18. Принципиальная схема ветроэлектростанции с горизонтальной осью колеса.

Ветрогенераторы с горизонтальной осью вращения могут использовать для преобразования энергии ветра подъемную силу или силу сопротивления. Устройства, использующие подъемную силу, предпочтительнее, поскольку они могут развить в несколько раз большую силу, чем устройства с непосредственным действием силы сопротивления. Последние, кроме того, не могут перемещаться со скоростью, превышающей скорость ветра. Вследствие этого лопасти, на которые действует подъемная сила (ветроколеса), могут быть более быстроходными (быстроходность - отношение окружной скорости элемента поверхности к скорости ветра) и иметь лучшее соотношение мощности и массы при меньшей стоимости единицы установленной мощности.

1Редуктор

2Эл.Генератор

3Вертикальный вал

Основными преимуществами ветроустановок с горизонтальной осью вращения ветроколеса является то, что условия обтекания лопастей воздушным потоком постоянны, не изменяются при повороте ветроколеса, а определяются только скоростью ветра. Благодаря этому, а также достаточно высокому значению коэффициента использования энергии ветра, ВЭУ крыльчатого типа в настоящее время получили наибольшее распространение.

19. Ветроустановки с вертикальной осью колеса. Преимущества и недостатки.

К таким установкам относятся устройства с пластинами, чашеобразными или турбинными элементами, а также роторами Савониуса с лопастями S-образной формы, на которые действует также и подъемная сила.

В случае если ось вращения расположена перпендикулярно вектору скорости, то ветродвигатель будет вертикально-осевым

преимущества: - независимое функционирование от направления ветрового потока, из-за чего отпадает необходимость в ориентации на ветер(работает при любом направлении ветра); - вертикальный вал позволяет размещать электромеханическое оборудование у основания ВЭУ, что снижает требования к прочности и жесткости опоры, упрощает техническое обслуживание и ремонт, не ограничивает массогабаритные показатели оборудования; - возможность крепления лопастей к ротору в нескольких местах, что приводит к снижению требований по прочности и жесткости лопастей; - меньшее значение окружной скорости лопасти; - относительно простое изготовление лопастей, простота конструкции.

К недостаткам можно отнести: меньший коэффициент использования энергии ветра(лишь половина сечения потока набегающего воздуха работает с пользой, попадая на область рабочего хода колеса) и меньшую быстроходность, пульсация крутящего момента, большая подверженность усталостным нарушениям.

Чтобы увеличить мощность ветроустановки, надо наращивать размер лопастей, то есть, утяжелять конструкцию

20. Способы регулирования частоты вращения ветроколес с горизонтальной осью.

1. Поворот лопасти (конца лопасти)вокруг своей оси(Поворот лопастей осуществляется по команде от системы управления в зависимости от получаемых данных о скорости ветра, крутящем моменте и частоте вращения. Или поворот лопастей выполняется за счёт воздействия ветрового потока на лопасть и воздействия центробежных сил самой лопасти)

2. Вывод ветроколеса из под ветра(При выводе ветроколеса из под ветра, через него проходит меньшее количество воздуха, а также происходит изменение угла атаки, в следствии чего уменьшается подъёмная сила.)