Возобновляемые источники электроэнергии. Лукутин Б.В. - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

47
В настоящее время в России возникли новые организации, зани-
мающиеся ветроэнергетикой, постепенно налаживается сотрудничество
с зарубежными партнерами. Созданы отечественные образцы ВЭУ
мощностью до 100 кВт, например ВЭУ «Радуга» [8]. Однако недоста-
точный объем финансирования научных и опытно-конструкторских
разработок не способен обеспечить не только развитие, но и поддержку
научно-технического уровня, достигнутого в
данной сфере.
Принцип действия всех ветродвигателей заключается во враще-
нии ветроколеса с лопастями под напором ветра. Вращающий момент
ветроколеса через систему передач передается на вал генератора, выра-
батывающего электроэнергию.
Кинетическая энергия
W воздушного потока с площадью попе-
речного сечения
S, имеющего плотность ρ и скорость V равна [26]:
2
3
S
V
W
ρ
= .
Механическая энергия ветродвигателя W
вд
определяется коэффи-
циентом использования энергии ветра
W
W
вд
=
ξ
, зависящего от типа
ветродвигателя и режима его работы.
Электрическая мощность генератора ветроэнергетической уста-
новки может быть определена по формуле:
ξηπρ
2
2
3
эл
R
V
Р
=
,
где R – радиус ветроколеса; η – КПД электромеханического преобразо-
вателя энергии.
По принципу действия ветродвигатели могут быть разделены на
две группы: двигатели, у которых вращающий момент образуется в ре-
зультате разности сил лобового давления потока воздуха на лопасти ра-
бочего колеса относительно оси его вращения, и ветроустановки, вра-
щающиеся под действием аэродинамической подъемной силы.
К первой
группе относятся ветродвигатели карусельного, ротор-
ного и барабанного типов. Благодаря простейшей конфигурации рабо-
чего ветроколеса они имеют невысокую стоимость и весьма неприхот-
ливы в эксплуатации. Однако широкого распространения эти ветродви-
гатели не получили из-за малого коэффициента использования энергии
ветра
ξ и тихоходности. Расчеты показывают, что наибольшую мощ-
ность двигатель развивает, когда рабочая плоскость, воспринимающая
действие потока воздуха, движется со скоростью, равной 1/3 скорости
ветра [26]. При этом значение
ξ для данных двигателей не превышает 0,18.

Страницы