Вертикальные ветрогенераторы

В настоящее время в мировом эксплуатируемом парке ветроэнергетических установок (ВЭУ) горизонтально-осевые или так называемые пропеллерные установки составляют более 90%.

5kw-11-3Отставание в освоении вертикально-осевых ВЭУ вызвано несколькими причинами. Вертикальный ветрогенератор
был изобретен позже горизонтально-осевых пропеллерных. Кроме этого, до недавнего времени главным недостатком вертикальных ветрогенераторов ошибочно считалось, что для них невозможно получить отношение максимальной линейной скорости рабочих органов (лопастей) к скорости ветра больше единицы (для горизонтально-осевых пропеллерных ВЭУ это отношение достигает более 5:1), что приводило к необходимости использования мультипликаторных систем или более массивных тихоходных генераторов.

Однако, в зарубежных и российских фундаментальных работах последних десятилетий доказано,что возможно получить соотношение скоростей до 6:1, а теоретический КИЭВ для идеального ротора Дарье (H-типа) даже выше предельного для пропеллерных установок (70% против 59%).



Основным преимуществом вертикально-осевых ветрогенераторов над горизонтально-осевыми принято считать их нечувствительность к направлению ветра. Ветрогенератор вертикально-осевого типа с правильно просчитанной аэродинамикой и геометрическими соотношениями способен самозапускаться при любом направлении ветра, тогда как, например, пропеллерным установкам большой мощности при некоторых углах натекания ветрового потока относительно рабочей плоскости ветроколеса необходим дополнительный источник энергии для вывода гондолы ветрогенератора на ветер или изменения угла установки лопастей.
Коэффициент использования ветра вертикальных ветрогенераторных установок, находящихся в промышленном производстве (рассматриваются ротор Дарье H-типа и геликоид Горлова), варьируется в диапазоне 0.28-0.40. Это значение немного ниже горизонтально-осевых, однако конструкция данных ветрогенераторов проще.



Специалистами компании WESWEN разработан вертикально осевой ветрогенератор BLAST типа H-Дарье номинальной мощностью 1 кВт. Экспериментальные характеристики показали высокие значения КИЭВ (>32%), вертикальный ветрогенератор самозапускается при скоростях ветра 2-2.3 м/с. Использование специальных лопастей аэродинамического профиля, используемого в авиации, позволяет достигнуть номинальной частоты вращения 200 об/мин при скорости ветра 11 м/с. Отличительными особенностями данного ветрогенератора является простая конструкция и быстрый монтаж/демонтаж лопастей, что позволяет при возникновении штормовых предупреждений дополнительно обезопасить свою систему, демонтировав лопасти.



dsc_0597dsc_0588