Зависимость эффективности ВЭУ от направления ветра и конструкции ветроуловителей

В Казахстане прошли испытания новаторских ветровых энергетических станций. Новые модели ветряков необычны. Конструкцию в виде гигантского бублика жители окрестных сел принимали за НЛО. Пытаясь решить проблему узкого диапазона работы ветряков, были изобретены их различные конструкции. Проектировщики стремились создать такие агрегаты, которые не останавливались бы при скорости ветра 2-3 м/сек, не ломались и не падали бы при скоростях выше 30 м/сек. Поставленная задача была решена. Нестандартные формы некоторых ветроуловителей позволяют ВЭС функционировать при скоростях ветра от 1 до 70 м/сек. По предварительным расчетам изобретателя Н. Буктукова себестоимость электроэнергии, генерируемой созданными им «ловцами ветра», ниже вырабатываемой тепловыми станциями Казахстана на 2 единицы.

Российские специалисты по ветроэнергетике Н.А.Акаев, М.И.Галась, И.Ю.Костюко, Ю.П.Дымковец теоретически доказали, что идеальное ветроколесо в пропеллерных, вертикально-осевых и горизонтальных установках дает КПД использования ветровой энергии 59,3%. Классические роторы ВЭУ используют одинаковый эффект, связанный с подъемной силой, возникающей при обтекании лопасти потоком ветра. На практике горизонтальные пропеллерные ВЭУ работают с КПД 40%, ветроустановки ГРЦ-Вертикаль имеют КПД 38%.

На ветряном полигоне в 150 км от Алматы особое внимание было уделено четырем моделям: «труба», «бочка», «тор», ветряк «вантовый». «Труба» имеет смещенный центр тяжести, в связи с чем ей не страшен ураган, движущийся со скоростью 70 м/сек. «Бочка» снабжена тремя генераторами и имеет самый высокий КПД. «Тор» имеет загнутые поверхности, которые обтекает ветер. Ветряк «Вантовый» подвешен как елочная игрушка между парусов, способных перенаправлять ветер. При скоростях ветра 10 м/сек, каждая из моделей вырабатывает около 100 кВт/ч электроэнергии, что достаточно для электроснабжения частного дома. Энергия запасается в аккумуляторах и используется в безветренные дни. Отличительной особенностью и преимуществом сконструированных ВЭС является незначительная величина низкочастотных колебаний, отрицательно влияющих на окружающие растения.

По мнению профессионалов, в работе ВЭУ необходима постоянная ориентация на ветер, с чем связано использование дополнительного оборудования для непрерывного слежения за воздушными потоками. Системы ориентации на ветер позволяют находить направления максимального ветрового потенциала, но усложняют агрегат и снижают его надежность.




Добавить комментарий