у потоку.
Для ВЕУ першого типу застосовують дволопатеве ветроколесо, яке забезпечує більш високу енергоємність, ніж багатолопатеве. Захист від руйнування лопатей при надмірній силі вітру здійснюється поворотним механізмом, який при граничній швидкості вітру розгортає лопаті у флюгерне ​​положення. Недолік вітродвигунів з горизонтальною віссю обертання полягає в необхідності установки їх на досить високій вежі. Це пов'язано, по-перше, із забезпеченням вільного простору для обертання лопатей, і, по-друге, з тим, що швидкість вітру зростає з збільшенням висоти.
Робочий момент на вітроколесі створюється за рахунок аеродинамічних сил, що виникають на лопатях, які мають спеціальний профіль. Процес виникнення сил на лопатях підкоряється тим же законами, що й процес появи підйомної сили крила літака. При цьому під крилом створюється область підвищеного тиску, а над ним - зниженого.
Вітродвигуни з вертикальною віссю обертання має кілька важливих переваг у порівнянні з Крильчатий ВЕУ з горизонтальною віссю:
п‚· відпадає необхідність у пристроях для орієнтації на напрям вітру;
п‚· спрощується конструкція і монтаж, зручнішим стає розташування генератора і редуктора;
п‚· знижуються додаткові механічні напруги в лопатях, системі передач, викликані гіроскопічними навантаженнями.
Є декілька типів вітродвигунів з вертикальною віссю обертання, прикладом яких є ротор Савоніуса. Цей ротор виготовляється з циліндричної труби, розрізаними вздовж і закріпленої між нижніми і верхніми фланцями. Обидві лопаті кілька розсунуті, причому зазор між ними може змінюватися.
До ветропріемним пристроям з вертикальною віссю обертання відноситься ротор Дарині. Він оснащується двома або трьома тонкими лопатями і обертається зі швидкістю в три-чотири рази перевищує швидкість вітру. Для запуску ротора Дарині необхідний допоміжний двигун, розганяє його до номінальної швидкості.
Застосовуються більш складні конструкції вітроагрегатів з вертикальною віссю обертання. До них відносяться:
п‚· вітроагрегат з двоярусними вертикальними лопатями на загальному валу
п‚· вітроагрегат з двома лопатями, розташованими на візках (ВЛ-2)
п‚· багатолопатеве вітроагрегат, з лопатями розташованими на візках
В якості лопатей для агрегатів ПЛ-2 і ВЛ-МЛП використовуються крила літаків. p> Розвиток промислової вітроенергетики почалося на початку 70-х років. Найбільшого розвитку в даний час вітроустановки досягли в США, де експлуатуються ВЕУ сумарною потужністю 1700МВт, у Німеччині - 630МВт, Данії - 539МВт, Індії - 200МВт, Великобританії - 170МВт, Нідерландах - 16 МВт. Ще в чотирьох країнах (Швеції, Греції, Китаї та Італії) потужність ВЕУ досягла 20 ... 40 МВт, і, як мінімум, у восьми країнах - від декількох мегават до 10 МВт.
У країнах Північної і Південної Америки, разом узятих, і в країнах Європи сумарна потужність експлуатованих ВЕУ складає по 1725 МВт, в країнах інших континентів потужність ВЕУ - всього 280 МВт.
Середня одинична потужність експлуатованих в світі ВЕУ складає ~ 140 кВт. Приблизно до середини 80-х років вітроелектростанції створювалися на базі ВЕУ одиничною потужністю менше 100 кВт. З середини 80-х років стали впроваджуватися ВЕУ потужністю 100-300 кВт, а до кінця 80-х - і ВЕУ 600 ... 700 кВт. Створюються для серійного виробництва нові моделі ВЕУ потужністю 500 ... 1500 кВт. Перехід в Нині до ВЕУ граничної потужності (3 ... 4 МВт) оцінюється у світі як передчасний. Практично весь світовий парк ВЕУ складається з крильчасті установок. Роботи по інших типах ВЕУ, а також по крильчатим ВЕУ граничної потужності проводяться, проте широкого розвитку вони не отримали.
Таким чином, до теперішнього часу світова вітроенергетика перетворилася на галузь, вносить в окремих країнах відчутну частку у виробництві електроенергії.
Найбільш перспективні зони для використання вітрової енергії в Росії знаходяться на прибережній смузі шириною 50 ... 100 км уздовж морів Північного Льодовитого океану, в окремих прибережних районах Далекого Сходу, в районах Балтійського, Чорного і Каспійського морів. У цих районах середньорічна швидкість вітру дорівнює 5 ... 6 м/с і більше. p> Практичне освоєння вітроенергетики в РФ тільки починається. Розробляються і створюються кілька моделей крильчасті ВЕУ потужністю 250 ... 300 кВт, одна модель крильчатий ВЕУ потужністю 1000 кВт і модель ВЕУ з вертикальною віссю обертання потужністю 1250 кВт. У 1991-1992 роках змонтовано дві ВЕУ типу АВЕ-250 на полігонах у селищі Дубки (Чиркейськая ГЕС, Дагестан) і в Іван-місті (Ленінградська обл.) І одна - на полігоні НВΠ«³троенВ» у Геленджику. У 1993 р. змонтований агрегат АВЕ-250 у м. Воркуті.
У 1993 у м. Новоросійську побудована дослідно-експериментальна ВЕУ типу ГП-250. Однак після перших випробувань установка відправлена ​​на завод для доопрацювання та додаткових стендових випробувань. У 1994 р. на дослідн...
