое небо — это может повлиять на туристическую индустрию», — сказал Цанакис. «Турбины с вертикальной осью были бы отличным решением для этих островов. На тот же мегаватт они меньше по высоте и их не так легко увидеть с берега».

Они могут занимать в 100 раз меньше места.

Узнайте больше в этой инфографике: Новый глобальный атлас ветроэнергетики

Конечно, стомиллиардная отрасль вряд ли за одну ночь переключится с зрелой конструкции на радикально новую. «Мы здесь не для того, чтобы все перевернуть и отложить в сторону турбины с горизонтальной осью», — сказал Цанакис. «Мы считаем, что гибридная модель может реанимировать существующие низкоэффективные ветряные электростанции и обеспечить следующий шаг для будущей перспективы увеличения удельной мощности ветряных электростанций.

И хотя это, несомненно, крупный бизнес, возможно, отрасль ветряных турбин менее устойчива к изменениям, чем другие отрасли.

«Мы говорим о климате, энергии, окружающей среде», — сказал Цанакис. «Это выше людей, выше нас самих — это имеет наибольшее влияние. Мы должны отнестись к этому серьезно и принять меры».

Майкл Абрамс — писатель по инженерным вопросам и технологиям из Вестфилда, штат Нью-Джерси, .

Виды ветра — У.S. Управление энергетической информации (EIA)

  • Турбины с горизонтальной осью
  • Турбины с вертикальной осью

Размеры ветряных турбин сильно различаются. Длина лопастей является самым большим фактором, определяющим количество электроэнергии, которую может генерировать ветряная турбина. Небольшие ветряные турбины, которые могут питать один дом, могут иметь мощность 10 киловатт (кВт). Крупнейшие действующие ветряные турбины имеют мощность выработки электроэнергии до киловатт (10 мегаватт), и более крупные турбины находятся в разработке.Большие турбины часто группируются вместе для создания ветряных электростанций или ветряных электростанций , которые обеспечивают электроэнергией электрические сети.

Источник: адаптировано из проекта развития национального энергетического образования (общественное достояние)

Вертикально-осевая ветряная турбина Darrieus в Мартиньи, Швейцария

Источник: Lysippos, автор Wikimedia Commons (лицензия на бесплатную документацию GNU) (общественное достояние)

Турбины с горизонтальной осью аналогичны винтовым авиационным двигателям

Турбины с горизонтальной осью имеют лопасти, как пропеллеры самолетов, и обычно имеют три лопасти.Самые большие турбины с горизонтальной осью достигают высоты 20-этажных зданий и имеют лопасти длиной более 100 футов. Более высокие турбины с более длинными лопастями производят больше электроэнергии. Почти все ветряные турбины, используемые в настоящее время, являются турбинами с горизонтальной осью.

Турбины с вертикальной осью похожи на взбивалки

Турбины с вертикальной осью имеют лопасти, прикрепленные к верхней и нижней части вертикального ротора. Самый распространенный тип турбины с вертикальной осью — ветряная турбина Дарье, названная в честь французского инженера Жоржа Дарье, запатентовавшего ее конструкцию в 1931 году, — выглядит как гигантская двухлопастная взбивалка для яиц.Некоторые версии турбины с вертикальной осью имеют высоту 100 футов и ширину 50 футов. Сегодня используется очень мало ветряных турбин с вертикальной осью, потому что они не работают так же хорошо, как турбины с горизонтальной осью.

Ветряные электростанции или ветряные электростанции производят электроэнергию

Ветряные электростанции представляют собой кластеры ветряных турбин, которые производят большое количество электроэнергии. Ветряная электростанция обычно имеет множество турбин, разбросанных по большой площади. Одной из крупнейших ветряных электростанций Соединенных Штатов является Центр энергии ветра Horse Hollow в Техасе, в котором на конец 2020 года было 422 ветряных турбины, расположенных на площади около 47 000 акров.Общая мощность проекта составляет около 735 мегаватт (или 735 000 киловатт).

Ветряные турбины с горизонтальной осью на ветряной электростанции

Источник: стоковая фотография (защищено авторским правом)

Последнее рассмотрение: 3 ноября 2021 г.

Ветряные турбины с вертикальной осью еще не умерли

Ветряные турбины с вертикальной осью были практически стерты из коллективной памяти всего несколько лет назад, изгнаны из-за стоимости и технических препятствий.Внезапно они снова появляются, отчасти благодаря Министерству энергетики США. Если все пойдет по плану, оффшорная ветроэнергетика также может взять на себя ответственность за возрождение.

Что случилось с ветряными турбинами с вертикальной осью?

Для тех из вас, кто плохо знаком с этой темой, ветряные турбины с вертикальной осью — это именно то, на что они похожи. В отличие от знакомых трехлопастных гигантских ветряных турбин, которые вращаются на горизонтальной оси высоко над землей на вершине очень высокой башни, турбины с вертикальной осью занимают гораздо меньше воздушного пространства.Отчасти это связано с тем, что они обычно используются для небольших ветровых проектов, но в основном из-за их лопастей, которые охватывают ступицу в вертикальной конфигурации. Турбины могут быть расположены гораздо ближе к земле, а лопасти могут иметь поразительное разнообразие конфигураций.

Большой вопрос заключается в том, могут ли ветряные турбины с вертикальной осью генерировать достаточно электроэнергии, чтобы оправдать затраты. До недавнего времени ответ был: мех.

Возвращение ветряных турбин с вертикальной осью

Другими словами, есть причина, по которой ведущие мировые разработчики ветроэнергетики не инвестировали значительные средства в область вертикальной оси (если вы найдете такую, напишите нам в ветке комментариев).

Еще в 2017 году наши друзья из Wind Power Engineering посмотрели на положение дел и обозначили препятствия:

«Хорошо известно, что VAWT тихий, безопасный и не нуждается в высокой вышке. Однако, несмотря на усилия бесчисленных инженеров, практически не было запущено ни одного коммерческого крупного VAWT. Причины очевидны: остаются нерешенными проблемы аэродинамической эффективности, самозапуска, устойчивости конструкции и безопасного торможения. Проблемы должны быть решены для любого типа ветряной турбины», — написали они.

Тем не менее, технология продолжает привлекать инженеров в поисках новых вызовов. Если предположить, что эти проблемы решаемы, решения могут быть дорогими, и следующим препятствием будет поиск рынка для них.

Лучше всего начать с военных закупок. Конечно же, ветряные турбины с вертикальной осью в прошлом месяце попали в список, когда Исследовательская лаборатория ВВС США опубликовала список из восьми компаний, отобранных для своей новой программы «Экспедиционная энергетическая кампания».

Кампания посвящена передовым технологиям, включая беспроводную передачу и роботизированную сборку, а также солнечную и ветровую энергию. Обычная высокая трехлопастная турбина не подходит для экспедиционных сил, которые пытаются вести себя сдержанно, что может объяснить, почему ВВС привлекли для участия в программе исландскую фирму с вертикальной осью IceWind.

Техас запускает ветряные турбины с вертикальной осью

В области возобновляемых источников энергии всегда все становится интереснее, когда в дело вступает Техас.Знаменитое нефте- и газодобывающее государство стало одним из первых последователей и национальным лидером в области ветроэнергетики во времена администрации Обамы. Солнечная энергия, хранение энергии и экологически чистый водород также присутствуют, поэтому неудивительно, что IceWind решила начать свой бизнес в США в Техасе.

Также неудивительно, что Техас пробует себя в новой области плавучих морских ветряных турбин, и здесь все становится еще интереснее.

Техас расположен в Мексиканском заливе, что может означать, что он готов к работе в прибрежной ветровой зоне, но это не так.В прошлом году Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии при Министерстве энергетики изучила данные об оффшорных ветровых ресурсах в Персидском заливе и выбрала Луизиану как более экономически выгодный вариант для региона.

Чтобы не отчаиваться, Техас предоставил Техасскому университету в Далласе кредит для реализации нового проекта оффшорной ветряной турбины, финансируемого ARPA-E, который является офисом Министерства энергетики, которому поручено предоставить финансовые ресурсы для высокорискованных и высокоокупаемых программ НИОКР, которые частные сектор инвесторы уклоняются от.

Это не будет морская ветряная турбина ваших родителей. ARPA-E хочет увидеть новое поколение недорогих плавучих морских ветряных турбин.

По мнению ARPA-E, проблема современной плавучей ветровой технологии заключается в том, что ветряные турбины смоделированы по той же традиционной трехлопастной конфигурации с вертикальной осью, что и наземные турбины, и им требуется большая и дорогая платформа, чтобы плавать. .

ARPA-E призвал к новым конструкциям плавучих морских ветряных турбин, и Техасский университет ответил проектом с вертикальной осью.Вот пусть САРП-Э объяснит:

«VAWT [ветровые турбины с вертикальной осью] обладают преимуществами по сравнению с традиционными морскими ветровыми установками, поскольку они имеют более низкий вертикальный центр тяжести и центр давления; требуется меньшая и менее дорогая плавучая платформа; не нужны системы контроля рыскания; и имеют потенциал для снижения затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание благодаря доступу к трансмиссии на уровне платформы».

UT-Dallas выиграл финансирование в апреле 2020 года и, как ожидается, поставит товар в апреле следующего года, поэтому вскоре мы увидим новую ветряную турбину с вертикальной осью, которая обладает аэроупругим кроем, координирует «активную плазму на управление потоком лопастей с контролем скорости вращения ротора для уменьшения изменчивости крутящего момента», и установлен на легкой, стабильной и предположительно недорогой платформе.

Морские ветряные турбины и турбины с вертикальной осью

UT-Dallas — не единственный игрок в игре с плавающими ветряными турбинами с вертикальной осью, которая, кажется, внезапно ожила.

САРП-Э может взять часть кредита. Еще в 2019 году он запустил инициативу по финансированию оффшорной ветроэнергетики под названием ATLANTIS, направленную на снижение стоимости плавучих ветряных турбин за счет предложения радикально новых конструкций, таких как предложенная UT-Dallas.

Национальная лаборатория

Sandia также внесла свой вклад в исследование 2017 года, в ходе которого были определены оптимальные по стоимости конструкции для плавучих морских ветряных турбин с вертикальной осью.

Совсем недавно британский университет Оксфорд Брукс вставил свои два цента, отметив, что «вертикальная конструкция турбины намного эффективнее, чем традиционные турбины на крупных ветряных электростанциях, а при установке парами вертикальные турбины увеличивают производительность друг друга до 15%».

Буквально в прошлом месяце Университет Стратклайда в Глазго также опубликовал исследование, предполагающее, что плавающие ветряные турбины с вертикальной осью могут быть экономически целесообразной альтернативой традиционным плавучим турбинам.Турбины можно было бы уплотнить друг к другу, а затраты на техническое обслуживание и ремонт свести к минимуму.

Техас и ветряные турбины с вертикальной осью

Это может объяснить, почему Техас так заинтересован в этой технологии. Вышеупомянутое исследование морского ветра было основано на обычных турбинах. Плавающие турбины с вертикальной осью могут стать совершенно новым котлом для рыбы, что позволит штату Одинокой Звезды вывести свое лидерство в области ветроэнергетики в Мексиканский залив.

Не задерживайте дыхание для вертикальной ветряной электростанции будущего.Технология все еще находится на ранней стадии, и стоимость обычных плавучих ветряных турбин продолжает снижаться.

Однако похоже, что ветряные турбины с вертикальной осью направляются в море. Если и когда плавающие ветряные турбины с вертикальной осью появятся, следите за новыми конструкциями ветряных электростанций, которые включают солнечные батареи, энергию волн или все три, а также системы производства водорода.

Подпишитесь на меня в Твиттере @TinaMCasey.

Изображение предоставлено Техасским университетом в Далласе.

Цените оригинальность CleanTechnica? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или послом CleanTechnica – или покровителем на Patreon.


Реклама
У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

Ветряные турбины с вертикальной осью — экономия энергии в будущем

Многие люди во всем мире говорят о вариантах использования возобновляемых источников энергии, поскольку они хотят сократить свои затраты на энергию, а также внести свой вклад в защиту мира. Повышение уровня моря и растущий уровень загрязнения вызвали интерес во всем мире и привели к появлению новых конструкций ветряных турбин. Многие люди используют турбины, чтобы помочь им сделать эти шаги.

Ветряные турбины в основном бывают двух типов: с вертикальной осью (VAWT) и с горизонтальной осью (HAWT). HAWT — самый распространенный тип ветряных турбин, построенных во всем мире. VAWT — это тип ветряной турбины с двумя или тремя лопастями, в которой вал главного ротора движется вертикально. Однако они используются реже, поскольку они не так эффективны, как HAWT.

Ветряная турбина с вертикальной осью (VAWT) — самая популярная из турбин, которые люди устанавливают, чтобы сделать свой дом источником возобновляемой энергии. Хотя они не так широко используются, как ветряные турбины с горизонтальной осью, они отлично подходят для размещения в жилых районах и других местах. Здесь мы рассмотрим VAWT и расскажем вам о плюсах и минусах, а также предоставим другую важную информацию, которая облегчит стресс и головную боль, когда вы просто хотите внести свой вклад в защиту окружающей среды.

Вертикальные турбины вращаются вокруг вертикальной оси и бывают разных форм, размеров и цветов. Его движение похоже на вращение монеты на ребре. Основное различие между VAWT и HAWT заключается в положении лопастей. В HAWT лопасти находятся сверху и вращаются в воздухе, в то время как в VAWT генератор установлен в основании башни, а лопасти намотаны на вал.

Что такое турбина с вертикальной осью?

Ветряные турбины с вертикальной осью

спроектированы так, чтобы быть экономичными и практичными, а также бесшумными и эффективными.Они отлично подходят для использования в жилых районах, тогда как HAWT лучше всего подходит для использования в бизнес-центре. Существует два разных стиля вертикальных ветряных турбин. Один из них — ротор Савониуса, а второй — модель Дарье. Первая модель выглядит как бочка на 55 галлонов, разрезанная пополам и помещенная на вращающийся вал. Вторая модель меньше и очень похожа на взбивалку. Большинство ветряных турбин, используемых сегодня, — это модели Савониуса. Мы более подробно рассмотрим оба типа доступных турбин.

Ветряная турбина нагнетает воздух в ступицу, которая затем превращается в генератор. Воздух, который проходит через лопасти ветряной турбины, закручивается в генератор за счет крутящего момента. VAWT, поскольку турбины чаще укорачиваются, имеют следующие качества:

  • От двух до трех лопастей с вертикально работающим валом несущего винта – чем больше лопастей у вас на агрегате, тем больше энергии ветра он будет получать и тем выше будет его эффективность
  • Используется реже, чем горизонтальная ветряная турбина
  • Положение лопастей в VAWT другое.В этой модели основание башни удерживает генератор, а лопасти наматываются на вал. Люди используют VAWT, потому что их можно разместить ближе к земле, что делает их приемлемыми и эффективными для использования в жилых помещениях.
  • У ветряных турбин с вертикальной осью вал ротора расположен вертикально
  • VAWT проще и доступнее в обслуживании, чем горизонтальные блоки
  • Некоторые пользователи жалуются на то, что VAWT создает меньше энергии ветра, что может вызвать ряд различных шумов в сердце. Турбулентный воздушный поток также может сократить срок службы системы.
  • Установка VAWT на крышу приведет к удвоению скорости ветра для максимальной турбулентности ветра и использования энергии ветра.

Типы ветряных турбин с вертикальной осью

Как обсуждалось выше, существует два разных типа VAWT, которые вы можете выбрать. Хотя мы кратко рассмотрели эти типы выше, теперь мы рассмотрим дополнительную информацию о каждом типе и обсудим важные факторы, которые вам следует знать.Во-первых, давайте взглянем на режим ветряной турбины Дарье.

Ветряная турбина Дарье

Ветряная турбина Darrieus широко известна как турбина «Eggbeater». Он был изобретен Жоржем Дарье в 1931 году. Дарье — это высокоскоростная машина с низким крутящим моментом, подходящая для выработки электроэнергии переменного тока (AC). Дарье обычно требует ручного толчка, поэтому для начала вращения требуется внешний источник питания, поскольку пусковой крутящий момент очень низкий. Дарье имеет две вертикально ориентированные лопасти, вращающиеся вокруг вертикального вала.

Ветряная турбина Darrieus имеет следующие особенности:

  • Эти турбины в форме взбивалки отличаются высокой эффективностью, однако они не так надежны.
  • Чтобы использовать ветряную турбину Дарье, у вас должен быть внешний источник энергии, чтобы запустить их
  • В ваших же интересах выбрать ветряк с не менее чем тремя лопастями.
  • Для поддержки такого ветряка необходимо, чтобы у вас была надстройка, которая соединит его возле верхней опоры.

Ветряная турбина Савониуса

Ветряная турбина Савониуса с вертикальной осью представляет собой медленно вращающуюся машину с высоким крутящим моментом с двумя или более лопатками, которая используется в высоконадежных низкоэффективных силовых турбинах. Большинство ветряных турбин используют подъемную силу, создаваемую лопастями аэродинамической формы, для привода ротора, Савониус использует сопротивление и поэтому не может вращаться быстрее, чем скорость приближающегося ветра.

Теперь давайте посмотрим на второй тип, который также является самым популярным из двух. Ветряная турбина Савониуса является самой популярной из двух типов.Давайте продолжим и посмотрим на некоторые функции, которые эти VAWT предлагают домовладельцу.

  • В качестве турбины тормозного типа эти агрегаты менее эффективны.
  • Если вы живете в районе с сильным и порывистым ветром или вам нужен самозапускающийся агрегат, этот тип подойдет вам лучше всего.
  • Этот блок больше, чем модель Darrieus.

Ветряной двигатель с вертикальной осью Савониуса необходимо запускать вручную. Низкая скорость Савониуса увеличивает стоимость и снижает эффективность.

Какой юнит лучше для вас? Нет правильного или неправильного ответа. В ваших интересах поговорить с профессионалом о двух типах турбин, чтобы определить, какой из них лучше всего подходит для вас.

Преимущества ветряных турбин с вертикальной осью

Вам может быть интересно, почему вы решили использовать VAWT вместо HAWT. На самом деле причин для принятия такого решения несколько. Давайте рассмотрим некоторые преимущества, которыми вы можете воспользоваться, используя этот тип ветряной турбины в вашем доме.

  • Вы можете построить ветряную турбину близко к земле, поэтому, если у вас нет подходящей крыши для размещения или если вы живете там, где есть холмы, хребты и т. д., которые препятствуют потоку воздуха, они прекрасно подходят для ваших нужд. .
  • Поскольку VAWT устанавливаются ближе к земле, они облегчают техническое обслуживание, снижают затраты на строительство, более безопасны для птиц и не уничтожают диких животных.
  • Для работы ветряка не нужны никакие механизмы
  • Низкая начальная скорость ветра
  • Основное преимущество VAWT заключается в том, что его не нужно направлять на ветер, чтобы он был эффективным.Другими словами, их можно использовать на участках с большим переменным направлением ветра.
  • Вы можете использовать ветряк там, где высокие конструкции не разрешены.
  • VAWT бесшумны, эффективны, экономичны и идеально подходят для производства энергии в жилых помещениях, особенно в городских условиях.
  • Они экономически эффективны по сравнению с HAWT. Тем не менее, все же лучше присмотреться к ценам и проверить цены, прежде чем совершать покупку.
  • Многие турбины устойчивы ко многим погодным условиям, с которыми вы можете столкнуться.Крайне важно выбрать устройство, которое предлагает эту ценную защиту и дополнительную долговечность, когда вам это нужно больше всего.

Недостатки ветряных турбин с вертикальной осью

Существуют также недостатки, связанные с использованием этого типа ветряной турбины. Хотя многие преимущества, безусловно, велики, крайне важно, чтобы вы знали о недостатках. Прежде чем решить, какой тип ветряной турбины лучше для вас, рекомендуется взвесить как плюсы, так и минусы.То, что подходит одному человеку, может не подойти вам, хотя можно с уверенностью сказать, что VAWT отлично подходит практически для любого жилого помещения.

Давайте рассмотрим некоторые недостатки использования VAWT:

  • Снижение уровня эффективности по сравнению с HAWT. Причина снижения эффективности обычно связана с сопротивлением, возникающим внутри лопастей при их вращении.
  • Вы не можете воспользоваться скоростью ветра, возникающей на более высоких уровнях.
  • VAWT очень сложно установить на башнях, что означает, что они устанавливаются на основании, например, на земле или в здании.

Как видите, преимуществ использования ветряной турбины с вертикальной осью гораздо больше, но все же есть некоторые недостатки, от которых следует устать.

Заключительные мысли

VAWT в целом производят меньше энергии по сравнению с HAWT, в основном из-за дополнительного сопротивления, которое имеет VAWT, поскольку они вращаются против ветра.Как VAWT, так и HAWT могут различаться по внешнему виду и принципу работы, но они генерируют электричество, преобразуя энергию ветра в электрическую энергию с помощью вращающегося вала. Это жизненно важная информация для тех, кто хочет установить HAWT у себя дома. Независимо от того, ищут ли они турбины, которые идеально подходят для сна, игр или приема гостей, HAWT — лучший выбор. Другими словами, ветер вращает лопасти ветряка вокруг ротора турбины. Этот ротор соединен с главным валом, который, в свою очередь, соединен с электрогенератором, который вырабатывает электричество.

Если вы ищете отличный источник возобновляемой энергии, который вы можете использовать в своем доме, стоит рассмотреть ветряную турбину с вертикальной осью. Эти турбины предназначены для использования в домашних условиях, и хотя у них есть как плюсы, так и минусы, по большей части те, кто их использует, ценят производимую энергию и получают от нее удовольствие. Однако, прежде чем инвестировать в ветряные турбины любого типа, лучше всего поговорить с профессионалом и обсудить плюсы и минусы этого решения. Вы будете рады, что вошли в процесс как информированный потребитель.Ветряная турбина является одним из наиболее эффективных источников возобновляемой энергии, которые вы можете найти, и вы обязательно оцените все замечательные преимущества, которые она вам обязательно предложит.

Изображение предоставлено: Натеш Рамасами,

Ветряные турбины с вертикальной осью могут снизить затраты на морскую ветроэнергетику

Новое исследование Sandia National Laboratories (Sandia) дает представление о технической и экономической осуществимости глубоководных морских установок менее распространенной конструкции ветряной турбины: ветряной турбины с вертикальной осью, или VAWT, в отличие от горизонтальной. ветряные турбины с осью вращения, которые обычно можно увидеть на берегу и за его пределами.

В ходе исследования была определена оптимизированная конструкция системы для получения оценок системной приведенной стоимости энергии (LCOE) для пяти возможных сценариев, например того, как LCOE может выглядеть сегодня или какой может стать стоимость по мере развития технологии. Прогнозы LCOE для оптимизированной системы в исследовании отражают обновленный, углубленный анализ новых технологий, оптимизаций системы и других факторов, связанных с конструкциями VAWT.

В целом исследование предсказывает, что LCOE может быть ниже 110 долларов за мегаватт-час, если система будет включать ожидаемые технические усовершенствования для достижения оптимизированной конструкции.Прогнозируемый краткосрочный LCOE, или то, во что сегодня оценивается стоимость системы, прогнозировался на уровне 213 долларов за мегаватт-час (МВт-ч). Что в наибольшей степени способствовало снижению затрат? Оптимизированная конструкция платформы, достижения в области материалов и конструкции ротора, стратегии управления для оптимизации выработки энергии и сниженная ставка финансирования, эквивалентная ставке наземных ветряных турбин.

Хотя конструкция VAWT изучалась в Соединенных Штатах с 1970-х годов, первоначальные изученные конструкции были меньше, что было недостатком VAWT, поскольку они не работали так же хорошо, как конструкции с горизонтальной осью в меньших масштабах.Кроме того, композитные материалы были редкостью. Исследования, проведенные Sandia в то время, основывались на сегментированных алюминиевых лопастях, которые были подвержены усталости.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.