Использование энергии ветра

История.

Человечество во все времена задумывалось, как использовать энергию ветра. Люди понимали, она приводит в движение различные механизмы. Так, еще в начале 5000 г. до н.э. энергию ветра использовали для того, чтобы привести в движение лодку по реке Нил. В 200 г. до н.э., простые ветряные мельницы использовались в Китае для перекачки воды, в то время как ветряные мельницы с вертикальной осью служили персам для размола зерна на Ближнем Востоке. С течением времени ветряная энергетика развивалась, менялись технологии. На протяжении все истории люди так или иначе использовали ветер как потенциальный источник энергии.

Но в XIX-XX вв., в связи со стремительно развивающимся научно-техническим прогрессом стали активно разрабатываться месторождения нефти, угля, газа – таким образом, все достижения в ветряной энергетике прошлых десятилетий были забыты.  

Однако, в конце XX – нач. XIX в. человечество проследило негативный след в активной добыче полезных ископаемых для экологии и всей планеты в целом. Настал момент вернуться к забытым достижениям, усовершенствовать их и внедрить в современную жизнь. Этим стали заниматься ученые, исследователи и многие другие профессиональные кадры.

Нельзя не отметить, что Россия – страна, обладающая наибольшим в мире ветропотенциалом, ресурсы ветровой энергии нашей страны определены в 10,7 ГВт. Именно поэтому вопрос интегрирования ветроэнергетических установок в современную архитектуру актуален и важен.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

Виды ВЭУ и принцип работы.

Существует два основных типа ветроэнергетических установок:

1.  С горизонтальной осью вращения - имеют сложную конструкцию, зато обладают более высоким коэффициентом использования энергии ветра, поэтому чаще применяются в промышленности)

2. С вертикальной осью вращения - наиболее просты по конструкции, однако не так продуктивны.

Ветроэнергетические установки классифицируются по двум основным признакам – геометрии ветроколеса и его положению относительно направления ветра. [9]

По классификации геометрии ветроколеса, ветрогенераторы делят на:

1.  Тихоходные.

2. Быстроходные.

Геометрическое заполнение ветроколеса определяется числом лопастей. Тихоходные ветроэнергетические установки с большим геометрическим заполнением ветроколеса достигают значительной мощности в условиях слабого ветряного потока и малых оборотах.

Быстроходные ВЭУ с малым заполнением ветроколеса достигают достаточно высокой мощности, но при больших оборотах ветроколеса.

Если смотреть на направление оси вращения ветроколеса относительно воздушного потока, то ветроэнергетические установки подразделяются на:

1. горизонтально-осевые (рисунок 1);

2. вертикально-осевые (рисунок 1).

Ветрогенераторы с горизонтальной осью, зачастую, пропеллерного или крыльчатого. В таком случае плоскость вращения ветроколеса перпендикулярна направлению воздушного потока, а ось в свою очередь параллельна потоку. Основная вращающая сила - подъемная сила.

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения в условиях своей геометрии при любом направлении ветра находятся в рабочем положении, ось вращения ветроколеса перпендикулярна воздушному потоку. Вращающей силой является сила сопротивления, и линейная скорость ветроколеса меньше скорости ветра

 

 

Рисунок 1 - Виды ветроколес с горизонтальной (а) и вертикальной осью (б):

1 – однолопастное колесо; 2 – двухлопастное; 3 – трехлопастное;

4 – многолопастное; 5 – чашечный анемометр; 6 – ротор Савониуса;

7 – ротор Дарье; 8 – ротор Масгрува; 9 – ротор Эванса

 

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: