Schémata pracovních částí moderních větrných turbín. Návrhy větrných turbín. Video: nejjednodušší větrný generátor pro osvětlení dachy

Na základě konstrukce větrného kola a jeho polohy v proudění větru jsou stávající systémy větrných turbín rozděleny do tří tříd. Na Obr. 5.4 uvádí základní konstrukce hlavních typů rotorů a větrných turbín.

První stupeň zahrnuje větrné turbíny, ve kterých je větrné kolo umístěno ve svislé rovině; v tomto případě je rovina rotace kolmá ke směru větru, a proto je osa větrného kola rovnoběžná s prouděním. Takové větrné turbíny se nazývají okřídlené.

Poměr špičky lopatky k rychlosti větru: nazývaná rychlost

Lopatkové větrné turbíny se podle GOST 2656-44 v závislosti na typu větrného kola a rychlosti dělí do tří skupin:

· vícelisté, nízkorychlostní větrné motory s rychlostí Zn ≤ 2.

· malolopatkové nízkootáčkové větrné motory, včetně větrných mlýnů, s rychlostí Zn > 2.

· větrné turbíny jsou malolopatkové, vysokorychlostní, Zn ≥ 3.

spol. druhá třída zahrnují systémy větrných turbín se svislou osou otáčení větrného kola. Podle konstruktivního schématu jsou rozděleny do skupin:

· kolotočové lopatky, u kterých jsou nefunkční lopatky buď zakryty zástěnou nebo umístěny hranou proti větru;

· rotační větrné motory systému Savonius.

l-sub">

Při vytváření páry v proudu plynu se voda ochladí na teplotu termodynamické rovnováhy, která je výrazně nižší než teplota nasycení při stejném tlaku média. To umožňuje výrazně zvýšit teplotní rozdíl vody, ...

„hlad po palivech“, stejně jako globální znečištění životního prostředí a fakt, že nárůst poptávky po energii výrazně převyšuje její produkci, nutí mnohé země věnovat pozornost...

Jednotky tepelných čerpadel jsou klasifikovány podle principu činnosti a typu topné kapaliny. Na principu činnosti se rozlišují kompresní (vzduchový a parní kompresor), sorpční (absorpční) a proudové (ejektorové) HPI. Parní kompresor HPI ve srovnání se vzduchem...

Rusko zaujímá dvojí postavení, pokud jde o zdroje větrné energie. Jednak díky obrovské celkové ploše a množství rovinatých ploch obecně hodně fouká a je většinou rovnoměrný. Na druhou stranu naše větry jsou převážně nízkopotenciální a pomalé, viz obr. Za třetí, v řídce osídlených oblastech jsou větry prudké. Na základě toho je úkol instalace větrného generátoru na farmě docela relevantní. Abyste se ale mohli rozhodnout, zda si pořídit docela drahé zařízení, nebo si ho vyrobit sami, je potřeba si dobře rozmyslet, jaký typ (a že jich není málo) k jakému účelu zvolit.

Základní pojmy

1. KYJEV – koeficient využití větrné energie. Při použití pro výpočet mechanistického modelu plochého větru (viz níže) se rovná účinnosti rotoru větrné elektrárny (WPU).
2. Efficiency – end-to-end účinnost APU, od dopadajícího větru na svorky elektrického generátoru, nebo na množství vody načerpané do nádrže.
3. Minimální provozní rychlost větru (MRS) je rychlost, při které začne větrný mlýn dodávat proud do zátěže.
4. Maximální povolená rychlost větru (MAS) je rychlost, při které se zastaví výroba energie: automatizace buď vypne generátor, nebo vloží rotor do korouhvičky, nebo jej složí a skryje, nebo se zastaví samotný rotor nebo APU. je prostě zničená.
5. Startovací rychlost větru (SW) - při této rychlosti je rotor schopen otáčet se bez zatížení, roztočit se a vstoupit do provozního režimu, po kterém lze zapnout generátor.
6. Záporná startovací rychlost (OSS) - to znamená, že APU (nebo větrná turbína - větrná jednotka, nebo WEA, větrná jednotka) ke spuštění při jakékoli rychlosti větru vyžaduje povinné roztočení z externího zdroje energie.
7. Startovací (počáteční) moment je schopnost rotoru, násilně brzděného v proudu vzduchu, vytvářet točivý moment na hřídeli.
8. Větrná turbína (WM) je součástí APU od rotoru po hřídel generátoru nebo čerpadla, případně jiného spotřebiče energie.
9. Rotační větrný generátor - APU, ve kterém se větrná energie přeměňuje na točivý moment na vývodovém hřídeli otáčením rotoru v proudu vzduchu.
10. Rozsah provozních otáček rotoru je rozdílem mezi MMF a MRS při provozu při jmenovitém zatížení.
11. Nízkorychlostní větrný mlýn - v něm lineární rychlost rotorových částí v proudění výrazně nepřekračuje rychlost větru nebo je nižší než ona. Dynamický tlak proudění se přímo převádí na tah lopatky.
12. Vysokorychlostní větrný mlýn - lineární rychlost lopatek je výrazně (až 20 a vícekrát) vyšší než rychlost větru a rotor si vytváří vlastní cirkulaci vzduchu. Cyklus přeměny energie proudění na tah je složitý.

Poznámky:

1. Nízkorychlostní APU mají zpravidla KIEV nižší než vysokorychlostní, ale mají rozběhový moment dostatečný k roztočení generátoru bez odpojení zátěže a nulový TAC, tzn. Naprosto samostartovací a použitelný v nejslabším větru.
2. Pomalost a rychlost jsou relativní pojmy. Větrný mlýn pro domácnost při 300 otáčkách za minutu může být pomaloběžný, ale výkonná APU typu EuroWind, ze kterých jsou sestavena pole větrných elektráren a větrných elektráren (viz obrázek) a jejichž rotory dělají asi 10 otáček za minutu, jsou vysokorychlostní, protože s takovým průměrem jsou lineární rychlosti lopatek a jejich aerodynamika na většině rozpětí docela „letadlové“, viz níže.

Jaký typ generátoru potřebujete?

Elektrický generátor pro domácí větrný mlýn musí vyrábět elektřinu v širokém rozsahu rychlostí otáčení a musí být schopen samočinného spuštění bez automatizace nebo externích zdrojů energie. V případě použití APU s OSS (spin-up wind turbines), které mají zpravidla vysokou KIEV a účinnost, musí být i reverzibilní, tzn. umět pracovat jako motor. Při výkonech do 5 kW tuto podmínku splňují elektrické stroje s permanentními magnety na bázi niobu (supermagnety); u ocelových nebo feritových magnetů můžete počítat s ne více než 0,5-0,7 kW.

Poznámka: Zcela nevhodné jsou asynchronní generátory střídavého proudu nebo kolektorové s nemagnetizovaným statorem. Když se síla větru sníží, „zhasnou“ dlouho předtím, než jeho rychlost klesne na MPC, a pak samy nenastartují.

Vynikající „srdce“ APU s výkonem od 0,3 do 1-2 kW se získává ze střídavého samogenerátoru s vestavěným usměrňovačem; těch je teď většina. Za prvé udržují výstupní napětí 11,6-14,7 V v poměrně širokém rozsahu otáček bez externích elektronických stabilizátorů. Za druhé, křemíkové ventily se otevřou, když napětí na vinutí dosáhne přibližně 1,4 V a předtím generátor „nevidí“ zátěž. K tomu je potřeba generátor celkem slušně roztočit.

Ve většině případů lze samogenerátor přímo připojit, bez převodu nebo řemenového pohonu, na hřídel rychloběžného vysokotlakého motoru s volbou otáček volbou počtu lopatek, viz níže. „Vysokorychlostní vlaky“ mají malý nebo nulový rozběhový moment, ale rotor i bez odpojení zátěže bude mít čas se dostatečně roztočit, než se ventily otevřou a generátor začne vyrábět proud.

Výběr podle větru

Než se rozhodneme, jaký typ větrného generátoru vyrobit, pojďme se rozhodnout pro místní aerologii. V šedo-zelenkavé(bezvětří) oblasti větrné mapy, k něčemu bude pouze plachtový větrný motor(Budeme o nich mluvit později). Pokud potřebujete stálé napájení, budete muset přidat booster (usměrňovač se stabilizátorem napětí), nabíječku, výkonnou baterii, střídač 12/24/36/48 V DC na 220/380 V 50 Hz AC. Takové zařízení nebude stát méně než 20 000 $ a je nepravděpodobné, že bude možné odstranit dlouhodobý výkon více než 3-4 kW. Obecně platí, že s neochvějnou touhou po alternativní energii je lepší hledat jiný zdroj.

Na žlutozelených místech se slabým větrem, pokud potřebujete elektřinu do 2-3 kW, můžete sami použít nízkorychlostní vertikální větrný generátor. Vyvinulo se jich nespočet a existují návrhy, které jsou z hlediska KIEV a účinnosti téměř tak dobré jako průmyslově vyráběné „čepele“.

Pokud si plánujete pořídit domů větrnou turbínu, pak je lepší zaměřit se na větrnou turbínu s plachtovým rotorem. Existuje mnoho kontroverzí a teoreticky ještě není vše jasné, ale fungují. V Ruské federaci se „plachetnice“ vyrábějí v Taganrogu o výkonu 1-100 kW.

V červených, větrných oblastech závisí výběr na požadovaném výkonu. V rozsahu 0,5-1,5 kW jsou domácí „vertikály“ oprávněné; 1,5-5 kW – zakoupené „plachetnice“. „Vertikální“ lze také zakoupit, ale bude stát více než horizontální APU. A konečně, pokud potřebujete větrnou turbínu s výkonem 5 kW nebo více, musíte si vybrat mezi horizontálními zakoupenými „lopatkami“ nebo „plachetnicemi“.

Poznámka: Mnoho výrobců, zejména druhá řada, nabízí sady dílů, ze kterých si můžete sami sestavit větrný generátor o výkonu až 10 kW. Taková sada bude stát o 20-50% méně než hotová sada s instalací. Před nákupem však musíte pečlivě prostudovat aerologii navrhovaného místa instalace a poté vybrat vhodný typ a model podle specifikací.

O bezpečnosti

Díly větrné turbíny pro domácí použití v provozu mohou mít lineární rychlost přesahující 120 a dokonce 150 m/s a kus libovolného pevného materiálu o hmotnosti 20 g letící rychlostí 100 m/s s „úspěšným ” hit, zabije zdravého muže přímo. Ocelový nebo tvrdý plastový plech o tloušťce 2 mm, pohybující se rychlostí 20 m/s, jej rozřeže na polovinu.

Navíc většina větrných turbín s výkonem nad 100 W je dost hlučná. Mnohé generují kolísání tlaku vzduchu ultranízkých (méně než 16 Hz) frekvencí – infrazvuky. Infrazvuky jsou neslyšitelné, ale jsou zdraví škodlivé a cestují velmi daleko.

Poznámka: na konci 80. let došlo ve Spojených státech ke skandálu - největší větrná elektrárna v zemi v té době musela být uzavřena. Indiáni z rezervace 200 km od pole její větrné elektrárny u soudu prokázali, že jejich zdravotní poruchy, které se po zprovoznění větrné elektrárny prudce zvýšily, byly způsobeny jejími infrazvuky.

Z výše uvedených důvodů je povolena instalace APU ve vzdálenosti minimálně 5 jejich výšek od nejbližších obytných budov. Ve dvorech soukromých domácností je možné instalovat průmyslově vyráběné větrné mlýny, které jsou patřičně certifikovány. Instalovat APU na střechy je obecně nemožné - při jejich provozu, a to i nízkopříkonových, dochází ke střídavému mechanickému zatížení, které může způsobit rezonanci stavební konstrukce a její destrukci.

Poznámka: Za výšku APU se považuje nejvyšší bod rozmítaného disku (u lopatkových rotorů) nebo geometrického útvaru (u vertikálních APU s rotorem na hřídeli). Pokud stožár APU nebo osa rotoru vyčnívají ještě výše, počítá se výška podle jejich vrcholu - vrcholu.

Vítr, aerodynamika, KYJEV

Domácí větrný generátor se řídí stejnými přírodními zákony jako tovární, vypočítané na počítači. A domácí dělník potřebuje velmi dobře rozumět základům své práce – nejčastěji nedisponuje drahými, špičkovými materiály a technologickým vybavením. Aerodynamika APU je tak obtížná...

Vítr a KYJEV

Pro výpočet sériových továrních APU se používají tzv. plochý mechanický model větru. Vychází z následujících předpokladů:

• Rychlost a směr větru jsou konstantní v rámci efektivního povrchu rotoru.
• Vzduch je spojité médium.
• Účinná plocha rotoru se rovná zametané ploše.
• Energie proudu vzduchu je čistě kinetická.

Za takových podmínek se maximální energie na jednotku objemu vzduchu vypočítá pomocí školního vzorce za předpokladu, že hustota vzduchu za normálních podmínek je 1,29 kg*kubický. m. Při rychlosti větru 10 m/s unese jedna krychle vzduchu 65 J a z jednoho čtverce účinné plochy rotoru lze při 100% účinnosti celého APU odebrat 650 W. To je velmi zjednodušený přístup – každý ví, že vítr není nikdy dokonale rovnoměrný. Ale to musí být provedeno, aby byla zajištěna opakovatelnost produktů - běžná věc v technologii.

Plochý model by neměl být ignorován, dává jasné minimum dostupné větrné energie. Vzduch je však za prvé stlačitelný a za druhé je velmi tekutý (dynamická viskozita je pouze 17,2 μPa * s). To znamená, že proudění může proudit kolem zametané oblasti, čímž se snižuje efektivní plocha a KIEV, což je nejčastěji pozorováno. Ale v zásadě je možná i opačná situace: vítr proudí směrem k rotoru a efektivní plocha povrchu pak bude větší než ta smetá a KIEV k ní bude větší než 1 pro plochý vítr.

Uveďme dva příklady. První je rekreační jachta, poměrně těžká, jachta může plout nejen proti větru, ale i rychleji než on. Vítr znamená vnější; zdánlivý vítr musí být stále rychlejší, jinak jak to potáhne loď?

Druhý je klasikem historie letectví. Během testů MIG-19 se ukázalo, že interceptor, který byl o tunu těžší než frontový stíhač, zrychluje rychleji. Se stejnými motory ve stejném draku.

Teoretici nevěděli, co si mají myslet, a vážně pochybovali o zákonu zachování energie. Nakonec se ukázalo, že problémem byl kužel radarového krytu, který vyčníval ze sání vzduchu. Od jeho paty ke skořápce vznikalo zhutnění vzduchu, jako by ho hrabalo ze stran ke kompresorům motoru. Od té doby se rázové vlny teoreticky pevně usadily jako užitečné a fantastické letové výkony moderních letadel jsou v nemalé míře zásluhou jejich obratného využití.

Aerodynamika

Vývoj aerodynamiky se obvykle dělí na dvě éry – před N. G. Žukovským a po něm. Jeho zpráva „On Attached Vortexs“ z 15. listopadu 1905 znamenala začátek nové éry v letectví.

Před Žukovským létali s plochými plachtami: předpokládalo se, že částice přilétajícího proudu dávají veškerou svou hybnost náběžné hraně křídla. To umožnilo okamžitě se zbavit vektorové veličiny - momentu hybnosti - která dala vzniknout zubolámající a nejčastěji neanalytické matematice, přejít k mnohem pohodlnějším skalárním čistě energetickým vztahům a nakonec získat vypočítané tlakové pole na nosná rovina, víceméně podobná té skutečné.

Tento mechanistický přístup umožnil vytvořit zařízení, která se alespoň mohla vznést do vzduchu a létat z jednoho místa na druhé, aniž by se nutně někde po cestě zřítila k zemi. Ale touha po zvýšení rychlosti, nosnosti a dalších letových kvalit stále více odhalovala nedokonalosti původní aerodynamické teorie.

Žukovského myšlenka byla tato: vzduch se pohybuje jinou cestou podél horního a spodního povrchu křídla. Z podmínky kontinuity média (bubliny vakua se samy ve vzduchu netvoří) vyplývá, že rychlosti horního a spodního proudění sestupujícího od odtokové hrany by měly být různé. Kvůli malé, ale konečné viskozitě vzduchu by tam měl vzniknout vír kvůli rozdílu rychlostí.

Vír se otáčí a zákon zachování hybnosti, stejně neměnný jako zákon zachování energie, platí i pro vektorové veličiny, tzn. musí brát v úvahu i směr pohybu. Proto by právě tam, na odtokové hraně, měl vzniknout protiběžný vír se stejným kroutícím momentem. Kvůli čemu? Kvůli energii generované motorem.

Pro leteckou praxi to znamenalo revoluci: volbou vhodného profilu křídla bylo možné posílat připojený vír kolem křídla v podobě cirkulace G, zvyšující jeho vztlak. To znamená, že utratíte část a pro vysoké rychlosti a zatížení křídla – většinu výkonu motoru, můžete vytvořit proudění vzduchu kolem zařízení, což vám umožní dosáhnout lepších letových vlastností.

Tím se stalo letectví letectví a ne součást letectví: letoun si nyní mohl vytvořit prostředí nezbytné pro let a přestal být hračkou vzdušných proudů. Vše, co potřebujete, je výkonnější motor a stále výkonnější...

opět KYJEV

Ale větrný mlýn nemá motor. Naopak musí brát energii z větru a dávat ji spotřebitelům. A tady to dopadá – vytáhly se mu nohy, zasekl ocas. Použili jsme příliš málo větrné energie pro vlastní cirkulaci rotoru - bude slabý, tah lopatek bude nízký a KIEV a výkon budou nízké. Cirkulaci dáváme hodně - při slabém větru se rotor na volnoběh točí jako blázen, ale spotřebitelé zase dostávají málo: prostě zatížili, rotor se zpomalil, vítr odfoukl cirkulaci a rotor se zastavil pracovní.

Zákon zachování energie dává „zlatý střed“ přesně uprostřed: 50 % energie odevzdáme zátěži a zbývajících 50 % zvýšíme průtok na optimum. Praxe potvrzuje předpoklady: pokud je účinnost dobré tažné vrtule 75-80%, pak účinnost lopatkového rotoru, který je také pečlivě spočítán a ofukován v aerodynamickém tunelu, dosahuje 38-40%, tzn. až polovinu toho, co lze dosáhnout s přebytkem energie.

Modernost

V dnešní době se aerodynamika vyzbrojená moderní matematikou a počítači stále více vzdaluje od nevyhnutelně zjednodušujících modelů směrem k přesnému popisu chování skutečného tělesa v reálném proudění. A tady, kromě obecné linie - síla, síla a ještě jednou síla! – jsou objeveny boční cesty, ale slibné právě tehdy, když je množství energie vstupující do systému omezené.

Slavný alternativní letec Paul McCready vytvořil již v 80. letech letadlo se dvěma motory motorové pily o výkonu 16 koní. ukazuje 360 ​​km/h. Navíc jeho podvozek byl tříkolový, nezatahovací a jeho kola byla bez aerodynamických krytů. Žádné z McCreadyho zařízení se nezapojilo ani nezačalo bojovat, ale dvě – jedno s pístovými motory a vrtulemi a druhé proudové – poprvé v historii obletěly zeměkouli, aniž by přistály na stejné čerpací stanici.

Vývoj teorie se poměrně výrazně dotkl i plachet, které daly vzniknout původnímu křídlu. „Živá“ aerodynamika umožnila jachtám provozovat se ve větru o rychlosti 8 uzlů. stát na křídlech (viz obrázek); pro zrychlení takového monstra na požadovanou rychlost pomocí vrtule je zapotřebí motor o výkonu alespoň 100 koní. Závodní katamarány plují rychlostí asi 30 uzlů ve stejném větru. (55 km/h).

Existují i ​​nálezy, které jsou zcela netriviální. Fanoušci nejvzácnějšího a nejextrémnějšího sportu - base jumping - ve speciálním wingsuitu, wingsuitu, létají bez motoru, manévrují rychlostí více než 200 km/h (obrázek vpravo) a poté hladce přistávají v před - vybrané místo. Ve které pohádce lidé létají sami?

Bylo také vyřešeno mnoho záhad přírody; zejména let brouka. Podle klasické aerodynamiky není schopen létat. Stejně jako zakladatel stealth letadla, F-117 se svým kosočtvercovým křídlem také nemůže vzlétnout. A MIG-29 a Su-27, které mohou nějakou dobu létat ocasem jako první, do žádné myšlenky vůbec nezapadají.

A proč tedy při práci na větrných turbínách, které nejsou zábavnou věcí a ne nástrojem k ničení vlastního druhu, ale zdrojem životně důležitého zdroje, potřebujete odtančit od teorie slabého proudění s jejím plochým modelem větru? Opravdu neexistuje způsob, jak se posunout dál?

Co čekat od klasiky?

V žádném případě byste však neměli opouštět klasiku. Poskytuje základ, bez kterého se člověk nemůže dostat výš, aniž by se na něj spoléhal. Stejně jako teorie množin nezruší násobící tabulku a kvantová chromodynamika nepřiměje jablka létat ze stromů.

Co tedy můžete očekávat od klasického přístupu? Podívejme se na obrázek. Vlevo jsou typy rotorů; jsou zobrazeny podmíněně. 1 – vertikální karusel, 2 – vertikální ortogonální (větrná turbína); 2-5 – lopatkové rotory s různým počtem lopatek s optimalizovanými profily.

Vpravo podél vodorovné osy je relativní rychlost rotoru, tj. poměr lineární rychlosti lopatky k rychlosti větru. Svisle nahoru - KYJEV. A dolů - opět relativní točivý moment. Za jediný (100%) točivý moment je považován ten, který je vytvářen rotorem nuceně brzděným v proudu 100% KIEV, tzn. kdy se veškerá energie proudění přemění na rotační sílu.

Tento přístup nám umožňuje vyvodit dalekosáhlé závěry. Například počet nožů musí být zvolen nejen a ne tolik podle požadované rychlosti otáčení: 3- a 4-nože okamžitě ztrácejí hodně z hlediska KIEV a točivého momentu ve srovnání s 2- a 6-noží, které fungují dobře přibližně ve stejném rozsahu otáček. A navenek podobný kolotoč a ortogonál mají zásadně odlišné vlastnosti.

Obecně by se měly upřednostňovat rotory s lopatkami, s výjimkou případů, kdy je vyžadována extrémně nízká cena, jednoduchost, bezúdržbové samostartování bez automatizace a zvedání na stožár není možné.

Poznámka: Bavme se konkrétně o plachtových rotorech – ty jako by nezapadaly do klasiky.

Vertikály

APU s vertikální osou rotace mají pro každodenní život nepopiratelnou výhodu: jejich komponenty vyžadující údržbu jsou soustředěny dole a není potřeba žádné zvedání. Zůstává, a i když ne vždy, axiální samonaklápěcí ložisko, ale je pevné a odolné. Proto by při navrhování jednoduchého větrného generátoru měl výběr možností začínat svislými body. Jejich hlavní typy jsou uvedeny na obr.

slunce

Na první pozici je ten nejjednodušší, nejčastěji nazývaný Savonius rotor. Ve skutečnosti jej vynalezli v roce 1924 v SSSR J. A. a A. A. Voroninovi a finský průmyslník Sigurd Savonius si vynález bez ostychu přivlastnil, ignorujíc sovětský autorský certifikát, a zahájil sériovou výrobu. Zavedení vynálezu do budoucna ale znamená hodně, takže abychom nerozvířili minulost a nenarušili popel zesnulých, nazveme tento větrný mlýn Voronin-Savonius rotor, nebo zkráceně VS.

Letadlo je dobré pro domácího člověka, kromě „lokomotivy“ KYJEV na 10-18%. Nicméně v SSSR na tom hodně pracovali a tam je vývoj. Níže se podíváme na vylepšený design, ne o moc složitější, ale podle KIEV dává bladerům náskok.

Poznámka: dvoulisté letadlo se netočí, ale trhaně sebou trhá; 4-čepel je jen o málo hladší, ale hodně ztrácí v KYJEVU. Pro vylepšení jsou 4-žlabové lopatky nejčastěji rozděleny do dvou pater – dvojice lopatek dole a další dvojice, otočená vodorovně o 90 stupňů, nad nimi. KIEV je zachován a boční zatížení mechaniky slábne, ale ohybové zatížení poněkud narůstá a při větru nad 25 m/s je takové APU na hřídeli, tzn. bez ložiska nataženého kabely nad rotorem „strhne věž“.

Daria

Další je rotor Daria; KYJEV – až 20 %. Je to ještě jednodušší: čepele jsou vyrobeny z jednoduché elastické pásky bez jakéhokoli profilu. Teorie Darrieova rotoru ještě není dostatečně rozvinutá. Je pouze jasné, že se začne odvíjet kvůli rozdílu v aerodynamickém odporu hrbolu a kapsy pásky, a pak se stává jakousi vysokorychlostní a tvoří si vlastní oběh.

Kroutící moment je malý a ve výchozích polohách rotoru rovnoběžných a kolmých na vítr zcela chybí, takže samotočení je možné pouze s lichým počtem lopatek (křídel?) V každém případě zátěž z generátoru musí být během roztočení odpojen.

Rotor Daria má ještě dvě špatné vlastnosti. Za prvé, když se otáčí, vektor tahu lopatky popisuje plnou rotaci vzhledem k jejímu aerodynamickému ohnisku, a to ne hladce, ale trhaně. Proto rotor Darrieus rychle poruší svou mechaniku i při stálém větru.

Za druhé, Daria nejen vydává hluk, ale křičí a ječí, až se páska přetrhne. To se děje v důsledku jeho vibrací. A čím více čepelí, tím silnější je řev. Pokud tedy vyrobí Dariu, tak se dvěma lopatkami, z drahých vysoce pevných zvuk pohlcujících materiálů (karbon, mylar) a na točení uprostřed stožáru se používá malé letadlo.

Ortogonální

Na pos. 3 – ortogonální vertikální rotor s profilovanými lopatkami. Ortogonální, protože křídla trčí vertikálně. Přechod z BC na ortogonální je znázorněn na Obr. vlevo, odjet.

Úhel instalace lopatek vzhledem k tečně ke kružnici dotýkající se aerodynamických ohnisek křídel může být buď kladný (na obrázku) nebo záporný, v závislosti na síle větru. Někdy jsou lopatky rotující a jsou na ně umístěny korouhvičky, které automaticky drží „alfu“, ale takové struktury se často rozbijí.

Středové těleso (na obrázku modré) umožňuje zvýšit KIEV na téměř 50 %.V třílistém ortogonálním by mělo mít v průřezu tvar trojúhelníku s mírně vypouklými stranami a zaoblenými rohy a s větší počet lopatek, stačí jednoduchý válec. Ale teorie pro ortogonální dává jednoznačný optimální počet lopatek: měly by být přesně 3 z nich.

Ortogonální označuje vysokorychlostní větrné turbíny s OSS, tzn. nutně vyžaduje propagaci při uvádění do provozu a po klidu. Podle ortogonálního schématu se vyrábí sériové bezúdržbové APU s výkonem do 20 kW.

Helicoid

Šroubový rotor nebo Gorlovův rotor (položka 4) je typ ortogonálního, který zajišťuje rovnoměrné otáčení; ortogonální s rovnými křídly se „trhá“ jen o něco málo slabší než dvoulisté letadlo. Ohnutí lopatek podél šroubovice umožňuje vyhnout se ztrátám CIEV v důsledku jejich zakřivení. I když zakřivená lopatka odmítá část toku, aniž by ji použila, část také nabírá do zóny nejvyšší lineární rychlosti, čímž kompenzuje ztráty. Helicoidy se používají méně často než jiné větrné turbíny, protože Vzhledem ke složitosti výroby jsou dražší než jejich protějšky stejné kvality.

Shrabování sudů

Za 5 pos. – rotor typu BC obklopený vodicí lopatkou; jeho schéma je na obr. napravo. V průmyslových aplikacích se vyskytuje zřídka, protože nákladná akvizice pozemků nekompenzuje zvýšení kapacity a spotřeba materiálu a složitost výroby jsou vysoké. Ale kutil, který se bojí práce, už není pán, ale spotřebitel, a pokud nepotřebujete více než 0,5–1,5 kW, pak je pro něj „hrabání sudů“ lahůdkou:

• Rotor tohoto typu je absolutně bezpečný, tichý, nevytváří vibrace a může být instalován kdekoli, dokonce i na hřišti.
• Ohýbání pozinkovaného „žlabu“ a svařování rámu z trubek je nesmyslná práce.
• Rotace je naprosto rovnoměrná, mechanické části lze vzít z nejlevnějšího nebo z koše.
• Nebojí se hurikánů - příliš silný vítr nemůže tlačit do „sudu“; kolem se objeví proudnicový vírový kokon (s tímto efektem se setkáme později).
• A nejdůležitější je, že vzhledem k tomu, že povrch „sudu“ je několikrát větší než povrch rotoru uvnitř, může být KIEV nadjednotkový a rotační moment již při 3 m/s pro „hlaveň“ třímetrový průměr je takový, že 1 kW generátor s maximálním zatížením Říkají, že je lepší neškubat.

Video: větrný generátor Lenz

V 60. letech v SSSR E. S. Biryukov patentoval karuselové APU s KYJEV 46 %. O něco později V. Blinov dosáhl 58% KIEV z konstrukce založené na stejném principu, ale neexistují žádné údaje o jeho testování. A úplné testy Biryukovova APU provedli zaměstnanci časopisu „Inventor and Innovator“. Dvoupatrový rotor o průměru 0,75 m a výšce 2 m v čerstvém větru roztočil asynchronní generátor o výkonu 1,2 kW na plný výkon a bez poruchy vydržel 30 m/s. Výkresy Biryukovova APU jsou na Obr.

1. rotor z pozinkované střešní krytiny;
2. samonaklápěcí dvouřadé kuličkové ložisko;
3. pláště – ocelové lanko 5 mm;
4. osa-hřídel – ocelová trubka o tloušťce stěny 1,5-2,5 mm;
5. páky ovládání aerodynamické rychlosti;
6. lopatky regulace otáček – 3-4 mm překližka nebo plastový plech;
7. tyče regulace rychlosti;
8. zatížení regulátoru otáček, jeho hmotnost určuje rychlost otáčení;
9. hnací kladka - kolo jízdního kola bez pláště s duší;
10. axiální ložisko - axiální ložisko;
11. hnaná řemenice – standardní řemenice generátoru;
12. generátor.

Biryukov obdržel několik autorských certifikátů pro své ozbrojené síly. Nejprve věnujte pozornost řezu rotoru. Při akceleraci funguje jako letadlo a vytváří velký rozběhový moment. Při otáčení se ve vnějších kapsách lopatek vytváří vírový polštář. Z pohledu větru se lopatky profilují a rotor se stává vysokorychlostním ortogonálním, přičemž virtuální profil se mění podle síly větru.

Za druhé, profilovaný kanál mezi lopatkami působí jako centrální těleso v rozsahu provozních otáček. Pokud vítr zesílí, pak se v něm také vytvoří vírový polštář přesahující rotor. Objevuje se stejný vírový kokon jako kolem APU s vodicí lopatkou. Energie pro jeho vznik se bere z větru a na rozbití větrného mlýna už nestačí.

Za třetí, regulátor otáček je určen především pro turbínu. Udržuje svou rychlost optimální z pohledu KYJEV. A optimální rychlost otáčení generátoru je zajištěna volbou mechanického převodového poměru.

Poznámka: Po publikacích v IR za rok 1965 upadly ozbrojené síly Ukrajiny Biryukova v zapomnění. Autor nikdy nedostal odpověď od úřadů. Osud mnoha sovětských vynálezů. Říká se, že někteří Japonci se stali miliardáři pravidelným čtením sovětských populárně-technických časopisů a patentováním všeho, co stojí za pozornost.

Lopastniki

Jak se uvádí, podle klasiků je nejlepší horizontální větrný generátor s lopatkovým rotorem. Ale za prvé potřebuje stabilní vítr alespoň střední síly. Za druhé, design pro kutila je plný mnoha úskalí, a proto často ovoce dlouhé tvrdé práce v nejlepším případě osvětlí toaletu, chodbu nebo verandu, nebo se dokonce ukáže, že se dokáže pouze uvolnit. .

Podle schémat na Obr. Podívejme se blíže; pozice:

• Obr. A:

1. čepele vrtule;
2. generátor;
3. rám generátoru;
4. ochranná korouhvička (hurikánová lopata);
5. sběrač proudu;
6. podvozek;
7. otočná jednotka;
8. pracovní korouhvička;
9. stožár;
10. svorka pro kryty.

• Obr. B, pohled shora:

1. ochranná korouhvička;
2. pracovní korouhvička;
3. ochranný regulátor napětí pružiny korouhvičky.

• Obr. G, sběrač proudu:

1. kolektor s měděnými průběžnými prstencovými přípojnicemi;
2. odpružené měděno-grafitové kartáče.

Poznámka: Ochrana proti hurikánu pro horizontální radlici o průměru větším než 1 m je bezpodmínečně nutná, protože není schopen kolem sebe vytvořit vírový kokon. U menších rozměrů je možné s propylenovými lopatkami dosáhnout výdrže rotoru až 30 m/s.

Takže, kde klopýtáme?

Čepele

Očekávat dosažení výkonu na hřídeli generátoru více než 150-200 W na lopatkách jakékoli velikosti vyříznutých ze silnostěnné plastové trubky, jak se často radí, je nadějí beznadějného amatéra. Trubkový list (pokud není tak silný, že se jednoduše použije jako polotovar) bude mít segmentovaný profil, tzn. jeho horní nebo oba povrchy budou oblouky kružnice.

Segmentové profily jsou vhodné pro nestlačitelná média, jako jsou křídlové listy nebo listy vrtule. Pro plyny je potřeba lopatka proměnného profilu a stoupání, např. viz obr.; rozpětí - 2 m. Bude se jednat o složitý a pracně náročný produkt, který vyžaduje pečlivé výpočty v plné teorii, foukání do potrubí a testování v plném měřítku.

Generátor

Pokud je rotor namontován přímo na jeho hřídeli, standardní ložisko se brzy zlomí - u větrných mlýnů není rovnoměrně zatíženo všechny lopatky. Potřebujete mezihřídel se speciálním nosným ložiskem a mechanický převod z něj na generátor. U velkých větrných mlýnů je opěrné ložisko samonaklápěcí dvouřadé; v nejlepších modelech - třípatrové, Obr. D na Obr. vyšší. To umožňuje hřídeli rotoru nejen mírně ohýbat, ale také mírně pohybovat ze strany na stranu nebo nahoru a dolů.

Poznámka: Vývoj nosného ložiska pro APU typu EuroWind trvalo asi 30 let.

Nouzová korouhvička

Princip jeho fungování je znázorněn na Obr. B. Zesilující vítr vyvíjí tlak na lopatu, pružina se natahuje, rotor se deformuje, jeho rychlost klesá a nakonec se stane rovnoběžnou s prouděním. Všechno se zdá být v pořádku, ale na papíře to bylo hladké...

Za větrného dne zkuste držet víko kotle nebo velký hrnec za rukojeť rovnoběžně s větrem. Jen pozor – ten nemotorný kus železa vás může zasáhnout do obličeje tak silně, že vám rozbije nos, pořeže ret nebo dokonce vyrazí oko.

Plochý vítr se vyskytuje pouze v teoretických výpočtech a s dostatečnou přesností pro praxi i v aerodynamických tunelech. Ve skutečnosti hurikán poškozuje větrné mlýny hurikánovou lopatou více než zcela bezbranné. Je lepší vyměnit poškozené nože, než dělat vše znovu. V průmyslových zařízeních je to jiná věc. Tam je stoupání lopatek, každé jednotlivě, sledováno a nastavováno automatizací pod kontrolou palubního počítače. A jsou vyrobeny z vysoce odolných kompozitů, nikoli z vodních trubek.

Sběrač proudu

Jedná se o pravidelně servisovanou jednotku. Každý energetik ví, že komutátor s kartáči je potřeba vyčistit, promazat a seřídit. A stožár je vyroben z vodní trubky. Pokud nemůžete vylézt, budete muset jednou za měsíc nebo dva shodit celý větrný mlýn na zem a pak ho znovu zvednout. Jak dlouho z takové „prevence“ vydrží?

Video: větrný generátor s lopatkami + solární panel pro napájení chaty

Mini a mikro

Ale jak se velikost pádla zmenšuje, obtíže klesají podle druhé mocniny průměru kola. Již nyní je možné samostatně vyrobit horizontální bladed APU s výkonem až 100 W. Optimální by byl 6listý. S více lopatkami bude průměr rotoru navržený na stejný výkon menší, ale bude těžké je pevně uchytit na náboj. Rotory s méně než 6 lopatkami není třeba brát v úvahu: 2listý 100W rotor potřebuje rotor o průměru 6,34 m a 4listý o stejném výkonu 4,5 m. Pro 6listý vztah výkon-průměr je vyjádřen takto:

• 10 W – 1,16 m.
• 20 W – 1,64 m.
• 30 W – 2 m.
• 40 W – 2,32 m.
• 50 W – 2,6m.
• 60 W – 2,84 m.
• 70 W – 3,08 m.
• 80 W – 3,28 m.
• 90 W – 3,48 m.
• 100 W – 3,68 m.
• 300 W – 6,34 m.

Optimální by bylo počítat s výkonem 10-20W. Za prvé, plastová lopatka s rozpětím větším než 0,8 m neodolá větru o síle více než 20 m/s bez dodatečných ochranných opatření. Za druhé, při rozpětí listu do stejných 0,8 m nepřekročí lineární rychlost jeho konců rychlost větru více než trojnásobně a požadavky na profilování s kroucením jsou řádově sníženy; zde „žlab“ se segmentovým profilem trubky, pos. B na Obr. A 10-20 W dodá energii tabletu, dobije smartphone nebo rozsvítí úspornou žárovku.

Dále vyberte generátor. Čínský motor je perfektní - náboj kola pro elektrokola, poz. 1 na Obr. Jeho výkon jako motoru je 200-300 W, ale v režimu generátoru dá až kolem 100 W. Bude nám ale vyhovovat z hlediska rychlosti?

Index rychlosti z pro 6 listů je 3. Vzorec pro výpočet rychlosti otáčení při zatížení je N = v/l*z*60, kde N je rychlost otáčení, 1/min, v je rychlost větru a l je obvod rotoru. Při rozpětí lopatek 0,8 m a větru 5 m/s dostáváme 72 otáček za minutu; při 20 m/s – 288 ot./min. Přibližně stejnou rychlostí se otáčí i kolo jízdního kola, takže našich 10-20 W odebereme z generátoru schopného vyrobit 100. Rotor můžete umístit přímo na jeho hřídel.

Zde však nastává následující problém: po vynaložení spousty práce a peněz, alespoň za motor, jsme dostali... hračku! Kolik je 10-20, dobře, 50 W? Ale větrný mlýn s lopatkami, který by dokázal napájet i televizi, doma nevyrobíte. Je možné koupit hotový mini-větrný generátor a nebylo by to levnější? Co nejvíce a co nejlevněji, viz poz. 4 a 5. Navíc bude i mobilní. Umístěte jej na pařez a použijte.

Druhou možností je, pokud se někde povaluje krokový motor ze staré 5 nebo 8palcové disketové mechaniky nebo z papírové mechaniky či vozíku nepoužitelné inkoustové či jehličkové tiskárny. Může fungovat jako generátor a připojit k němu karuselový rotor z plechovek (poz. 6) je snazší než sestavit konstrukci, jako je ta, která je zobrazena na poz. 3.

Obecně platí, že závěr ohledně „čepelí“ je jasný: podomácku vyrobené jsou pravděpodobnější pro šťourání podle vašeho srdce, ale ne pro skutečný dlouhodobý energetický výdej.

Video: nejjednodušší větrný generátor pro osvětlení dachy

Plachetnice

Plachetní větrný generátor je známý již dlouhou dobu, ale měkké panely na jeho lopatkách (viz obrázek) se začaly vyrábět s příchodem vysoce pevných syntetických tkanin a fólií odolných proti opotřebení. Vícelisté větrné mlýny s pevnými plachtami se široce rozšířily po celém světě jako pohon pro nízkoenergetická automatická vodní čerpadla, ale jejich technické specifikace jsou dokonce nižší než u kolotočů.

Zdá se však, že měkká plachta jako křídlo větrného mlýna není tak jednoduchá. Nejde o odpor větru (výrobci neomezují maximální povolenou rychlost větru): námořníci na plachetnicích už vědí, že je téměř nemožné, aby vítr roztrhl panel bermudské plachty. S největší pravděpodobností se plachta vytrhne nebo se zlomí stěžeň nebo se celé plavidlo „přetočí“. Jde o energii.

Přesná data testu bohužel nelze zjistit. Na základě uživatelských recenzí bylo možné vytvořit „syntetické“ závislosti pro instalaci větrné turbíny vyrobené Taganrogem-4.380/220.50 s průměrem větrného kola 5 m, hmotností hlavy větru 160 kg a rychlostí otáčení až až 40 l/min; jsou uvedeny na Obr.

Samozřejmě nelze zaručit 100% spolehlivost, ale je jasné, že zde není cítit pach plochého mechanického modelu. Není možné, aby 5metrové kolo v plochém větru o rychlosti 3 m/s mohlo vyprodukovat asi 1 kW, při rychlosti 7 m/s dosáhnout plató ve výkonu a pak jej udržet až do prudké bouře. Výrobci mimochodem uvádějí, že nominální 4 kW lze získat při 3 m/s, ale při silové instalaci na základě výsledků studií místní aerologie.

Rovněž neexistuje žádná kvantitativní teorie; Vysvětlení vývojářů je nejasné. Jelikož si ale lidé kupují větrné turbíny Taganrog a fungují, můžeme se jen domnívat, že deklarovaná kuželová cirkulace a pohonný efekt nejsou výmyslem. V každém případě jsou možné.

Pak se ukazuje, že PŘED rotorem by měl podle zákona zachování hybnosti vzniknout také kuželový vír, ale rozpínající se a pomalý. A takový trychtýř požene vítr k rotoru, jeho účinná plocha bude více zametená a KYJEV bude více než jednotný.

Tuto otázku by mohla objasnit terénní měření tlakového pole před rotorem, a to i s domácím aneroidem. Pokud se ukáže, že je vyšší než po stranách, pak skutečně plachetní APU fungují jako brouk.

Domácí generátor

Z toho, co bylo řečeno výše, je jasné, že pro domácí řemeslníky je lepší vzít na sebe buď vertikály, nebo plachetnice. Oba jsou ale velmi pomalé a přenos na vysokorychlostní generátor je práce navíc, náklady navíc a ztráty. Je možné vyrobit účinný nízkootáčkový elektrický generátor svépomocí?

Ano, můžete, na magnetech ze slitiny niobu, tzv. supermagnety. Výrobní proces hlavních dílů je znázorněn na obr. Cívky - každá z 55 závitů 1 mm měděného drátu v žáruvzdorné vysokopevnostní smaltové izolaci, PEMM, PETV atd. Výška vinutí je 9 mm.

Dávejte pozor na drážky pro klíče v polovinách rotoru. Musí být umístěny tak, aby se magnety (jsou přilepené k magnetickému jádru epoxidem nebo akrylem) po sestavení sbíhaly s opačnými póly. „palačinky“ (magnetická jádra) musí být vyrobeny z měkkého magnetického feromagnetu; Postačí běžná konstrukční ocel. Tloušťka „palačinek“ je minimálně 6 mm.

Obecně je lepší koupit magnety s axiálním otvorem a utáhnout je šrouby; supermagnety se přitahují strašlivou silou. Ze stejného důvodu je na hřídeli mezi „placky“ umístěna válcová distanční vložka o výšce 12 mm.

Vinutí, která tvoří statorové sekce, jsou zapojena podle schémat znázorněných také na Obr. Připájené konce by se neměly natahovat, ale měly by tvořit smyčky, jinak může epoxid, kterým bude stator vyplněn, ztvrdnout a přerušit dráty.

Stator se zalije do formy na tloušťku 10 mm. Není potřeba centrovat ani balancovat, stator se neotáčí. Mezera mezi rotorem a statorem je 1 mm na každé straně. Stator ve skříni generátoru musí být bezpečně zajištěn nejen proti posunutí podél osy, ale také proti otáčení; silné magnetické pole s proudem v zátěži ji stáhne s sebou.

Video: DIY generátor větrného mlýna

Závěr

A co máme nakonec? Zájem o „čepele“ se vysvětluje spíše jejich velkolepým vzhledem než skutečnými výkonnostními kvalitami v domácím designu a nízkém výkonu. Podomácku vyrobené karuselové APU poskytne „pohotovostní“ napájení pro nabíjení autobaterie nebo napájení malého domu.

Ale s plachtovými APU stojí za to experimentovat s řemeslníky s kreativním nádechem, zejména v mini verzi s kolem 1-2 m v průměru. Pokud jsou předpoklady vývojářů správné, bude možné z tohoto odebrat všech 200-300 W pomocí čínského generátoru motoru popsaného výše.

Andrey řekl:

Děkuji za bezplatnou konzultaci... A ceny "od firem" opravdu nejsou drahé a myslím, že i řemeslníci z vnitrozemí dokážou vyrobit generátory podobné tomu Vašemu. A Li-po baterie se dají objednat z Číny, invertory v Čeljabinsku dělají velmi dobré (s hladkým sinusem) A plachty, listy nebo rotory jsou dalším důvodem k útěku našich šikovných ruských mužů.

Ivan řekl:

otázka:
U větrných mlýnů se svislou osou (pozice 1) a možností „Lenz“ je možné přidat další díl - oběžné kolo, které směřuje ve směru větru a zakrývá z něj neužitečnou stranu (směrem k větru) . To znamená, že vítr nezpomalí čepel, ale tuto „zástěnu“. Umístění po větru s „ocasem“ umístěným za samotným větrným mlýnem pod a nad lopatkami (hřebeny). Přečetl jsem si článek a nápad byl na světě.

Kliknutím na tlačítko „Přidat komentář“ souhlasím se stránkou.

VĚTRNÝ MOTOR
zařízení, které přeměňuje větrnou energii na rotační energii. Hlavní pracovní částí větrné turbíny je rotační jednotka - kolo poháněné větrem a pevně spojené s hřídelí, jejíž rotace pohání zařízení, které vykonává užitečnou práci. Hřídel lze instalovat vodorovně nebo svisle. Větrné turbíny se obvykle používají k výrobě energie spotřebovávané periodicky: při čerpání vody do nádrže, mletí obilí, v dočasných, nouzových a místních napájecích sítích.
Historický odkaz. Přestože přízemní větry ne vždy vanou, mění svůj směr a jejich síla není konstantní, je větrná turbína jedním z nejstarších strojů na získávání energie z přírodních zdrojů. Vzhledem k pochybné spolehlivosti starověkých písemných zpráv o větrných turbínách není zcela jasné, kdy a kde se takové stroje poprvé objevily. Ale, soudě podle některých záznamů, existovaly již před 7. stoletím. INZERÁT Je známo, že se používaly v Persii v 10. století a v západní Evropě se první přístroje tohoto typu objevily na konci 12. století. V průběhu 16. stol. Konečně vznikl stanový typ holandského větrného mlýna. Žádné výrazné změny v jejich konstrukci nebyly pozorovány až do počátku 20. století, kdy se v důsledku výzkumu výrazně zlepšily tvary a povlaky mlýnských křídel. Jelikož jsou pomaloběžné stroje těžkopádné, v druhé polovině 20. stol. začaly stavět vysokorychlostní větrné turbíny, tzn. ty, jejichž větrná kola dokážou vykonat velký počet otáček za minutu s vysokou účinností využití větrné energie.
Moderní typy větrných turbín. V současné době se používají tři hlavní typy větrných turbín – bubnové, křídlové (šnekový typ) a rotorové (s profilem odpuzovače ve tvaru S).
Buben a lopatka. Přestože větrné kolo bubnového typu má ve srovnání s jinými moderními odpuzovači nejnižší míru využití větrné energie, je nejpoužívanější. Mnoho farem jej používá k čerpání vody, pokud z nějakého důvodu není k dispozici elektřina. Typický tvar takového kola s plechovými lopatkami je na Obr. 1. Větrná kola bubnového a lopatkového typu se otáčejí na vodorovné hřídeli, takže pro dosažení nejlepšího výkonu musí být otočena proti větru. K tomu dostávají kormidlo – list umístěný ve svislé rovině, který zajišťuje otáčení větrného kola do větru. Průměr kola největší větrné turbíny na světě lopatkového typu je 53 m, maximální šířka jeho lopatky je 4,9 m. Větrné kolo je přímo napojeno na elektrický generátor o výkonu 1000 kW, který se vyvíjí při větru rychlost minimálně 48 km/h. Jeho lopatky jsou nastaveny tak, že rychlost otáčení větrného kola zůstává konstantní a rovná se 30 ot./min v rozsahu rychlosti větru od 24 do 112 km/h. Vzhledem k tomu, že v oblasti, kde se takové větrné turbíny nacházejí, poměrně často fouká vítr, vyrábí větrná turbína obvykle 50 % maximálního výkonu a napájí veřejnou elektrickou síť. Lopatkové větrné turbíny jsou široce používány v odlehlých venkovských oblastech k poskytování elektřiny farmám, včetně nabíjení baterií radiokomunikačních systémů. Používají se také v palubních pohonných systémech letadel a řízených střelách.

Rotor ve tvaru S. Rotor ve tvaru S namontovaný na svislé hřídeli (obr. 2) je dobrý, protože větrnou turbínu s takovým odpuzovačem není třeba přivádět do větru. Přestože se točivý moment na jeho hřídeli mění od minima do jedné třetiny maxima na půl otáčky, nezávisí na směru větru. Při otáčení hladkého kruhového válce vlivem větru působí na tělo válce síla kolmá na směr větru. Tento jev se nazývá Magnusův jev podle německého fyzika, který jej studoval (1852). V letech 1920-1930 používal A. Flettner rotující válce (Flettnerovy rotory) a rotory ve tvaru S namísto lopatkových větrných kol a také jako pohony lodi, která uskutečnila přechod z Evropy do Ameriky a zpět.

Míra využití větrné energie. Výkon získaný z větru bývá malý – necelé 4 kW vyvíjí zastaralý typ holandského větrného mlýna při rychlosti větru 32 km/h. Síla proudění větru, kterou lze využít, je tvořena kinetickou energií vzdušných hmot, které se za jednotku času rozmetají kolmo na plochu dané velikosti. U větrné turbíny je tato oblast určena návětrnou plochou odpuzovače. S přihlédnutím k nadmořské výšce, tlaku vzduchu na ní a její teplotě je dostupný výkon N (v kW) na jednotku plochy určen rovnicí N = 0,0000446 V3 (m/s). Koeficient využití větrné energie je obvykle definován jako poměr výkonu vyvinutého na hřídeli větrné turbíny k dostupnému výkonu proudění větru působícího na návětrný povrch větrného kola. Tento koeficient se stává maximálním při určitém poměru mezi rychlostí vnější hrany listu větrného kola w a rychlostí větru u; hodnota tohoto poměru w/u závisí na typu větrné turbíny. Koeficient využití větrné energie závisí na typu větrného kola a pohybuje se od 5-10 % (holandský mlýn s plochými křídly, w/u = 2,5) do 35-40 % (profilovaný křídlový odpuzovač, 5 Ј w/u Ј 10) .
LITERATURA
Síla větru. M., 1982 Yaras L. a kol., Větrná energie. M., 1982

Collierova encyklopedie. - Otevřená společnost. 2000 .

Synonyma:

Podívejte se, co je „WIND MOTOR“ v jiných slovnících:

Větrná turbína... Slovník pravopisu-příručka

Motor, pneumatický větrný motor, větrný mlýn, větrný rotor Slovník ruských synonym. větrná turbína podstatné jméno, počet synonym: 4 větrná turbína (8) ... Slovník synonym

Využívá větrnou energii k výrobě mechanické energie. Převážně rozšířené jsou lopatkové větrné turbíny, u kterých se osa otáčení větrného kola shoduje se směrem proudění vzduchu... Velký encyklopedický slovník

větrná turbína- VD Zařízení pro přeměnu energie větru na mechanickou energii otáčení větrného kola. [GOST R 51237 98] Témata větrná energie Synonyma VD EN větrný motor ... Technická příručka překladatele

větrná turbína- větrný motor... Slovník zkratek a zkratek

VĚTRNÝ MOTOR- (větrná turbína) motor, který využívá kinetickou energii větru k výrobě mechanické energie. Primitivní pohled na V. větrný mlýn. Existují: lopatkové, karuselové nebo rotační a bubnové... Velká polytechnická encyklopedie

Motor, který využívá kinetickou energii větru k výrobě mechanické energie. Jako pracovní orgán větru, který vnímá energii (tlak) proudění větru a přeměňuje ji na mechanickou energii otáčení hřídele, se využívá... ... Velká sovětská encyklopedie

Stroj, který přeměňuje kinetickou energii větru na mechanickou energii. Pracovní částí větrné turbíny je větrné kolo, které přijímá tlak proudu vzduchu a přeměňuje jej na mechanickou energii otáčení hřídele. Rozlišovat...... Encyklopedie techniky

I; m. Motor poháněný větrnou silou. * * * Větrná turbína využívá větrnou energii k výrobě mechanické energie. Nejběžnější jsou lopatkové větrné turbíny, u kterých se osa otáčení větrného kola shoduje s... ... encyklopedický slovník

Motor využívající kinetiku větrná energie pro mechanickou výrobu. energie. Existují křídlové V. (viz obr.), obvykle s vodorovnou osou otáčení, s koeficientem. využití větrné energie do 0,48 (nejběžnější); kolotoč,...... Velký encyklopedický polytechnický slovník