Системы генерирования электрической энергии с использованием возобновляемых энергоресурсов. Обухов С.Г. - 91 стр.

UptoLike

Составители: 

91
скорости конца лопасти к скорости ветра: Ее можно рассчитать, если
известны расчетное число оборотов при заданной скорости ветра:
R
Z
V
ω
= , (4.10)
где
ω
- угловая частота вращения ветродвигателя, рад/с; R - радиус
лопасти ветроколеса, м.
Чем больше число лопастей рабочего колеса, их ширина и угол
поворота лопастей относительно плоскости вращения, тем при прочих
равных условиях, быстроходность двигателя ниже.
Основным типом ветродвигателя, получившим практическое
применение, является двигатель крыльчатой конструкции, в котором
вращающий момент создается за счет аэродинамических сил,
возникающих на лопастях рабочего
ветроколеса. В большинстве стран
выпускают и применяют только крыльчатые ветродвигатели. Они
отличаются большими коэффициентами использования энергии ветра и
значительно большей быстроходностью. Максимальное значение
ξ
для
быстроходных колес достигает 0,45-0,48.
Электрическая мощность, развиваемая ветроэнергетической
установкой, может быть определена из выражения:
2
3
2
ВЭУ
R
V
Р
π
ρξ
η
= , Вт (4.11)
где
η
- КПД электромеханического преобразования энергии (в пределах
0,7 – 0,85) .
Крыльчатые ветродвигатели с горизонтальной осью вращения
наиболее эффективны, когда поток воздуха перпендикулярен плоскости
вращения лопастей. Для обеспечения этого условия в составе ВЭУ
требуется устройство автоматического поворота оси вращения. Обычно
эту роль выполняет крыло-стабилизатор. Ветродвигатели с
вертикальной осью вращения могут работать при любом направлении
ветра без изменения своего направления.
Главной конструктивной частью любой ветроустановки являются
лопасти. От размера и конструкции лопастей ВЭУ напрямую зависит
максимальная мощность, которую можно получить от энергоустановки
и ее КПД, так как именно они «захватывают» ветер. Современные
технологии позволяют увеличивать эффективность этого процесса.
Современные ВЭУ обычно имеют две или три
лопасти. Лопасти
производят из стекловолокна, полистирола, эпоксидного полимера или
углепластика. У некоторых из них есть деревянный каркас. Материал,