Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Монтаж альтернативных источников энергии


Здравствуйте уважаемые читатели, с Вами Юрий Колесник и моя

 

рассылка, Монтаж альтернативных источников энергии.

Хотите прямо сейчас получить подробное описание ветрогенератора, который можно сделать своими руками. Чертежи, подробные инструкции и фотографии можно

 

получить по адресу: http://energi.ucoz.ru

Преимущества и недостатки различных систем ветродвигателей

Отрывки из книги "Ветронасосные и ветроэлектрические агрегаты", С. Б. Перли, 1938.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ВЕТРОДВИГАТЕЛЕЙ

     За неимением места мы не останавливались здесь на многочисленных конструктивных формах различных систем ветродвигателей, из которых большинство не представляет и практической ценности1. Здесь мы отметим лишь преимущества и недостатки основных систем ветродвигателей и особо выделим класс ветродвигателей, на практике доказавших свое преимущество.
     Ветродвигатели, отнесенные нами ко второму и третьему классам (карусельные и барабанные), отличаются весьма простой схемой работы ветроколеса. В карусельных ветродвигателях воздушный поток, набегая на ветроколесо, давит на лопасти с одной стороны ветроколеса, с другой же - он встречает либо ширму, прикрывающую лопасти, идущие против ветра, либо ребра лопастей, если они поворотные, благодаря чему давление потока на них или вовсе отсутствует или оказывается весьма малым. В том и другом случае получается составляющая сила, которая создает крутящий момент ветроколеса. Схема работы барабанных ветродвигателей такая же, однако положение колеса в потоке ветра у барабанных менее выгодно, чем у карусельных ветряков, так как у последних не требуется устанавливать ветроколесо по ветру; оно всегда находится в рабочем положении, с какой бы стороны ни дул ветер. У барабанных же ветродвигателей, равно как и у крыльчатых, требуется специальное устройство для установки ветроколеса на ветер при каждом изменении его направления.
     Основные недостатки карусельных и барабанных ветродвигателей вытекают из самого принципа расположения рабочих поверхностей ветроколеса в потоке ветра, именно:
     1. Благодаря тому, что рабочие лопасти колеса перемещаются в направлении воздушного потока, ветровая нагрузка действует не одновременно на все лопасти, а поочередно.
     Суммирование моментов, действующих в направлении вращения ветроколеса, и сил сопротивления, действующих в обратную сторону, дает в результате незначительный эффект. Таким образом, коэффициент использования энергии ветра получается весьма низким и при самых благоприятных условиях не превышает 10% (что выявлено экспериментом - см. гл. V).
     2. Вращение ветроколеса в направлении ветра является причиной другого отрицательного фактора - тихоходности. Результат экспериментальных исследований показывает, что быстроходность   карусельных ветряков не превышает 0,5.
     3. Размеры используемой части воздушного потока (ометаемая поверхность) малы по сравнению с размерами самого колеса, что значительно увеличивает его вес, отнесенный к единице установленной мощности ветродвигателя.
     Учитывая все эти недостатки, ветротехника не уделяла и не уделяет внимания карусельным и барабанным ветрякам.
     В ветродвигателях же системы Савониуса, хотя ветроколесо также вращается в горизонтальной плоскости, протекание потока через ометаемую поверхность происходит совершенно иначе, чем у карусельного и барабанного ветряков.
     Поток ветра, направляясь, скользит по выпуклой поверхности а и действует полной силой на изогнутую поверхность b, огибает ее, создавая этим дополнительную силу, вращающую ротор. Тех сопротивлений, которые имели место у карусельных ветряков, в данном случае нет.
     Поэтому и коэффициент использования энергии ветра ветряков системы Савониуса примерно в два раза выше, чем у карусельных.
     Продувки модели ротора Савониуса в кучинской аэродинамической трубе дали наибольший коэффициент использования энергии ветра равным 18%, а продувки аэродинамического института ВТУ в Берлине дали 24%2.

     Помимо экспериментальных работ по ветряку Савониуса в б. ЦВЭИ были проделаны также техно-экономические подсчеты, выявившие пригодность их лишь для небольших мощностей (менее 1 л. с. в одном агрегате при скорости ветра 8 м/сек).
     Ветродвигатели с вращающимися цилиндрами Флетнера не использованы практикой по следующим причинам:
     во-первых, аэродинамический эффект цилиндров значительно ниже, чем у крыльев (качество крыла примерно в три раза лучше качества цилиндров);
     во-вторых, конструктивное оформление ветроколеса с вращающимися цилиндрами около своих осей и относительно оси ветроколеса крайне сложно по сравнению его с колесом крыльчатых ветродвигателей, и наконец,
     в-третьих, серьезный дефект ветродвигателя этой системы заключается в необходимости вращения цилиндра, для чего требуется посторонняя сила.
     Крыльчатые ветродвигатели, как то подтвердила и теория и практика, свободны в значительной мере от перечисленных выше недостатков и именно поэтому они нашли сейчас такое широкое распространение.
       На роторный ветродвигатель, а тем более и на карусельный и барабанный, требуется много материала, так как их ометаемая поверхность при одной и той же мощности должна быть больше ометаемой поверхности крыльчатых ветродвигателей в отношении коэффициентов использования энергии ветра.
     Таким образом ометаемая поверхность роторного ветродвигателя при одной и той же мощности должна быть в два раза больше, чем у крыльчатого, а у карусельного и барабанного приблизительно в четыре раза больше.
     Нельзя не отметить, что у современных быстроходных ветродвигателей суммарная площадь лопастей составляет около 8% от ометаемой поверхности, а у роторных эта площадь равна всей ометаемой поверхности, т. е. 100%. А так как при одной и той же мощности ометаемая поверхность у ротора в два раза больше, чем у крыльчатого ветроколеса, то площадь лопастей у ротора получается в 25 раз больше, чем у крыльчлтого быстроходного ветроколеса (2 х 100 : 8 = 25). Таким образом на роторный двигатель потребуется материала в 25 раз больше, чем на крыльчатый той же мощности.
     Хорошие аэродинамические качества крыльчатых ветродвигателей, конструктивная возможность изготовлять их на большую мощность (свыше 1000 л. с. в одном агрегате), относительно легкий вес на единицу мощности - вот основные преимущества ветродвигателей этого класса, приведшие к тому, что заводы СССР и за границей занимаются теперь изготовлением исключительно крыльчатых ветродвигателей.
     Другие особенности различных систем ветродвигателей наиболее удобно проследить по аэродинамическим характеристикам, рассмотрение, которых дается в следующем разделе.

  Хотите прямо сейчас

 

получить подробное описание ветрогенератора, который можно сделать своими руками. Чертежи, подробные инструкции и фотографии можно

получить по адресу: http://energi.ucoz.ru

 

 

  До свидания с Вами был Юрий Колесник.

 Пишите мне на адрес  Uriy.Kolesnik@mail.ru

 

 

 


В избранное