Установки с вертикальной осью.На сегодняшний день в большинстве случаев для промышленного
использования применяются ветроэнергетические установки с горизонтальной осью. Но все же, существуют и другие конструкции, в
которых ротор вращается вокруг вертикальной оси. Установки с вертикальной осью
различаются по использованию принципа использования
сопротивления ветру и подъемной силы. Вертикальные установки сопротивления.
Наиболее древними из
известных ветроэнергетических
установок в мире являются установки с вертикальной осью, построенные за 1700 лет до Христа. Они были сооружены на
территории нынешних Ирана и Афганистана. Мы можем и сейчас увидеть руины
древних персидских ветряных мельниц. Эти установки использовали силу сопротивления путем ограждения половины ветряного
колеса. Стена защищала половину ротора. Ветер проходил через открытую половину
и приводил ротор во вращение.
Ротор СавониусаРотор Савониуса , вследствие своей простой конструкции, является
самым известным ротором с вертикальной осью. У него мизерный коэффициент использования
ветрового потока , около 0,15. Это значит, что используется только 15%
кинетической энергии ветра. Он может иметь очень ограниченное применение (маленькая
мощность при большом моменте вращения, запуск при очень слабом ветре и т.д.) В
качестве примера можно назвать маленькие насосные установки, вращающаяся
реклама, вентиляторы на фургонах или игрушки. Чашечный анемометр.
Чашечные анемометры не применяются для производства энергии из-за их мизерного коэффициента использования ветрового потока, максимум 0,08,. Они используются, главным образом, для измерения скорости ветра.Так как закрытая полусфера имеет меньшее сопротивление, чем открытая, чашечный анемометр приводится во вращение. Он улавливает, конечно, только горизонтальную составляющую ветра.
Вертикальный ротор Дарье, использующий подъемную силу.
Более современный ротор Дарье с вертикальной осью вращения работает по принципу использования подъемной
силы. Он был изобретен французом Жоржем Дарье (GeorgeDarrieus) (1888-1979) во Франции и запатентован в 1931 году в США.Ротор Дарье состоит из нескольких (чаще от двух до четырех)
лопастей, согнутых по некой кривой, которые закрепляются на
вертикальной оси. Максимальный коэффициент использования
ветрового потока получается гораздо меньше, чем в установках с горизонтальной
осью. Роторы Дарье не могут сами придти в движение. При старте генератор должен
работать в качестве двигателя, чтобы придать рабочему колесу вращающий момент.
Этот вариант ротора Дарье имеет прямые лопасти, которые
крепятся на кронштейне перпендикуляно оси. На малых ветроагрегатах с мощностью до 10 кВт распространены роторы
Дарье с прямыми лопастями, так называемые Н-роторы.
Источник: http://www.wind-energie.de/infocenter/technik/funktionsweise/horizontalachser |