ивають великий обертальний момент. Регулювання частоти обертання і обмеження потужності досягається шляхом повороту осі обертання вітроколеса від напрямку вітру, зменшенням площі робочих поверхонь вітроколеса і ін Залежно від орієнтації осі обертання робочого органу (Вітроколеса, ротора та ін) вітродвигуни діляться на горизонтально - і вертикально-осьові. Горизонтально-осьові - це такі, у яких вісь обертання вітроколеса розташована вздовж напрямку вітрового потоку. Для нормальної роботи такі вітродвигуни вимагають установки площини обертання вітроколеса перпендикулярно вектору швидкості вітру. Вертикально-осьові мають вісь обертання робочого органу, розташовану вертикально відносно горизонтальної площині. Для таких пристроїв не потрібна установка на вітер. br/>
4.3 Вітряки на службі людини
Прагнення освоїти виробництво енергії привело до появи на світло безлічі таких агрегатів. Деякі з них досягають десятків метрів у висоту, і, як вважають, з часом вони могли б утворити справжню електричну мережу. Малі вітроелектричні агрегати призначені для постачання електроенергією окремих будинків. Споруджуються спеціальні станції, переважно постійного струму. Вітряне колесо приводить в рух динамо-машину - генератор електричного струму, який одночасно заряджає паралельно з'єднані акумулятори. Акумуляторна батарея автоматично підключається до генератора в той момент, коли напруга на його вихідних клемах стає більше, ніж на клемах батареї, і також автоматично відключається при протилежному співвідношенні. У невеликих масштабах спеціальні станції знайшли застосування кілька десятиліть тому. Зараз створені найрізноманітніші прототипи вітроелектричних генераторів (точніше, вітродвигунів з електрогенераторами). Одні з них схожі на звичайну дитячу вертушку, інші - на велосипедне колесо з алюмінієвими лопатями замість спиць. Існують агрегати у вигляді каруселі або ж у вигляді щогли з системою підвішених один над одним кругових ветроуловітелей, з горизонтальної або вертикальною віссю обертання, з двома або п'ятдесятьма лопатями. На вежі висотою 30,5 м укріплений генератор в поворотному обтічному корпусі; на валу генератора сидить пропелер з двома алюмінієвими лопатями довжиною 19 м і вагою 900 кг. Агрегат починає працювати при швидкості вітру 13 км/год, а найбільшої продуктивності (100 кВт) досягає при 29 км/ч. Максимальна швидкість обертання пропелера становить 40 об/хв. Так як наша країна знаходиться в помірній вітрової зоні, то нам особливу увагу треба приділити на кути повороту лопаті, від якого залежить подача вітру в генератор, при плануванні ВЕУ. Кут нахилу лопатей по відношенню до вітру регулюють за рахунок повороту їх навколо поздовжньої осі: при сильному вітрі цей кут гостріше, повітряний потік вільніше обтікає лопаті і віддає їм меншу частину своєї енергії. Крім регулювання лопатей весь генератор автоматично повертається на щоглі проти вітру. Конструкція лопатевих ВЕУ роторної схеми забезпечує максимальну швидкість обертання при запуску і її автоматичне саморегулювання в процесі роботи. Із збільшенням навантаження швидкість обертання вітроколеса зменшується, а обертовий момент зростає. За даним типом спроектована одна з ВЕС в Білорусі (ВЕУ в Мядельскій районі потужністю 250 кВт. Висота щогли має істотне значення для вітроелектричних установок. Вже на висоті 9 м швидкість вітру, як правило, на 15-25% більше, ніж в 1,5 м від землі, а навіть невеликий приріст середньої сили вітру дозволяє отримати від станції набагато більше електроенергії. За оцінкою білоруських вчених, існуючі способи перетворення вітроенергії в електричну за допомогою традиційних лопатевих вітроенергетичних установок (ВЕУ) в наших умовах поки економічно невиправдані. По-перше, через високу пусковий швидкості вітру (4-5 м/сек), високою номінальною швидкості (8-15 м/сек) і слабкий річної продуктивності в умовах слабких континентальних вітрів, характерних для Білорусі - 3-5 м/сек, по-друге, вартість ВЕУ становить $ 1000 - $ 1500 на кВт встановленої потужності. Тому майбутнє вітроелектричних станцій залежить в першу чергу від витрат на їх спорудження. <В
4.4 Як зберігати енергію вітру?
При використанні вітру виникає серйозна проблема: надлишок енергії у вітряну погоду і недолік її в періоди безвітря. Як же накопичувати і зберегти про запас енергію вітру? Існує кілька способів збереження енергії:
В· Найпростіший спосіб - вітряне колесо рухає насос, який накачує воду в розташований вище резервуар, а потім вода, стікаючи з нього, приводить в дію водяну турбіну і генератор постійного або змінного струму. p> В· Інші способи і проекти: від звичайних, хоч і малопотужних акумуляторних батарей до розкручування гігантських маховиків або нагнітання стисненого повітря в підземні печери і аж до виробництва водню як палива. p> В· Особливо перспективним видається останній спосіб. Електричний струм розкладає воду на кисень і водень. Водень можна зберігати в зрідженому вигляді і спа...
