рюється підйомної силою, що утворюється при обтіканні профілю лопатей повітряним потоком. В результаті кінетична енергія повітряного потоку в межах площі, захоплюваної лопатями, перетворюється на механічну енергію обертання вітроколеса. br/>В
Рис. 2.8. Вітроколеса крильчасті вітроустановок: 1 - багатолопатеве, 2 - трехлопастное, 3 - дволопатеве, 4 - однолопастний з противагою
Потужність, що розвивається на осі вітроколеса, пропорційна квадрату його діаметра і кубу швидкості вітру. За класичної теорії Н.Є. Жуковського для ідеального вітроколеса коефіцієнт використання енергії вітру ? = 0,593. Тобто ідеальне ветроколесо (з нескінченним числом лопатей) може витягти 59,3% енергії, що проходить через його поперечний переріз. Реально на практиці у кращих швидкохідних коліс максимальне значення коефіцієнта використання енергії вітру доходить до 0,45 - 0,48, а у тихохідних - до 0,36 - 0,38.
Важливою характеристикою вітроколеса є його швидкохідність ? , що представляє відношення швидкості руху кінця лопаті до швидкості вітрового потоку. Кінець лопаті зазвичай рухається в площині вітроколеса зі швидкістю, яка в кілька разів вище швидкості вітру. Оптимальні значення швидкохідності двухлопастного колеса - 5-7, трилопатевого - 4-5, шестилопатеві - 2,5 - 3,5.
З конструктивних характеристик на потужність вітроколеса основний вплив роблять його діаметр, а також форма і профіль лопатей. Потужність мало залежить від числа лопатей. Частота обертання вітроколеса пропорційна швидкохідності і швидкості вітру і назад пропорційна діаметру. На величину потужності впливає також висота розташування центру колеса, так як швидкість вітру залежить від висоти. p align="justify"> Потужність ВЕУ, як зазначалося, пропорційна швидкості вітру в третього ступеня. При розрахунковій швидкості вітру і вище забезпечується робота ВЕУ з номінальною потужністю. При швидкостях вітру нижче розрахункової потужність вітроустановки може становити 20 - 30% від номінальної і менше. При таких режимах роботи відбуваються великі втрати енергії в генераторах внаслідок їх низьких к.к.д. на малих навантаженнях, а в асинхронних генераторах виникають, крім того, великі реактивні струми, які необхідно компенсувати. Для виключення цього недоліку в деяких ВЕУ застосовують 2 генератора з номінальними потужностями 100 і 20 - 30% від номінальної потужності ВЕУ. При слабких вітрах перший генератор відключається. У деяких ВЕУ малий генератор забезпечує також можливість роботи установки при малих швидкостях вітру при знижених оборотах з високим значенням коефіцієнта використання енергії вітру. [7]
Установка вітроколеса на вітер, тобто перпендикулярно до напрямку вітру, проводиться в агрегатах дуже малої потужності за допомогою хвоста (хвостового оп...
