Цікаве

Чому у вітрогенераторів три лопаті, а не дві чи чотири?

Щорічно у всьому світі фіксується активний розвиток вітрової енергетики. Для отримання електрики з відновлюваного природного джерела потрібна лише одна умова – вітер, що стабільно дме. Його енергію пристрій використовує за рахунок обертової турбіни, яка, як правило, складається з трьох лопатей. Види і принцип роботи вітрогенераторів Види та принцип роботи вітрогенераторів >Різноманітність вітроелектричних установок (ВЕУ) насправді величезне. Спочатку за способом розташування та обертання турбіни вони поділяються на дві великі категорії:

  • вертикальні;
  • горизонтальні.

Варто зазначити, що в промислових масштабах використовуються горизонтальні вітрогенератори, про які йдеться – з трьома лопатями. Вертикальні моделі почали з’являтися порівняно недавно і застосовуються в основному для задоволення невеликих потреб в енергії.

Eco power. Wind turbines generating electricity

Приклад вертикального вітрогенератора

Генератори з вертикальною віссю обертання називають карусельними. Вони мають свою класифікацію залежно від типу використовуваного ротора. Для таких пристроїв характерний незвичайний дизайн, відсутність залежності від сили та напряму вітру, низький рівень шуму, проста конструкція та коротка щогла. Слабкими сторонами вертикальної ВЕУ вважаються невисока обертальна швидкість і використання не всієї енергії вітру.З горизонтальних генераторів складаються найбільші вітряні ферми у світі. Хоча останнім часом точаться активні дискусії щодо потенціалу застосування вертикальних установок. Основними компонентами горизонтальної ВЕУ є фундамент, вежа, електрогенератор, ротор, лопаті, поворотний механізм.

Пристрій горизонтального вітрогенератора

Головним недоліком такого пристрою вважається залежність від напряму вітру. Тому на ньому є анемометр та механізм, за допомогою якого повертається гондола – частина генератора з електрообладнанням та лопатями. Також передбачено гальмівну систему, яка не дає лопатям безконтрольно збільшувати швидкість обертання.

Цікаво:  У яких містах Росії найсильніші вітри? Отже, під впливом вітру розкручується ротор. Електрика подається на контролери, звідти на акумулятори. Потім відбувається перетворення напруги на придатне для використання.

Чому у вітрогенераторів три лопаті, а не дві чи чотири?

Загальносвітова річна динаміка встановленої потужності ВЕС

Переваги трилопатевої конструкції

Кількість лопат у горизонтальному вітрогенераторі варіюється і може становити 2-4 і більше. Однак у промисловості використовується лише трилопатева конструкція, яка визнана оптимальним варіантом. Вся справа у співвідношенні швидкості обертання лопатей і моменту, що крутить, – фізичної величини, яка показує дію сили вітру на ротор. Чим більше лопат у ВЕУ, тим більше крутний момент і нижче швидкість обертання.

Схема розподілу енергії

Наприклад, вітрогенератор з 2 лопатями обертається дуже швидко, але момент, що крутить, його буде недостатнім, а це ключова складова роботи пристрою. Варіант із чотирма лопатями теж не підходить, тому що має одразу кілька недоліків. По-перше, знижується швидкість обертання при незначному збільшенні моменту сили.

По-друге, виникає потреба у складнішій системі редукторів, які передають потужність обертання. Нарешті, додаткова лопать підвищує вартість всієї установки. А конструкція із трьома лопатями є золотою серединою. Потужність сучасних моделей ВЕУ сягає 8 МВт.

Джерело

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.

Back to top button