ери є неоднаковий нагрівання повітря, в основному, за рахунок сонячної радіації. Вітер характеризується швидкістю (П… в ) і напрямом. Швидкість виражається в м/с, км/год або наближено в балах за шкалою Бофорта (див. Додаток 1). Вітроенергетика - це галузь енергетики, пов'язана з розробкою методів і засобів, для перетворення енергії вітру в механічну, теплову або електричну енергію. Важливою особливістю енергії вітру, як і сонячної, є те, що вона може бути використана практично повсюдно. Вітродвигун - пристрій, що перетворює кінетичну енергію вітру в механічну енергію. Вітроенергетична установка (ВЕУ) являє собою комплекс технічних пристроїв, для перетворення енергії вітру в інші види: механічну, електричну або теплову. Вітродвигун є невід'ємною частиною ВЕУ. До її складу також можуть входити робочі машини (Електрогенератор, тепловий генератор), акумулюючі пристрої, системи автоматичного управління і регулювання та ін Вітрова енергія являє собою поновлюване джерело енергії, який є вторинним по відношенню до сонячної енергії. Причиною виникнення вітру є різниці температур в атмосфері, що утворюються в результаті дії сонячного випромінювання, які, в свою чергу, зумовлюють виникнення різних тисків. Вітер виникає в процесі розсіювання енергії, що накопичилася внаслідок наявності цих різних тисків. Ветроенергетічіческая установка, розташована на майданчику, де середньорічна питома потужність повітряного потоку складає близько 500 Вт/м 2 (Швидкість повітряного потоку при цьому рівна 7 м/с), може перетворити в електроенергію близько 175 з цих 500 Вт/м 2 . Енергія, що міститься в потоці рухомого повітря, пропорційна кубу швидкості вітру. Однак не вся енергія повітряного потоку може бути використана навіть за допомогою ідеального пристрою. Теоретично коефіцієнт корисного використання (КПІ) енергії повітряного потоку може бути рівний 59,3%. На практиці максимальний КПІ енергії вітру в реальному рівний приблизно 50%, проте і цей показник досягається не при всіх швидкостях, а тільки при оптимальній швидкості, передбаченої проектом. Крім того, частина енергії повітряного потоку втрачається при перетворенні механічної енергії в електричну, яке здійснюється з ККД зазвичай 75-95%. Враховуючи всі ці чинники, питома електрична потужність, що видається реальним вітроенергетичним агрегатом, мабуть, становить 30-40% потужності повітряного потоку за умови, що цей агрегат працює стійко в діапазоні швидкостей, передбачених проектом. Однак іноді вітер має швидкість, що виходить за межі розрахункових швидкостей. Швидкість вітру буває настільки низькою, що вітроагрегат зовсім не може працювати, або настільки високою, що вітроагрегат необхідно зупинити та вжити заходів щодо його захисту від руйнування. Якщо швидкість вітру перевищує номінальну робочу швидкість, частина извлекаемой механічної енергії вітру не використовується, з тим щоб не перевищувати номінальної електричної потужності генератора. Враховуючи ці фактори, питома вироблення електричної енергії протягом року становить 15-30% енергії вітру, або навіть менше, залежно від місця розташування і параметрів вітроагрегата. До основних технічних характеристик ВЕУ відносяться: номінальна потужність; номінальна (розрахункова) швидкість вітру; мінімальна швидкість вітру; максимальна робоча швидкість вітру; номінальна частота обертання вітроколеса. Номінальна потужність (Р н ' кВт) - це потужність ВЕУ, що розвивається при швидкості вітру в межах від номінальної (розрахункової) до максимальної робочої. Значення Р н вказується виробником у паспорті на вітродвигун. Номінальна (розрахункова) швидкість вітру (П… р ' м/с) - швидкість вітру, при якій ВЕУ розвиває номінальну потужність. Для різних конструкцій вітроустановок ця швидкість різна. Мінімальна швидкість вітру (П… 0 ' м/с) - швидкість вітру, при якій ВЕУ вступає в роботу. Для тихохідних установок ця швидкість не перевищує 2 ... 3 м/с, для швидкохідних П… 0 ≥ 7 м/с. Максимальна робоча швидкість вітру (П… м ' м/с) - швидкість вітру, перевищення якої може призвести до руйнування ВЕУ. При П… в > П… м виробляють так зване штормове (або Буревой) відключення ВЕУ. Значення П… м для різних типів ВЕУ лежить в межах 25 ... 60 м/с. br/>
. p> Рис.5. Залежність вихідної потужності ВЕУ від швидкості вітру при регулюванні швидкості обертання вітроколеса: Р н - номінальна потужність ВЕУ; П… 0 - мінімальна швидкість вітру, при якій ВЕУ починає віддавати енергію; П… р - розрахункова швидкість вітру; П… м - максимальна швидкість вітру для роботи ВЕУ
Номінальна частота обертання вітроколеса (n нвк ' об./хв) - це така швидкість обертання, при якій ВЕУ розвиває номінальну потужність. Для більшості сучасних ВЕУ частоту обертання вітроколеса регулюють з метою забезпече...
