+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Вертикальные ветряки достоинства и недостатки

>

Блуждая по просторам интернета в поисках информации по самодельным вертикальным ветрогенераторам упорно натыкаюсь на статьи о том какие хорошие вертикалки и нехорошие горизонталки. В пользу вертикалок многие приводят порой абстрактные не на чем не основанные доводы. Давайте попробуем трезво оценить достоинства и недостатки вертикалок и горизонталок.

>

Миф N1. Вертикальный ветрогенератор лучше работает на слабом ветру
Да почему лучше!, потому что крутится на ветре 1-2м/с, в то время как пропеллеры стоят. Ну крутится, а сколько энергии дает никто не задовался вопросом?, или уже один факт вращения ротора говорит о том что ветрогенератор дает электроэнергию. Все это обман, если посчитать мощность вертикального ветряка с площадью ротора скажем 3кв.м на ветру 2м/с, то этой мощности всего 2.88ватта, которой как-раз и хватает на неспешное вращение ротора, и то при условии если редуктор и генератор не перегружают ротор.
Кстати говоря некоторые горизонтальные винты тоже страгиваются при 2м/с, но специально так никто не делает так как в таком слабом ветре просто нет энергии. Если вы думаете что можно получать энергию с ветра 1-2-3м/с, то вы очень наивный и доверчивый человек, и вас ввели в заблуждения неграмотные люди.

Реальный диапазон начала выработки электроэнергии 3-4м/с, при этом ветре уже вращаются все горизонтальные винты и тут можно сравнить что лучше на таком слабом ветру 3-4м/с. Вертикальный ветряк с ротором размером 1.5*1.5м и ометаемой площадью ротора 3кв.м на ветру 3,5м/с даст энергии (0.6*3*3,5*3,5*3,5*0,2=15,485) 15 ватт энергии, из этой энергии надо еще вычесть КПД редуктора и генератора, и того можно рассчитывать на 6-10ватт, это ток зарядки 12-ти вольтового аккумулятора всего 0,3-0,7 Ампер.

Для вертикального ветряка типа «бочка» я беру КИЭВ 0,2, подробнее о принципах выработки энергии горизонтальных вертикальных ветрогенераторов здесь Принципы работы вертикальных и горизонтальных ветрогенераторов
Так-же о методах расчетов ветроколес здесь Расчет мощности ветроколеса

Теперь сравним горизонтальный ветряк с ометаемой площадью винта 3кв. м. Вы сразу скажете что сравнение не корректно так как площадь ротора вертикального ветряка и площадь лопастей горизонтального существенно различаются и площадь лопастей значительно меньше, а значит и мощность, но вы заблуждаетесь. КИЭВ (коэффициент использования энергии ветра ) зависит не от площади лопастей, а от аэродинамических характеристик.

Пока ротор вертикального ветряка будет делать один оборот вокруг своей оси под давлением ветра, пропеллер сделает за это время 5-10 оборотов в зависимости от быстроходности. Тем самым лопасти отработают с большим количеством ветра и возьмут больше энергии. Вертикальный типа бочка не может иметь скорость вращения больше скорости ветра, а пропеллер может, причем если быстроходность Z5, то он под нагрузкой вращается со скоростью в 5 раз больше скорости ветра за счет подъемной силы, без нагрузки быстроходность может доходить до Z10 и более. А у вертикалки максимальная скорость вращения относительно скорости ветра Z1, а под нагрузкой обычно Z0.

5.

Горизонтальный пропеллер за счет использования подъемной силы имеет больший КПД, правильные лопасти имеют КИЭВ до 0.47, но мы будем брать средний КИЭВ 0.3. Тогда с 3кв.м площади на ветру 3,5м/с энергии будет (0,6*3*3,5*3,5*3,5*0,3=23.1525) 23 ватта. И так-как нет редуктора то учтем только КПД генератора около 0.8 и получим 18ватт, то-есть в два раза больше чем с вертикального ветряка той-же площади. Но если еще учесть что вертикалки ставят внизу или на небольшой высоте, а горизонтальные как можно выше над землей, то разница будет еще больше так-как внизу ветер слабее и с завихрениями, а на верху более стабильный.

>

То-есть получается что людей просто обманывают говоря что вертикальные ветрогенераторы более эффективны на малом ветру. А оказывается они не только не лучше, но еще и хуже. Есть еще роторы Дарье, они более скоростные и больше КИЭВ, но у них проблемы со стартом на слабом ветру и не равномерная тяга, и их расчет очень сложен.

Дарье еще может сравняться по КПД с пропеллером, но там другие «болячки».

Миф N2. Многие упорно утверждают что шума от вертикалок нет, а пропеллеры очень шумные
Если ветрогенераторы нормально сделаны то на слабом ветру они не шумят и шум можно услышать разве что от редуктора вертикалки, горизонтальный вообще не шумит. А вот когда ветер 8-12м/с, то тут чем скоростней пропеллер, и чем хуже аэродинамические качества лопасти, тем больше шума, но как правило этот шум не критичен. Шумит не громче чем сам ветер и деревья вокруг. Вертикальный ветряк так-же шумит из-за поворота ротора и перехода лопастей из под ветра на ветер. Эти переходы передаются ударными нагрузками на ротор и ротор начинает вибрировать, тяга становится неравномерной, а от этого может трещать и звенеть и обшивка лопастей, и другие элементы. Так-же очень шумным может быть редуктор. У горизонтального шум может издавать только пропеллер, и то производители эту проблему давно решили путем правильной аэродинамической формы лопасти.
Самодельшики делают гадкими и закругленными кромки лопасти и фронтальную часть. То-есть шумность тоже обман чистой воды, чтобы натянуть на вертикальные ветряки еще один плюсик к их красоте.

Миф N3. Говорят что вертикальный ветряк проще и дешевле
Ну чтож давайте сравним что проще и дешевле, три лопасти из ПВХ или дюралюминиевой трубы сделанные за пару часов, или ротор вертикального ветряка. Уже понятно что на ротор потребуется намного больше времени, больше материала обшивки (оцинковка, алюминий, поликарбонат и пр.). Так-же нужен мощный каркас держатель ротора на подшипниках и каркас самого ротора. Все это трудоемкие сварочные работы с резкой металла и сборкой целой конструкции. Так что проще? и дешевле, сделать три лопасти весом 1,5-3кг+хвост или ротор весом 40-120кг.

Вы скажете что три лопасти сложнее так-как надо знать как их делать. Да, чтобы КИЭВ был высоким лопасти надо рассчитывать, благо для этого все есть, даже готовые программы, остается только нанести размеры на трубу, вырезать и обработать кромки лопасти.
Но и ротор вертикального ветряка тоже надо рассчитывать по мощности и оборотам к генератору, иначе результат будет совсем плачевный.

Вы скажете что для горизонтального ветряка нужна мачта, а вертикалки обычно внизу ставят и не надо ни каких растяжек. Ну так ставьте пропеллер внизу на коротеньком каркасе, и будет такая-же слабая выработка пропеллера как и вертикалки. Любой ветряк надо поднимать на высоту или мирится со слабым ветром у земли и делать с запасом мощности.

Если же брать примерно одинаковые условия, скажем ветряк поднимается на Высоту 10 метров. То горизонтальному не нужна мощная мачта так-как при сильном ветре ветряк обычно тормозится контроллером чтобы не пошел «в разнос» от перебора мощности, или он просто останавливается методом КЗ обмоток генератора, а остановленный винт имеет небольшую парусность и переживет любой ураган. А вот вертикалку поднятую на ветер, от ветра не спрячешь, ударные нагрузки из-за перехода лопастей из под ветра на ветер начнут раскачивать мачту, и тут нужно все делать с большим запасом прочности, иначе ротор такой парусности на урагане просто сдует, так как ветер валит даже рекламные щиты и срывает крышы.

Еще не забываем про редуктор, который как правило неотъемлемая часть вертикального ротора, это тоже затратная часть, которая еще и КПД отнимает. Можно и без редуктора, тогда придется делать низко-оборотный генератор, который по размерам и цене будет раз в пять больше. Если посчитать, то вертиклка будет в пять раз дороже по цене и труднее в изготовлении. Так почему говорят что вертикальный ветрогенератор сделать проще и дешевле? Может они себе представляют вертикальный ветряк как простую бочку на шпильке, а трехлопастной ветрогенератор такой сложной конструкцией на мачте с растяжками, контроллером и пр. Так и для вертикалки по нормальному нужна мачта, контроллер, + редуктор на генераторе, сварка пространственной рамы, подшипники на валу и почее.

Миф N4. Говорят что вертикалки не дают низкочастотных вибраций, от которых убегают все крысы и мыши и пр. а горизонтальные вредят окружающей среде своими вибрациями
Если посмотреть в суть, то низкочастотные вибрации возникают от работы много-полюсных генераторов, где во время вращения магниты преодолевают магнитные поля катушек и от этого во время вращения ротора нагрузка на него неравномерная, а со скачками нагрузки, во время преодоления пиков нагрузки. От генератора вибрации передаются по мечте в землю и дальше низкочастотные вибрации расходятся по земле. Но каких размеров должен быть генератор чтобы от него вибрировала земля, правильно, в сотни киловатт. Эффект негативного влияния на животных есть только у промышленных ветряков мощностью в Мегаватты. К слову сказать что на вертикалки ставят такие-же генераторы и эти генераторы так-же вращаясь дают низкочастотные вибрации. То-есть и здесь людей обманывают говоря о том что только горизонталки не издают низкочастотные вибрации. Вертикалки дают точно такие же вибрации, и могут даже больше так как в вертикалках применят гораздо большие по размерам генераторы.
Вывод:
Как говорится если вам нравятся вертикальные ветряки то тут нет ничего не обычного, вращающиеся трубы выглядят красиво, вот только не надо вводить людей в заблуждение, о их эффективности, стоимости, простоте и прочими «достоинствами» Даже производители не могут сделать дешевые вертикальные установки и они как правило в 4-7раз дороже получаются при той-же мощности что и горизонтальные ветряки.
Если бы было по другому, то везде бы стояли вертикальные трубы, а не пропеллеры. Сама по себе вертикальная конструкция интересна, если ее рассчитать и вложится, то отдача с нее будет. Но я бы не рискнул так-как простейшие расчеты показывают что горизонтальный ветряк в пять раз дешевле будет, или за эти-же деньго-трудо-затраты можно сделать ветряк в пять раз мощнее.

Вертикальный ветрогенератор

Почему вертикальный ветрогенератор именуют вертикальным?

Тот ветряк, который мыслят себе чаще всего и в первую очередь – это ветрогенератор в виде пропеллера. Многие даже не подозревают, что существуют какие-то другие. На самом же деле ветрогенераторы бывают и другого вида. Одни напоминают вращающуюся колонну, другие — цепочную карусель как в парке аттракционов. Только на месте цепочек располагаются вертикально расположенные лопасти. Такие ветрогенераторы называют вертикальными. Почему вертикальными? – Потому, что ось вращающегося генератора смотрит вверх, то есть, расположена вертикально.

В чём состоял замысел вертикального ветрогенератора

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения имеют конструкцию более сложную. Ведь вертикально установленные лопасти нужно удерживать в этом положении, причём надёжно удерживать на расстоянии от оси вращения. Зачем же тогда разрабатывали и внедряли такой агрегат?

Основными идеями, согласно которым создавался ветрогенератор ветрикально осевой, были следующие. Первая в том, что поскольку лопастям вертикалки всё равно с какой стороны на них дует ветер, всю конструкцию не нужно разворачивать к ветру как это делает флюгер. За счёт этого ветряку не нужно подстраиваться под меняющееся направление ветра в ходе которого теряется часть энергии.

Вторая, — тихоходность, а, следовательно, малошумность установки. Поскольку большие обороты здесь недопустимы, шум от вращающихся частей заметно ниже. А значит такой ветряк безо всяких опасений может быть установлен в городе и местах жилой застройки.

Третья идея, — большая устойчивость вертикального ветрогенератора к буревым ветрам. Этому способствует и эффект волчка, затрудняющий отклонение ротора от оси вращения. И то, что лопасти постоянно уходят от ветра. А в заторможенном состоянии плоскость лобового столкновения лопастей с ветром ниже, чем у горизонталки.

Технические особенности роторных ветрогенераторов последних моделей

Прежде всего, отметим, что наибольшее распространение получили и серийно выпускаются роторные ортогональные ветрогенераторы. Его вид представлен на фото.

В новейших моделях установок получили реализацию следующие новшества. В первую очередь, — это трёхярусный ротор. Лопасти такого ротора стали более лёгкими, крепление их более надёжно и распределены они более равномерно по радиусу.

Другим новшеством является каркасное оформление ветряка. Здесь низ и верх ротора имеют опоры. Соответственно его вращение более ровно и сам он надёжнее. Каркас позволяет устанавливать вертикальные ветрогенератор даже без мачты просто на плоскую поверхность или даже землю. А, будучи закреплённым, на подставке он особенно хорош для монтажа на плоской крыше. Также на подставке могут быть закреплены солнечные батареи.

Чтобы точнее выбрать и купить ветрогенератор посетите наш каталог.

Вертикальный ветрогенератор по доступным ценам

О продукте и поставщиках:
Просмотрите современный вертикальный ветрогенератор, который можно купить на Alibaba.com. Ветрогенератор имеет вертикальную аэродинамическую конструкцию для максимального использования ветра. Корпус изготовлен из прочного и долговечного материала, чтобы генератор прослужил покупателю долгие годы. Корпус также имеет покрытие, которое делает его устойчивым к коррозии и ультрафиолетовому излучению, что делает их идеальными для использования на открытом воздухе и увеличивает их долговечность.

3-х фазный ветрогенератор оснащен постоянным магнитом, который снижает сопротивление крутящий момент генератора. Ветрогенератор также может похвастаться мощным интеллектуальным микропроцессором слежения, который эффективно регулирует ток и напряжение. Эта функция помогает увеличить использование ежегодно вырабатываемой электроэнергии. Двойные подшипники спиральный ветрогенератор делают его более устойчивым и предотвращают сотрясение во время вращения. Бесшумное вращение делает генератор тише, чем горизонтальные. Бесшумное вращение делает их подходящими для домашнего использования, уличного освещения, лодок и многих других целей.

вертикальный ветрогенератор, предлагаемый на Alibaba, вертикальная конструктивная конструкция обеспечивает использование ветра на 360 градусов . Это заставляет генератор вращаться даже при низкой мощности, что делает его эффективным. Генераторы поставляются с пошаговым руководством по установке, которое покупатель может использовать для самостоятельной установки.

Alibaba.com предлагает экологически чистый вертикальный ветрогенератор от надежных поставщиков. Покупатели могут делать покупки через множество различных дизайнов, представленных на сайте, чтобы найти свои вкусы и предпочтения. Покупатели также могут воспользоваться непреодолимыми сделками оптовых продавцов, чтобы купить генераторы по более низкой цене. Закажите Ветрогенератор 5 квт сегодня и наслаждайтесь тихим генератором с максимальным использованием мощности.

Ветрогенераторы

Вертикальные ветрогенераторы (с вертикальной осью вращения) бесшумные, инерционные, оптимально адаптированные к погодным условиям Украины. На сегодняшний день вертикальные ветрогенераторы являются одной из самых эффективных разработок.

Основными преимуществами вертикальных ветрогенераторов является простота монтажа, доступность во время эксплуатации и круглогодичная работа без снижения производительности в осенне — зимний период. Они не зависят от направления ветра и их можно устанавливать прямо на уровне земли, что значительно сокращает расходы.

Преимущество ветроэлектростанций в том, что они занимают меньшую площадь, чем солнечные электростанции. Так, для ВЭС мощностью 1 МВт понадобится всего 30-50 соток земли, тогда как для СЭС аналогичной мощности – около двух гектаров. ВЭС могут быть максимально приближены к точкам подключения: ВЭС более 20 МВт может находиться в 700 м от населенных пунктов, бытовая 150 кВт – всего в 40 метрах (согласно ДСТУ). Ветрогенераторы, в отличие от СЭС, разрешено размещать на землях сельскохозяйственного назначения (имеется процедура выделения участка). Поэтому рождается новая группа производителей энергии из возобновляемых источников – фермеры, аграрии.

Эти новации делают проекты по строительству и вводу в эксплуатацию ВЭС  до 5 МВт, для продаж по «зеленому» тарифу, привлекательными для инвесторов.

Энергия ветра

Ветер образуется в результате гигантских конвекционных потоков в атмосфере Земли, движущихся тепловой энергией от Солнца. Это означает, что кинетическая энергия ветра является возобновляемым энергетическим ресурсом — пока Солнце существует, ветер тоже будет существовать.

Ветровые турбины используют ветер для непосредственного управления турбинами. Они имеют огромные лопасти, установленные на высокой мачте. Лопасти соединены с «гондолой», или корпусом, который содержит шестерни, связанные с генератором. Когда ветер дует, он передает часть своей кинетической энергии лопастям, которые вращаются и двигают генератор. Несколько ветрогенераторов могут быть сгруппированы в ветреных местах для формирования ветровых электростанций.

Преимущества

  • Ветер — это возобновляемый энергетический ресурс, и расходы на топливо отсутствуют.
  • Вредных загрязняющих газов не производится.
  • Возможность размещения в труднодоступных местах.
  • Требуют малой площади и вписываются в любой ландшафт.
  • Получение бесплатной электроэнергии в долгосрочной перспективе, отсутствие затрат на топливо и его доставку.
  • Автономность — независимость от состояния и работы внешних электрических сетей.

Недостатки

  • Количество произведенной электроэнергии зависит от силы ветра.

Типовой состав системы энергообеспечения на базе ветрогенератора
  • Ветроэлектрическая установка (ветрогенератор, ВЭУ) — вырабатывает «грубую» электроэнергию с нестабильными параметрами, зависящими от скорости ветра.
  • Мачта — служит для установки ВЭУ на такой высоте, где ветровой поток не затеняется препятствиями и имеет достаточную скорость.
  • Аккумуляторная батарея (АКБ) — является буфером, согласующим графики выработки и потребления энергии.
  • Контроллер заряда АКБ — защищает АКБ от перезаряда, ограничивая зарядный ток и напряжение.
  • Инвертор — преобразует постоянное напряжение в переменное ~220В.
  • Зарядное устройство — при необходимости заряжает АКБ от внешней сети ~220В.
  • Сетевая автоматика — следит за состоянием сети и, по заданному алгоритму, подключает нагрузку к сети либо к инвертору.

Комбинация солнечной и ветровой генерации

Комбинировать солнечные и ветровые электростанции полезно. Уже просто по той причине, что ветровые электростанции, в отличие от солнечных, работают ночью. Да и сезонные колебания снижаются. Во многих регионах солнечные электростанции зимой вырабатывают гораздо меньше, чем летом, а ветровые, наоборот, более продуктивно функционируют зимой. То есть комбинация позволяет сглаживать суточные и сезонные колебания, повысить надёжность системы и снизить потребность в системах накопления энергии и балансировочных мощностях для интеграции переменных ВИЭ.

Наша компания предоставляет полный спектр услуг по проектированию, установке и сервисной поддержке систем с альтернативными источниками энергии — ветрогенераторами, солнечными модулями, гелиосистемами, тепловыми насосами.

        

Многополюсность генератора говорит о его тихоходности, позволяя получить номинал на малых оборотах ветрогенератора и полностью отказаться от редукторов, коллекторных щеток и использовать метод магнитной левитации при его вращении. Наше крыло успешно прошло испытание по аэродинамике и показало лучший результат по страгиванию, а именно — уже при скорости ветра в 0,17 м/с происходит старт нашего ветрогенератора и устойчивая зарядка АКБ с 2м/с (в отличие от аналогов, которые стартуют при скорости ветра от 5 м/с). Благодаря новой форме крыла и снижению его веса мы добились снижения скорости ветра для достижения номинальной мощности ветрогенератора с 5 м/с до 3 м/с. Собираются ветрогенераторы различной мощности от 250 Вт до 32 кВт

Характеристики вертикальных ветрогенераторов

Ветрогенератор/СпецификацияVE-microVE-miniVE-1VE-1.5VE-2VE-3
Номинальная мощность, кВт0.250.511,523
Максимальная мощность, кВт0.751.534,559
Пусковая скорость ветра, м/с0.30.30,40,70,80,9
Скорость ветра для устойчивой зарядки АКБ, м/с2222,52,52,5
Скорость ветра для номинальной мощности, м/с888888
Диаметр ветроколеса, м11. 32344,8
Высота крыла, м234445
Вес ветроколеса, кг204580170250360
Кол-во крыльев, шт335555
Стоимость, $73513652730409552507875

Номинальная количество вырабатываемой электроэнергии следующая:

ПродукцияКол-во энергии за час, кВтКоличество энергии за месяц, кВтКол-во энергии за год, кВт
VE-33216025920
VE-22144017280
VE-1. 51.5108012960
VE-117208640
VE-mini0.53604320
VE-micro0.251802160

Преимущества вертикальных ветрогенераторов над традиционными

    • Применение инновационных бесшумных и безвибрационных технологий
    • Применения высокоэффективных методов получения и преобразования энергии ветра в электрическую
    • Оптимальный профиль лопасти ветроколеса позволяет достичь КПД крыла близкий к идеальному, независимо от направления ветра (независимое «наведение» на направление ветра)
    • Ветрогенератор вертикального исполнения не требует регламентного обслуживания и ремонта. Конструкция не содержит деталей с трущимися поверхностями за исключением упорного подшипника ветрокрыла, имеющего трехсоткратный запас прочности
    • Высоко устойчивый к сильному ветру, достаточно устойчив, чтобы выдержать ураганный ветер
    • Контроллерно-преобразующая система позволяет заряжать аккумуляторную батарею при самых малых оборотах генератора. Это обеспечивает возможность потребления ранее выработанной энергии в период безветрия
    • Требует минимум пространства для размещения, абсолютно безвреден ввиду отсутствия излучения, вибрации и шумовой нагрузки
    • Возможность установки без ущерба ландшафтным видам, безопасный для птиц дизайн
    • Быстрая установка и обслуживание
    • Главным преимуществом ВЭУ является ее независимость от магистральных энергетических сетей, автономность производства и потребления электроэнергии. Относительная простота устройства, универсальность оборудования, доступность транспортировки и монтажа позволяют возводить ветроэнергетические станции в самых недоступных, отдаленных от энергоснабжения районах.

Купить ветрогенератор в Днепре

Горизонтальные ветрогенераторы

Ветрогенератор с горизонтальной осью вращения, имеет две или три лопасти, установленные на вершине мачты — наиболее распространенный тип ветроустановок ВЭУ. Современные горизонтальные ветрогенераторы представляют собой установку, которая служит для переработки кинетической энергии ветра в механическую энергию с помощью лопастей, а потом в электрическую при помощи электрического генератора. Ветрогенераторы могут использоваться как для промышленного производства электроэнергии, так и для бытового. Ветрогенераторы промышленного назначения имеют достаточно большую мощность, а в одном таком ветропарке могут устанавливаться до нескольких сотен ветряков. Для бытового использования, как правило, устанавливается один ветрогенератор, подключенный к системе домашнего электроснабжения, которая включает в себя также накопительные аккумуляторы.

Основные характеристики ветрогенератора

Ветрогенератор СВ-4.4/400

Ветрогенератор СВ-6.7/1000

Диаметр ветротурбины: 4,4 м

Ометаемая площадь: 15.2 м2

Выработка энергии за месяц: 250-500 кВт·Ч

Стартовая скорость ветра: 2-3 м/с

Расчетная скорость ветра: 8 м/с

Макс. скорость ветра: 40-50 м/с

Номинальная частота вращения: 230 об/мин

Напряжение генератора: 48 В

Номинальная мощность (при 8 м/с): 1600 Вт

Рекомендуемая высота мачты: 17-23 м

Диаметр ветротурбины: 6. 7 м

Ометаемая площадь: 35.3 м2

Выработка энергии за месяц: 600-1200 кВт·Ч

Стартовая скорость ветра: 2-3 м/с

Расчетная скорость ветра: 8 м/с

Макс. скорость ветра: 40-50 м/с

Номинальная частота вращения: 145 об/мин

Напряжение генератора: 48 В

Номинальная мощность (при 8 м/с): 4000 Вт

Рекомендуемая высота мачты: 21-27 м

3 800 у.е.7 600 у.е.

 

Наши специалисты помогут Вам выбрать ветрогенератор, максимально соответствующий по своим техническим характеристикам Вашим потребностям, поставят и соберут его на Вашем объекте, а также предоставят Вам все необходимые консультации по работе ветряной установки. Монтаж оборудования может осуществляться как специалистами нашей компании, так и самостоятельно.

В случае монтажа Вашими специалистами наша компания готова предоставить услугу шефмонтажа и обеспечивает Вас техническим и информационным сопровождением.

Скорость ветра в Днепре по месяцам

Карта распределения ветра на территории Украины

Вертикальный ветрогенератор Fairwind F16 (10 кВт)

Вертикальный ветрогенератор Fairwind F16 мощностью 10 кВт произведен в Бельгии и является эффективным оборудованием в области альтернативного электроснабжения. Он способен обеспечить электричеством ваш частный дом или любую другую недвижимость (отель, АЗС, ферму и т.д.)

Компания Fairwind гарантирует европейское качество и надежность своих ветрогенераторов.  В этой вертикально-осевой ветряной установке нет ни одной детали китайского производства.

Европейское качество означает:

  • Лопасти изготавливают и собирают на заводе в Бельгии;
  • генераторы производят в Финляндии;
  • немецкие инверторы и контроллеры от компании Siemens;
  • каждая машина проходит многоуровневую проверку и тестирование;
  • Данные независимых исследований европейских тестовых площадок показали устойчивость к порывам ветра до 55 м/с;
  • Автоматизация всех систем безопасности, включая пассивное  аэродинамическое торможение.

Fairwind представляет модели различных мощностей (10кВт, 22,5кВт, 40кВт и 70кВт).

Вертикально-осевые ветряки также применимы для систем автономного и резервного энергоснабжения. Возможно совместное использование с солнечными панелями.

В комплект ветрогенератора Fairwind F16 (10 кВт) входит сетевой трехвазный контроллер и инвертор SIЕМЕNS (Германия), мощностью — 10 kVA. Возможно исполнение на заказ — IР20, IР21, IР23, IР54.Стоимость — 15 000 €.

Также ветрогенераторы Fairwind могут комплектоваться для сетевой системы, под «зеленый тариф». Это дает возможность «продавать» в сеть излишки выработанной энергии по цене выше, чем установлена в тарифе на потребляемую электроэнергию.

Доставка товара осуществляется в день заказа, или на следующий день (это зависит от времени поступления заказа) после подтверждения заказа, или в любой другой день, назначенный Вами (за исключением выходных). Точное время доставки уточняется с менеджером при оформлении заказа.

Доставка по Киеву и киевской области
Доставка производится в рабочие дни с 10.00 до 21.00 часов (исключая субботу и воскресенья).

Товар доставляется в согласованное заранее время по указанному Вами адресу до парадного квартиры или офиса. При наличии лифта занос товара выполняется бесплатно (если вес оборудования не превышает 25кг.). При отсутствии лифта стоимость подъема товара определяется на месте в зависимости от габаритов, массы и сложности подъема (20-50 грн/этаж).

В пределах Киева бесплатная доставка осуществляется при оформлении заказа на сумму от 1500 грн. Стоимость доставки заказов до 1500 грн составляет 35 грн.

Наши сотрудники оперативно доставят заказ по указанному вами адресу в удобное для вас время. При доставке они продемонстрируют целостность, комплектность и работоспособность товара (для устройств, работающих автономно), а также оформят все необходимые документы и гарантию на товар. Из соображений безопасности проверка товара и товарно-денежный обмен производятся в автомобиле нашего курьера.

Стоимость доставки в пригород Киева 8 грн./км от КПП ГАИ (в одну сторону).

Оплата товара производится заказчиком по факту получения товара.

Доставка по Украине
Мы также осуществляем доставку в любой город Украины при помощи коммерческих курьерских служб на условиях 100%-й предоплаты (стоимость перевозки оплачиваются покупателем).

Рекомендуемые нами службы доставки:
Новая Почта
Интайм
Деливери

Так же мы можем переслать товар другими перевозчиками:
Гюнсел
Автолюкс
Ночной Экспресс
САТ

Оплата товара наличными
Оплата товара осуществляется наличными,  сотруднику службы доставки по факту  по адресу, указанному при оформлении заказа.

Вместе с товаром покупателю предоставляются следующие документы:
— гарантийный талон.
— товарный чек;
— инструкция по эксплуатации;

Оплата по безналичному расчету
Также можно оплатить банковским переводом через отделение Сбербанка или других банков, обслуживающих физических лиц. Счет на оплату высылается по электронной почте или факсу. При безналичном расчете производится 100% предоплата на расчетный счет магазина. Для получения счета-фактуры свяжитесь с нашими менеджерами.  Все счета действительны к оплате в течение 3-х банковских дней. В случае нарушения сроков оплаты, не гарантируется сохранение цены и наличие товара на складе.

Покупателю предоставляются следующие документы:
— гарантийный талон.
— инструкция по эксплуатации;
— оригинал счета;
— накладная;

Для заказа или консультации звоните по номеру (044) 383 56 00

Силовой вертикальный ветрогенератор 5 кВт – Solex

Описание

Силовой вертикальный ветрогенератор 5 квт

 

Комплект поставки включет в себя ветрогенератор, контроллер заряда 200А, инвертор чистой синусоиды 7 квт.

 

Технические характеристики

 

Количество лопастей

 

9  

Материал лопастей

 

Алюминий

 

Тип Генератора

 

Динамо

 

Диаметр Лопасти

 

2,2m

 

Номинальное напряжение

 

AC220V /AC110V

 

Номинальная мощность

 

5000W

 

Максимальная мощность

 

5350W

 

Начальная скорость ветра

 

1. 5 m/s

 

Номинальная скорость ветра

 

4.5m/s

 

Максимальная скорость ветра

 

11m/s

 

Автоматическое Торможение

 

30.6 m/s  

 

Скорость вращения

 

150rpm

 

Тормозная Система

 

Автоматическое/Ручное

 

Срок Службы Изделия

 

25 лет

 

Гарантия

 

5 лет

 

Вес комплекта

 

410kg

 

Упаковка

 

Деревянный футляр

Размер упаковки

 

2050MM*2050MM*2000MM

 

Рабочий Диапазон Температур

 

-35℃~+55℃

 

 

Сьёмки проводились при скорости ветра 2,8-3 м/с, выходная мощность 2,4 кВт, напряжение 220 вольт, ток 10-11 А.

 

Высота мачты 8,5 мерта. Диаметр лопостей 2,2 метра.

Производство:Тихоходный генераторы, ветрогенераторы, Минкро и Мини ГЭС, волновые электростанции

 

Снижаем цены на солнечные батареи. Выгодные скидки, гарантированное качество.

 

 

Началом отсчета работы нашей фирмы можно считать 2005 год. Именно в этот период возникла необходимость электрификации труднодоступных мест нашей страны, используя при этом установки для выработки энергии из альтернативных источников отечественного образца. Наше предприятие взялось за разработку доступных и надежных установок, способных обеспечить должный уровень обеспечения электроэнергией различных организаций, производств и частных домов.

 

Около 10 лет назад наши конструкторы предложили вниманию покупателей лопастные установки мощностью до 500 вт. Новые разработки устройств, постоянный поиск новых материалов, испытания узлов и механизмов предлагаемых установок позволили добиться абсолютной надежности предлагаемых конструкций. Сегодня вниманию потенциальных клиентов предлагаются различные модели серийных электростанций с вертикальным расположением ротора, мощность которых лежит в пределах от 0,3 кВт до 3кВт.

Надежность, качество, эффективность

Все ветроустановки прошли предварительные испытания, их надежность и производительность подтверждена необходимыми сертификатами. Наши устройства эффективны даже для тех территорий, на которых скорость ветра не превышает 3 м/с.

Мы постоянно работаем с ветроустановками, используя все современные достижения и новые конструкционные материалы, такие, как

  • высокоуглеродистые металлические сплавы
  • композитные материалы
  • стеклопластик
  • АМГ.

Благодаря этому наши устройства обладают сравнительно небольшим весом. В производстве мы применяем только отечественные комплектующие, что значительно снижает себестоимость конструкций. Таким образом, используя новейшие технологии, разработчики добились высокой эффективности ветроустановок, снижая себестоимость производимой электроэнергии.

 

 

Гарантия и сервисное обслуживание

Абсолютная уверенность в надежности наших ветроустановок позволила нашей компании в 2009 году открыть собственный монтажно-сервисный отдел, в обязанности которого входит монтаж и гарантийное и послегарантийное обслуживание конструкций.

За все время существования нашей компании, работу конструкций достойно оценили тысячи частных лиц и компаний. Мы уверенно называем себя профессионалами, которым по плечу самые неординарные задачи, ведь решая их, мы подтверждаем свою квалификацию и способность достигать новых высот. 

 

 

 

 

 

 

Ветроэнергетика: ветряки с вертикальной осью лучше?

Интерес к возобновляемым источникам энергии во всем мире привел к появлению целого ряда новых конструкций ветряных турбин. Некоторые из самых последних моделей на рынке — это ветряные турбины с вертикальной осью (VAWT), которые, по утверждению производителей, являются тихими, эффективными, экономичными и идеальными для производства энергии в жилых домах, особенно в городских условиях.

Мы попросили Мика Сагрилло, ветерана ветроэнергетики в жилищном секторе, ответить на наши вопросы об этой технологии и ее будущем в сфере альтернативной энергетики.

На самом деле существует два разных дизайна. Один из них называется ротором Савониуса, который, по сути, если вы возьмете 55-галлонный барабан и разрежете его пополам, затем смещаете две половинки и поместите их на вращающийся вал, вы получите ротор Савониуса. Это похоже на анемометр. Многие из того, что мы видим сегодня, — это роторы Савониуса. Они очень грубые, низкотехнологичные и неэффективные. Мы говорим о чем-то, что работает, скажем, в диапазоне эффективности от 5 до 10 процентов. Люди смогли настроить коэффициент эффективности — в идеале он может достигать 15 процентов.

Еще есть модель Дарье — типа, напоминающего взбиватель яиц. По сути, у вас есть два вертикально ориентированных лезвия, вращающихся вокруг вертикального вала. Но в моделях Дарье используется аэродинамическая конструкция. Профиль ветряной турбины работает так же, как крыло самолета. Профиль имеет плоскую сторону и изогнутую сторону. В результате прохождения воздуха через обе стороны возникает сила, известная как «подъемная сила». Когда самолет ускоряется по взлетно-посадочной полосе, когда воздух проходит по обеим сторонам крыльев аэродинамического профиля, подъемная сила буквально поднимает самолет в воздух.Это будет продолжаться до тех пор, пока над аэродинамическим профилем будет поступательное движение для создания необходимой подъемной силы.

Ветряная турбина использует тот же принцип, но вместо того, чтобы взлетать и удаляться, аэродинамические поверхности прикреплены к ступице, которая, в свою очередь, прикреплена к валу генератора. Воздух, проходящий над аэродинамическими профилями (лопастями ветряных турбин), преобразуется во вращательный момент, который раскручивает генератор.

На роторе Дарье, поскольку крылья такие же, как у ветряных турбин с горизонтальной осью, они будут работать с такой же эффективностью.Однако разница возникает из-за того, что рабочая область турбины с горизонтальной осью всегда обращена к ветру. Но для ветряной турбины с вертикальной осью рабочая область представляет собой цилиндр, перпендикулярный воздушному потоку. Таким образом, часть «рабочей области» работает, в то время как часть просто обдувается, а не под оптимальным углом для создания подъемной силы. Это приводит к тому, что ротор ветряной турбины с вертикальной осью является менее эффективным, чем ротор с горизонтальной осью.

Все, что имеет аэродинамический профиль, в идеале может иметь КПД 59,3%.На самом деле турбина с горизонтальной осью работает где-то около 35 процентов. Турбина с вертикальной осью ниже, может быть, достигает 30 процентов, что звучит не так много, но другие факторы, такие как повышенное техническое обслуживание и меньшее производство энергии, добавляют к разнице.

Производители ветряных турбин с вертикальной осью заявляют, что они имеют меньший износ, поскольку им не нужно активно ориентироваться в направлении ветра. Это на самом деле неправда; все как раз наоборот.Есть много претензий относительно того факта, что турбина с вертикальной осью может принимать ветер с любого направления, ну и горизонтальные турбины тоже. На самом деле VAWT вызывает больше износа. У меня на конце резинки есть резиновый шарик. Когда я медленно вращаю его, он образует круг, а если я быстро вращаю его, резинка растягивается, и он образует больший круг. Это центробежная сила. Итак, на все, что вращается и имеет массу, действуют центробежные силы.

Самое интересное в турбинах с горизонтальной осью — и это просто случайность физики — связано с тем, как профиль разработан для горизонтального положения.Наибольшая нагрузка на него приходится на основание лезвия рядом со ступицей, которое является самой прочной частью лезвия. По вертикали, если это форма взбивания яиц (вроде овала), наибольшие силы действуют в центре, а не на концах, к которым он прикреплен. Если вы сделаете лезвие прямым, оно распределяет усилие более равномерно, что и произошло в последнее время, но есть некоторые внутренние проблемы с конструкцией вертикальной оси и центробежными силами, которые действительно невозможно преодолеть. Это просто характер дизайна.

Так что на самом деле VAWT больше изнашивается. Они преодолевают это за счет улучшения дизайна. Вот почему сегодня в Соединенных Штатах вы не видите коммерчески выгодных турбин с вертикальной осью. Производители должны использовать больше материалов, а значит, больше рабочей силы. Это также означает, что вертикальная техника весит больше. У вас есть опора на каждом конце, которую нужно поддерживать, и это легко сделать на нижнем конце, но сложно сделать на верхнем. Если вы в конечном итоге поставите его на башню, вам понадобятся кабели с растяжками, которые простираются на большие расстояния, чтобы очистить ротор.

Некоторые изобретатели говорят, что его можно разместить на здании или на земле, что устраняет проблему с оттяжками. Что ж, вы можете, но им нужно вернуться и узнать что-то о гидродинамике. Причина, по которой турбины находятся на башнях, заключается в том, что там находится ветровой ресурс. Топливо увеличивается по мере увеличения расстояния над землей. Вдоль земли у нас есть эта зона трения, и по мере того, как вы уходите от трения, вы получаете более быстрый движущийся воздух.

Войдите в здания. Почему не здание? Подумайте о флагштоке в городе, а флаг качается и меняет направление.Если вы пойдете в школу за городом, с широким открытым пространством, этот флаг просто выставлен прямо. Вы смотрите на эффект беспорядка на земле. Деревья, здания — все это создает турбулентность. Есть две проблемы с турбулентностью. Во-первых, ветер, который меняет направление, и скорость, повышающаяся и понижающаяся, приводит к значительному износу турбины, что сокращает срок ее службы. Другое дело, что у приземного ветра нет силы. Это просто хаотичное движение. Нет настоящей энергии.

Значит, наклон и подъем крыши не ускоряют и не концентрируют энергию ветра? Это подделка. Эта концепция работает и действительно верна, когда вы имеете дело с формами рельефа. Когда вы имеете дело с ландшафтом и топографией, у вас есть очень широкая открытая местность на многие мили вокруг, и у вас есть гребень, перпендикулярный ветру. Что происходит, когда ветер приближается к этому гребню, он сжимается, и поток фактически увеличивается. Когда вы имеете дело со зданием, ветер кружится и просто перекатывается через него.Они уменьшили масштаб идеи топографической гидродинамики и применили ее к зданиям. Это неточно, что хорошо подтверждено исследованиями потока. Ветер преодолевает препятствия, и когда он спотыкается, ветер не может выполнять ту работу, которую он мог бы сделать без препятствия. Вы создаете турбулентность и ухудшаете качество ветрового ресурса. Что касается ветра, мы имеем дело с количеством, да, но мы также имеем дело с качеством. Вам нужен приятный поток жидкости, а не турбулентность.


Похоже, они набирают популярность среди потребителей. Они стоят меньше? Знаете, это неважно. Дело не в первоначальной стоимости. Речь идет о производстве энергии в течение 20–30-летнего срока службы турбины. Вертикальная технология менее эффективна — окупаемость инвестиций с точки зрения стоимости киловатт-часа не так хороша.

Дело не в спиннинге. Вы можете купить вертушку, которая вращается. На самом деле речь идет о производстве электроэнергии, причем надежно в течение многих лет. Технология вертикальной оси просто не смогла выжить на рынке.

Они привлекательны на рынке, потому что есть что-то очень привлекательное в турбине с вертикальной осью. В Европе действительно есть исследования, показывающие, что люди очарованы ветряными мельницами. Это называется частотным эффектом. Это все равно, что сидеть на берегу и смотреть, как набегают волны, или у костра, или на ветру на траве прерий. Исследования показывают, что люди больше восхищаются турбинами с вертикальной осью, чем с горизонтальными, по одной причине, потому что вы не видите их так часто, по другой причине, потому что вертикальные турбины не имеют этого движущегося хвоста, который может отвлекать, в зависимости от того, как ветер двигает его. Люди очарованы этой технологией, потому что она очень успокаивает. Есть ряд изобретателей, которые этим пользуются.

Есть лучшие модели в пути? Это зависит от обстоятельств. К сожалению, слишком много из этих вещей было создано самозваными изобретателями, людьми, не имеющими инженерного образования, физики или математики. Они просто что-то придумывают. Я знаю человека, который пришел ко мне и сказал: «Мик, я хочу сделать ротор Савониуса. Я знаю, что это нерентабельно.Но если бы человек мог сделать его достаточно недорогим, но при этом надежным, чтобы он прослужил десятилетия, как это делают горизонтальные, вы бы поддержали его? »

И ответ — абсолютно да. Меня не волнует, вертикальный он или горизонтальный. Все дело в том, что выживает, что работает, что производит электричество на протяжении десятилетий. Это фантазия, а не реальность. Речь идет о вещах, которые действительно работают, а не о том, что мы делаем вид, будто работаем или хотим работать. Так что он имел инженерное образование, но плохо разбирался в ветре.И что интересно, во-первых, конструкция превратилась из неэффективного ротора Савониуса в ротор Дарреуса, и, во-вторых, он работал над этим в течение нескольких лет с реальной инженерной фирмой, которая проводила испытания на ветроэнергетику. в течение многих десятилетий. Он поступает правильно, вместо того, чтобы настраивать его и выдвигать диковинные заявления. Он привлек внимание NREL, которые, как и я, скептически относятся к вертикальным технологиям. Они собираются взять одну из этих турбин, чтобы проверить это.И я действительно рад этому, потому что он начал с мечты, получил образование, нанял нужных людей. Потому что его идея заключалась в том, чтобы сделать что-то достаточно надежное и недорогое, чтобы компенсировать коэффициент полезного действия, и я думаю, что у этого парня что-то есть. Я искренне думаю, что через год или два мы можем увидеть коммерческий продукт, который действительно работает и работает в течение 20 лет или около того, как и должно.

Итак, мы наконец увидим некоторые показатели производительности? В этом вся моя особенность: никто из них не умеет.Вот эта новая технология, и мы хотим, чтобы вы ее купили. Мы хотим, чтобы вы финансировали это. Я говорю: «Хорошо, пришлите мне производственные показатели, потому что речь идет не о вертикали, а о надежности, стоимости киловатт-часа и о том, сколько киловатт-часов турбина будет вырабатывать за месяц или год». Но они не могут вам это прислать. Потому что они не тестировали это, или они тестировали, и результаты плохие, или они не знают, как это проверить, и так далее. Это нелепо. Если вы обратитесь к компаниям, имеющим хорошую репутацию на рынке малых ветроэнергетических установок, они получат информацию о производительности или производстве.Могут предложить кривую мощности — и что? Кривая мощности похожа на кривую мощности вашего автомобиля, она не имеет никакого отношения к реальности. Что вам нужно знать, так это сколько вы получаете миль на галлон? Вы продаете эту штуку за 20 000 или 30 000 долларов и не можете позволить себе поставить на нее оборудование на 500 долларов для контроля за ее производством? Для меня это несколько удивительно.

Они менее шумные? Нет. Я слышал об очень тихих станках и слышал об очень шумных станках как с горизонтальной, так и с вертикальной осью.

Существуют ли какие-либо ситуации , в которых вертикальная модель была бы лучшим выбором, чем горизонтальная? Не сегодня. Просто потому, что нет ничего надежного, нет ничего рентабельного, нет результатов в производительности, нет реальности. Это могло измениться.

Суть в том, что ветряные турбины с вертикальной осью менее эффективны, и для их изготовления требуется больше материалов и труда. Это чистая экономика. Вещи добиваются успеха на рынке, потому что номер один — они работают, а во-вторых, они рентабельны.Если у вас есть технология, которая более рентабельна и надежнее, чем конкурирующие технологии, конкуренция исчезнет с рынка. С коммерческой точки зрения именно это и произошло. В начале 1980-х мы видели коммерческую ветряную турбину, разработанную DOE и Alcoa, которая использовалась в ветряной электростанции на перевале Альтамонт. Они поддерживали их работу в течение долгого времени, пока не закончились деньги инвесторов, они не могли справиться с обслуживанием, не говоря уже о том, чтобы заставить их производить достаточно энергии. Итак, они все исчезли.Есть много утверждений о теории заговора. «Это подавленная конструкция и т. Д.» Нет, они существуют уже 80 лет, и это просто потрясение на рынке.


Первоначально опубликовано: февраль / март 2008 г.

Helix Wind Collapse не сокрушит надежду на вертикальные ветряные турбины

С изящными лопастями, похожими на парус, которые вращаются на ветру, как белые штопоры, ветряные турбины с вертикальной осью Helix Wind (VAWT) захватили воображение блоггеров и техническую прессу в 2007 году .Компания из Сан-Диего разработала безупречный веб-сайт и, в соответствии со своими обещаниями, доставила две свои турбины в пустыню Невада для ежегодного фестиваля искусства и самообеспечения Burning Man в 2007 году. Турбина Helix жужжала над овощами. — художественные автомобили, заправленные маслом, и скульптуры из переработанных материалов.

Круговорот прекратился 11 мая, когда Helix Wind была вынуждена продать с аукциона все свои активы. Другая компания по производству вертикальных ветряных турбин, Sauer Energy из Ньюбери-Парк, Калифорния, в тот же день выкупила все, что осталось от Helix, заплатив всего 25 000 долларов за материальные активы и 1 доллар.5 миллионов на интеллектуальную собственность компании и объявил о планах по управлению брендом в качестве нового подразделения.

(Тест по теме: что вы не знаете о ветроэнергетике)

Sauer Energy, стоимость которой, согласно документам, поданным в федеральные органы по ценным бумагам, составляет 2,5 миллиона долларов, не ответила на запрос о комментариях. Но в заявлении, сделанном во время покупки, Дитер Зауэр, исполнительный директор компании, сказал, что его фирма заинтересована в приобретении уникальных конструкций турбин Helix и проприетарного программного обеспечения для мониторинга. Он добавил, что Sauer не возьмет на себя никаких обязательств Helix. Sauer Energy разрабатывает собственный небольшой VAWT под названием WindCharger, который еще не выпущен.

Но другая фирма, поднявшаяся из пепла Helix, пишет новую главу в области ветроэнергетики с вертикальной осью ветра. Venger Wind, основанная основателем Helix Кеннетом Морганом, чье резкое отделение от фирмы закончилось судебным разбирательством, теперь получила некоторые контракты Helix, включая громкую установку на стадионе НФЛ Philadelphia Eagles.

Морган сказал National Geographic News, что опыт в Helix оставил у него чувство «преданного». Он сказал: «Это по сути разрушило компанию. Это почти разрушило отрасль производства ветряных турбин с вертикальной осью вращения. Это было довольно печально».

Сомнения в отношении вертикали

Хотя Helix Wind получила значительное количество положительных отзывов в прессе, документы, поданные компанией в государственные инвестиционные регулирующие органы, рассказывают историю финансовых проблем. В сентябре 2010 года Helix сообщила о задолженности и отрицательном денежном потоке в размере 41,7 млн ​​долларов.

Когда в апреле появилась новость о кончине Helix Wind, критики в адрес ветряных турбин с вертикальной осью накалились. «Я сомневаюсь, что там есть какие-либо активы, которые стоит чего-либо», — сказал National Geographic News консультант по ветроэнергетике и писатель Пол Гипе о предстоящем аукционе. Гайп и другие критики утверждают, что вертикальные турбины по своей сути неэффективны по сравнению с горизонтальными турбинами, которые доминируют на рынке. Они говорят, что тот самый аспект, который придает вертикальным турбинам их привлекательность — их компактный размер «на крыше» — еще больше подрывает их и без того небольшой потенциал производительности, поскольку близость к зданиям снижает поток ветра.

(История по теме: «Оценка ветровой энергии: больше — значит экологичнее, — говорится в исследовании»)

«Почему мы повторяем одни и те же ошибки?» — спросил создатель небольших ветряных турбин и писатель Ян Вуфенден. «Ни одна компания с вертикальной осью не выжила на рынке в течение длительного времени. Все долгосрочно успешные производители ветроэнергетики используют конструкции с горизонтальной осью. Это потому, что они работают».

Вуфенден добавил, что он «сбит с толку» все внимание, которое в последнее время уделяют НОЖТ венчурными капиталистами, изобретателями и средствами массовой информации, игнорируя предупреждения «давних экспертов в отрасли».Он добавил: «Создание жизнеспособной ветряной турбины — очень сложная работа. Если начинать с ошибочного дизайна и неверных предположений, это практически гарантирует провал. Все это отвлекает от настоящей ветроиндустрии и тратит впустую ресурсы ».

И конструкция Helix Wind, и турбина Sauer WindCharger считаются турбинами с вертикальной осью« в стиле Савониуса », названными в честь финского инженера Сигурда Дж. Савониуса. кто изобрел форму в 1922 году. У турбин есть совки или крылья, расположенные вокруг вертикального вала, и они вращаются ветром.

В отличие от большинства современных лопастей ветряных турбин, совки не создают подъемной силы, поэтому они могут двигаться со скоростью ветра. Это помеха, потому что, как правило, чем быстрее вращаются лопасти, тем больше энергии турбина может получить от ветра. В результате ветряные турбины Савониуса имеют гораздо более низкий КПД, чем большинство ветряных турбин с горизонтальной осью (HAWT) или усовершенствованные VAWT, такие как ротор Дарье, который напоминает взбиватель для яиц с его скрученными лопастями, которые создают подъемную силу.

Сторонники VAWT часто говорят, что они предлагают определенные преимущества по сравнению с HAWT, хотя отраслевые инсайдеры, такие как Gipe и Woofenden, говорят, что многие из этих утверждений не выдерживают критики.Гайп и Вуфенден заявили, что, вопреки маркетинговым материалам VAWT, нет никаких научных доказательств того, что они более безопасны для птиц или летучих мышей. (Они также отмечают, что вся ветроэнергетика настолько мала по сравнению с остальной частью нашей антропогенной среды, что представляет относительно небольшую угрозу для дикой природы. )

(Связанная история: «Использование энергии ветра на фермах может помочь посевам, говорят исследователи. «)

Gipe сказал, что производители VAWT заблуждаются, рекламируя свой продукт как хорошо работающий в условиях турбулентности или имеющий» низкие скорости включения «.«Турбулентность лишает ветер возобновляемой энергии, — сказал он, — а при низких скоростях ветра собирается очень мало энергии, потому что энергия увеличивается с увеличением скорости ветра.

Дизайнер небольших ветряных турбин Хью Пигготт заявил, что возражает против рекламы Helix Wind для установки на крышах домов. «Ветровой ресурс на городских крышах, как правило, довольно плох», — написал Пигготт в недавнем сообщении в блоге. [Турбина Helix] — хорошее украшение, но при цене в 17 500 долларов она сильно переоценена ».

Venger Forges Ahead

Драма в офисах Helix началась задолго до распада компании.В марте 2010 года основатель Морган урегулировал пару судебных исков с компанией и ее тогдашним генеральным директором Скоттом Вайнбрандтом на сумму 150 000 долларов. Вайнбрандт отказался комментировать эту статью.

Затем Морган основал новое предприятие Venger Wind, частную компанию, базирующуюся в Таиланде. Морган рассказал National Geographic News, что нанял несколько инженеров из своей старой фирмы для разработки новой версии Savonius VAWT. В апреле компания объявила, что ее дизайн находится на рассмотрении.

«Мы значительно снизили коэффициент лобового сопротивления», — сказал Морган.«Мы собираемся довести Savonious до предела возможностей». (Это все равно будет бледно по сравнению с эффективностью большинства HAWT.)

Морган раскритиковал своих бывших сотрудников в Helix за «неизбирательную продажу турбин кому-либо без какой-либо обратной связи или указаний». Он сказал, что некоторые покупатели «заинтересованы в« зеленом промывании ». «В качестве примера он сказал, что один клиент настоял на установке турбины на передней части здания, чтобы она была хорошо видна, даже несмотря на то, что преобладающий ветер требовал, чтобы она работала лучше на задней стороне. «Это безумие, — сказал Морган. Компании, покупающие вертикальные ветряные турбины, часто спешат с принятием решения с чрезмерно оптимистичными ожиданиями, «но как только роман заканчивается, — сказал он, — бухгалтеры и финансовые директора спрашивают:« Какова моя окупаемость? »»

Морган сказал, что Venger Wind принимает другой подход, подчеркивающий, что ветровой режим участка имеет решающее значение для производства энергии. «Мы не будем трогать многие рынки, потому что здесь плохой ветер», — сказал он. Морган добавил, что он проводит обучение своих дистрибьюторов, которое включает в себя акцент на использовании анемометрии, изучении силы и скорости ветра для изучения фактических режимов течения на перспективных участках.

Морган сказал, что он ожидает, что клиенты окупятся через пять-десять лет, если у них будет достаточно ветра. (Опыт показывает, что «если» имеет решающее значение.) Морган добавил, что его инженеры добавляют управляемые компьютером активные элементы управления для повышения эффективности, чего не хватало конструкции Helix.

Проект Eagles все еще продолжается

Venger Wind получил некоторые из невыполненных контрактов Helix, включая поставку 16 турбин Фонду медицинских исследований Оклахомы и 14 турбин компании Philadelphia Eagles, которая вскоре установит их в рамках плана стоимостью 30 миллионов долларов. «зеленый» Lincoln Financial Field.С солнечными батареями и когенерационной установкой на биотопливе Eagles надеются произвести 1 миллиард киловатт-часов чистой электроэнергии в течение следующих двух десятилетий, что сделает его первой командой, которая будет обеспечивать всю свою энергию на местном уровне.

(Связанные фотографии: «НФЛ делает ставку на возобновляемые источники энергии»)

По словам Роба Зейгера, старшего вице-президента по связям с общественностью Eagles, кончина Helix не повлияла на временные рамки команды для зеленого проекта, потому что Венгер смог «Мы очень довольны реакцией сообщества на строительство самого зеленого объекта НФЛ», — сказал Зейгер.«Все хотят знать, когда заводятся турбины», — сказал он. (Ответ: «К концу наступающего сезона», — сказал он).

Зейгер сказал, что семь турбин будут размещены в каждой конечной зоне, где они будут хорошо видны. «Наша цель — показать нашу приверженность экологичности, но наша настоящая цель — показать фанатам, как они могут применить это в своих домах».

Зейгер объяснил, что Eagles недавно снизили свой заказ турбин с 80 до 14 после более тщательного изучения, которое показало, что их установка в других частях стадиона может вызвать затемнение игрового поля, что может «помешать ловле пасов».«

Слишком рано говорить, сколько энергии на самом деле будут производить турбины Venger, хотя физика подсказывает, что это будет меньше, чем у горизонтальной ветряной турбины аналогичного размера. Зейгер сказал, что он знает, что« рабочей лошадкой »проекта Eagles будет солнечная энергия. Панели. На этой установке и в других местах вертикальные ветряные турбины ценятся не меньше за их способность поворачивать головы и превращать природные силы в киловатт-час. зеленые способы получить вашу энергию.»Подумайте об этих выстрелах дирижабля», — добавил Зейгер. Турбины будут видны ».

Брайан Кларк Ховард — соавтор книги« Построй свою собственную малую ветроэнергетическую систему ».

Эта история является частью специальной серии, посвященной вопросам энергетики. Для получения дополнительной информации посетите страницу« Великая энергия » Задача.

Действительно ли будущее за ветряками с вертикальной осью?

Недавно опубликованное исследование Оксфордского университета Брукса предполагает, что H-образные вертикально-осевые турбины Дарье (VAWT), установленные определенным образом, могут превзойти по своим характеристикам «традиционные пропеллерные» ветряные турбины или HAWT в ветряных электростанциях.

Когда они расположены близко друг к другу попарно, VAWT повышают эффективность друг друга до 15%, говорится в пресс-релизе британского института, что привлекло большое внимание средств массовой информации. Деловое издание Forbes написало в мае: «Недавнее открытие инженеров Школы инженерии, вычислений и математики Оксфордского Бруксского университета может навсегда изменить конструкцию оффшорных ветряных электростанций».

Но насколько реалистичны прогнозы, полученные на основе двумерного моделирования теоретических VAWT с 20-метровыми роторами по сравнению с нынешними «традиционными» оффшорными гигантами? А кто их будет развивать и строить?

Компьютерное моделирование

Исследование «Численное моделирование и оптимизация пар ветряных турбин с вертикальной осью: масштабный подход» было первоначально опубликовано в журнале Elsevier’s Renewable Energy в марте.Сообщается, что это первая компания, которая всесторонне проанализировала многие аспекты характеристик ветряных турбин в отношении угла установки, направления вращения, расстояния между турбинами и количества роторов.

Исследовательская группа университета во главе с Яковосом Цанакисом, профессором технологий, дизайна и окружающей среды, использовала обширное компьютерное моделирование для углубленного исследования. «Это исследование доказывает, что будущее ветряных электростанций должно быть вертикальным», — сказал Цанакис. «Вертикальные турбины ветряных электростанций могут быть спроектированы так, чтобы они были намного ближе друг к другу, что повысит их эффективность и, в конечном итоге, снизит цены на электроэнергию.В долгосрочном плане VAWT могут помочь ускорить переход наших энергетических систем к «зеленому», так что больше чистой и устойчивой энергии будет поступать из возобновляемых источников ».

Исследователи утверждают, что VAWT в группе ветряных электростанций не страдает от связанных с HAWT проблем турбулентного следа, создаваемого первым рядом, которые снижают мощность рядов турбин позади них до 40%. По их мнению, использование станков с вертикальной, а не горизонтальной осью не только устранило бы эту проблему, но и фактически повысило бы производительность друг друга.

Для исследований использовались два ротора одинакового размера, причем второй ротор располагался на расстоянии трех диаметров ротора ниже по потоку. Максимальное увеличение выходной мощности — по сравнению с двумя блоками, каждый из которых работает изолированно — было достигнуто при установке второго ротора под углом решетки 60 градусов (ß) к преобладающему направлению ветра.

Еще одна переменная, которую представила команда, позволяла двум роторам либо совместно вращаться в одном направлении, либо встречно вращаться, в результате чего пара, вращающаяся в противоположных направлениях, работала лучше только при меньших углах решетки от -30 до +30 градусов.Минимальная выходная мощность логически достигается, когда ветер дует прямо над двумя роторами, расположенными на одной линии относительно преобладающего направления ветра (0 градусов).

Наконец, двумерное пространство стало неотъемлемой частью свойств моделирования вычислительной гидродинамики (CFD).

Увеличение производительности

Ведущий автор Йоахим Тофтегаард Хансен объяснил, почему команда выбрала для анализа форму ротора Дарье H-типа с диаметром ротора 20 метров: «Другие исследования подтвердили аналогичное увеличение производительности для других чисел Рейнольдса [для прогнозирования потока шаблоны] тоже.Это то, что мы, возможно, будем заинтересованы исследовать в наших будущих исследованиях, анализируя влияние размера турбины ».

Ключевой вопрос заключается в том, могут ли такие предполагаемые морские ветряные электростанции на базе VAWT действительно продвигать их наравне с новейшей HAWT-технологией, которая сейчас находится в масштабе 11-15 МВт и имеет 30-летний совокупный морской опыт.

Эксперт по аэродинамике Йенс Норкер Соренсен — профессор кафедры ветроэнергетики Датского технического университета (DTU), который в прошлом работал с VAWT.Он ставит под сомнение научную основу проекта исследования Oxford Brookes, схему дизайна и результаты, на которых основаны выводы.

«Мои возражения сосредоточены на трех основных моментах. Первый касается использования двумерной формы для модели потока CFD. На мой взгляд, ветровой поток в группе ветряных электростанций следует всегда изучать с трехмерной точки зрения, потому что смешение свежего высокоэнергетического ветра из верхних, внешних слоев с ветровым потоком «обедненной энергии» внутри ветрового потока. Границы фермы имеют ключевое значение для непрерывной регенерации энергии для выработки в нижних рядах турбин.”

Это важное смешение ветрового потока внутри ветряных электростанций с HAWT происходит автоматически, потому что вращающиеся лопасти« выдувают »свежий воздух из верхних слоев ветра в решетку во время каждого отдельного оборота ротора. Высота наконечников новейших и самых крупных оффшорных турбин сейчас достигает 250 метров, а вскоре достигнет 300 метров и более. На этих высотах скорость ветра и, следовательно, энергия ветра высоки.

Нет перемешивания ветра

Напротив, у VAWT ось вращения ротора является вертикальной, поэтому ротор, таким образом, всегда вращается в одной плоскости, объясняет Соренсен.В результате не происходит смешения свежего и уже «истощенного» ветрового потока, и этот «использованный» воздух остается внутри массива ветряных электростанций, что оказывает существенное негативное влияние на потенциальное производство электроэнергии во всех последующих рядах вниз по потоку.

Его вторая критика связана с исследовательской установкой, в которой задействовано всего два ротора. Согласно отчету, они «расположены во вращающейся области внутри большей прямоугольной области со стационарными стенками вверху и внизу, входом скорости и выходом нулевого манометра.Эта выбранная установка с двумя турбинами плюс граничные условия потока изображены на диаграмме ниже из отчета.

Рис. 3. Граничные условия. R1 всегда вращался против часовой стрелки, но направление вращения R2 варьировалось в зависимости от того, вращалась ли пара одновременно или против часовой стрелки. «Dist» — это расстояние между турбинами, а β — угол установки (Источник: Oxford Brookes University)

По мнению Соренсена, эта общая концепция исследования содержит несколько других фундаментальных недостатков конструкции.

«Третий момент заключается в том, что он игнорирует реальные условия внутри ветряной электростанции, поэтому таких идеальных условий равномерного ветрового потока с односторонним направлением ветра не существует. Взаимосвязанная ошибка исследования и проектирования заключается в том, что в нем не учитываются сложные, постоянно меняющиеся эффекты взаимодействия ветрового потока с другими рядами турбин ниже по потоку », — говорит он.

«Принимая во внимание все эти недостатки и ошибки, заявленное преимущество увеличения мощности до 15% для близко расположенных VAWT в массивах ветряных электростанций выглядит весьма маловероятным», — говорит Соренсен.

«Наконец, HAWT могут быть расположены намного ближе друг к другу в ветряных электростанциях из-за их превосходной аэродинамической эффективности, поэтому они обеспечивают значительно более высокую производительность на единицу площади (см. Вертикальные и горизонтальные турбины). Производство электроэнергии с наименьшим жизненным циклом на основе LCoE остается ключевым моментом », — заключает он.

Огромный мгновенный скачок

Путь к коммерциализации технологии VAWT до самых современных уровней HAWT не рассматривался в исследовании, но он будет далеко не простым со многими препятствиями (см. И неопределенности.

Две (британские) компании, Vertax Wind и Wind Power’s Aerogenerator X (ниже), представили в 2009-2010 годах концепцию VAWT мощностью 10 МВт для морских сооружений, но ни одна из них не достигла стадии прототипа. Обе конструкции имеют очень высокую удельную мощность: 649 Вт / м2 для конструкции Vertax 10 МВт (диаметр ротора 140 метров и длина лопастей 110 метров) и примерно 1050 Вт / м2 для аэрогенератора X.

Для сравнения, Siemens Gamesa SG 11-200 DD типа HAWT имеет мощность 350 Вт / м2, SG 222 DD (в режиме 14 МВт) — 362 Вт / м2.

Для разработки вертикально-осевых турбин в полномасштабные конкурентоспособные коммерческие концепции, соответствующие последней и крупнейшей флагманской категории HAWT мощностью 12-15 МВт, технологические компании в основном начинают с опыта, полученного в основном с турбинами киловаттного класса и, как правило, только с ограниченным опытом работы на суше.

Такие комплексные процессы разработки продуктов потребуют огромного мгновенного масштабного масштабирования ветряных технологий и масштабных усилий по индустриализации. Это также требует больших, сильных сторон с долгосрочными обязательствами и глубокими карманами, чтобы довести его до конца, а затем ускорить его коммерческое наращивание, что приведет к рентабельности и не только.

Турбины с вертикальной осью и горизонтальной осью

Основное преимущество ветряных турбин с вертикальной осью (VAWT) по сравнению с их (против ветра) горизонтальными аналогами (HAWT) заключается в том, что они могут притягивать ветер со всех направлений, не нуждаясь в системе рыскания.

Главный недостаток по сравнению с современными крупномасштабными HAWT — гораздо более низкая аэродинамическая эффективность. В отчете Оксфордского университета Брукса указывается, что максимальный коэффициент давления (Cp) находится в диапазоне 35-40% по сравнению с почти 50% для HAWT, как для турбин, работающих изолированно.Vertax (на фото ниже) заявляет, что проектная цель Cp составляет 38-39%.

Основным следствием этого является то, что удельная мощность VAWT должна быть существенно ниже для достижения аналогичного производства энергии, чтобы компенсировать их пониженную аэродинамическую эффективность. Это означает, что существует неотъемлемая потребность в установке большего ротора на мегаватт в пределах того же класса ветра, для которого они предназначены, и требуемых годовых часов полной нагрузки.

Некоторые конструкции VAWT также не имеют возможности самозапуска, требуя внешнего источника питания (с соответствующими потерями энергии) во время каждого действия запуска, либо двухрежимной электрической машины генератор-двигатель, либо двух отдельных устройств.

Исторически сложившиеся маломасштабные несамозапускающиеся роторы VAWT иногда оснащались внутри небольшим тормозным ротором Савониуса, но это всегда происходило за счет общей аэродинамической эффективности системы.

Другой проблемой VAWT является управление выходной мощностью:

  • Для конструкций с регулируемой скоростью и фиксированным углом лопастей опцией управления выходной мощностью является регулирование скорости вращения ротора, при котором двухрежимный двигатель-генератор максимизирует и сохраняет номинальную выходной уровень. Главный недостаток — и проблема безопасности, по мнению некоторых экспертов, — это отсутствие аэродинамической тормозной системы, которая есть в современных HAWT с регулируемым шагом (три независимых отказоустойчивых аэродинамических тормоза).Взаимосвязанная проблема заключается в том, что постоянное переключение направления нагрузки во время работы турбины в номинальном диапазоне мощности может ускорить усталость материалов и вызвать преждевременные отказы.
  • В качестве альтернативного решения с наклонными лезвиями каждое лезвие прикреплено к опорным рычагам и подшипникам, чтобы оно могло вращаться. Это требует как минимум одной или нескольких опор подшипников и систем шага для длинных лопастей, что увеличивает сложность, капитальные затраты и, вероятно, эксплуатационные расходы по сравнению с HAWT. Это связано с тем, что подшипники и системы шага расположены в труднодоступных открытых местах.Они могут быть удалены примерно на 110 метров от центра ротора для фиктивной турбины Дарье Н-типа мощностью 11 МВт с диаметром 220 метров, длиной лопастей 175 метров и номинальной мощностью 286 Вт / м2.
  • Третья проблема заключается в том, что вся плоскость ротора VAWT всегда обращена прямо к ветру, и остановка плюс блокировка ротора в условиях сильного ветра потребует большой и дорогостоящей тормозной системы. Прошлые усилия по созданию турбин Дарье H-типа с регулируемыми или складными роторами оказались либо слишком дорогими, либо безуспешными по другим причинам, таким как быстрый износ шарнирных точек из-за, среди прочего, проблем со смазкой, создания дисбаланса, вибрации и преждевременных отказов. .

Windspire Energy — Ветряные турбины с вертикальной осью

Чтобы увидеть постоянно растущий список производителей ветряных турбин с вертикальной осью, щелкните здесь. Вас интересует Виндспайр? Их контактная информация находится внизу этой страницы.

Windspire Energy — производитель и дистрибьютор / установщик продуктов возобновляемой энергии, таких как ветряная турбина с вертикальной осью (VAWT). Windspire принимал активное участие во многих различных установках VAWT по всей стране.

Рино, Новый Орлеан, зоопарк Цинциннати, Университет Куиннипиак, Западный Сакраменто, Санта-Крус, Вашингтон, округ Колумбия и церковь в Индиане — это лишь некоторые из проектов, в которых участвовал Windspire. Windspire установила продукты во многих различных областях. в том числе зеленые здания, правительственные здания, школы, жилые дома, сельское хозяйство, парки и музеи.

Вы можете увидеть, как работают ветряные турбины с вертикальной осью Windspire, перейдя на страницу фотографий и видео Windspire.Здесь вы можете найти фотографии и видео почти всех продуктов и установок Windspire.

Ветровые турбины с вертикальной осью Windspire имеют высоту всего 30 футов и ширину всего четыре фута, поэтому они занимают очень мало места. Часто несколько из этих турбин устанавливаются в непосредственной близости друг от друга для создания «мини-ветряной электростанции». Благодаря своему размеру они могут быть установлены в городской, загородной и сельской местности.

Windspire базируется в Ридсбурге, штат Висконсин, но у них есть установки по всей стране, так как все больше и больше городов и компаний пробуют новые и инновационные способы экологичности.В некоторых регионах электроэнергетические компании позволяют излишку электроэнергии (если таковая имеется) течь обратно в сеть, и вы фактически можете «продавать» электроэнергию, произведенную ветряной турбиной.

Турбины — это конструкция Дарье, в которой подъемная сила, создаваемая ветром, движущимся через лопасти, заставляет турбину вращаться. Мощность, создаваемая этим действием, затем передается в здание или конструкцию, к которой подключена турбина. Чем сильнее дует ветер, тем больше энергии вырабатывается.

Монополь, на котором установлены турбины, имеет длину 5, 10, 15 и 20 футов. Каждая турбина Windspire будет производить около 2 000 кВтч в год.

Ветряные турбины с вертикальной осью

Windspire имеют право на 30% налоговую скидку от федерального правительства США. Этот кредит составляет 30% от всей турбины, включая установку. В некоторых регионах покупатели могут иметь право на местные скидки до 4800 долларов.

Турбина может запускаться при скорости ветра до 10 миль в час и лучше всего работает при свободном, беспрепятственном потоке воздуха со скоростью более 11 миль в час.Поскольку эта турбина работает при более низких скоростях ветра, чем многие другие турбины, из-за своей высоты и повышенной видимости она считается безопасной для птиц и летучих мышей.

Существует две версии ветряных турбин Windspire с вертикальной осью: стандартный ветряной агрегат 1,2 кВт и силовой агрегат 1,2 кВт. Агрегат для сильного ветра разработан для районов, где могут быть частые сильные ветры.

Windspire Energy Контактная информация:

Windspire
325 South Park St
Reedsburg, WI 53959
+1 (608) 768-8508

электронная почта: info @ arkalloy.com

www.windspireenergy.com

Некоторые установки Windspire:

Турбины установлены в Университете Куиннипиак в Коннектикуте.

Windspire Energy был добавлен в этот исчерпывающий список производителей ветряных турбин с вертикальной осью.

Вертикально-осевые ветряные турбины могут снизить затраты на морскую ветроэнергетику

Новое исследование Sandia National Laboratories (Sandia) дает представление о технической и экономической осуществимости глубоководных морских установок менее распространенной конструкции ветряных турбин: ветряных турбин с вертикальной осью, или VAWT, в отличие от горизонтальных. -осевые ветряные турбины, которые обычно можно увидеть на берегу и в море.

В ходе исследования был определен оптимизированный дизайн системы для получения оценок приведенной к системе стоимости энергии (LCOE) для пяти потенциальных сценариев, таких как то, как LCOE может выглядеть сегодня, или какими могут быть затраты по мере развития технологии. Прогнозы LCOE для оптимизированной системы в исследовании отражают обновленный, глубокий анализ новых технологий, оптимизации системы и других факторов, связанных с конструкциями VAWT.

В целом, исследование предсказывает, что LCOE может быть всего лишь 110 долларов за мегаватт-час, если система будет включать ожидаемые технические усовершенствования для достижения оптимизированной конструкции.Прогнозируемая в краткосрочной перспективе LCOE, или то, что система оценивается сегодня, будет стоить 213 долларов за мегаватт-час (МВтч). Самые важные факторы, способствующие снижению затрат? Оптимизированная конструкция платформы, усовершенствования в материалах и конструкции ротора, стратегии управления для оптимизации выработки энергии и сниженная ставка финансирования, эквивалентная стоимости наземных ветряных турбин.

Хотя конструкция VAWT изучалась в Соединенных Штатах с 1970-х годов, первоначальные изученные конструкции были меньше, что было недостатком для VAWT, поскольку они не работали так же хорошо, как конструкции с горизонтальной осью в меньших масштабах.К тому же композитные материалы были редкостью. Исследования, проведенные Sandia в то время, основывались на сегментированных алюминиевых лезвиях, которые были склонны к усталости.

Теперь, более крупный масштаб морских ветряных турбин и улучшенные материалы показывают, что конструкции VAWT могут иметь определенные преимущества и выгоды для плавучих морских ветроэнергетических установок. Например, конструкции VAWT имеют более низкий центр тяжести, что снижает стоимость платформы.

Вертикальные турбины могут быть будущим для ветряных электростанций — ScienceDaily

Знакомые теперь традиционные винтовые ветряные турбины в будущем могут быть заменены ветряными электростанциями с более компактными и эффективными вертикальными турбинами.Новое исследование Оксфордского университета Брукса показало, что конструкция вертикальной турбины намного более эффективна, чем традиционные турбины в крупных ветряных электростанциях, а при парной установке вертикальные турбины увеличивают производительность друг друга до 15%.

Исследовательская группа из Школы инженерии, вычислений и математики (ECM) в Оксфорд-Брукс под руководством профессора Яковоса Цанакиса провела углубленное исследование с использованием более 11 500 часов компьютерного моделирования, чтобы показать, что ветряные фермы могут работать более эффективно, заменяя традиционные ветряные турбины с горизонтальной осью пропеллера (HAWT), для компактных ветряных турбин с вертикальной осью (VAWT).

Вертикальные турбины более эффективны, чем традиционные ветряные турбины

Исследование впервые демонстрирует в реалистичном масштабе потенциал крупномасштабных VAWT по сравнению с нынешними турбинами ветряных электростанций HAWT.

VAWT вращаются вокруг оси, вертикальной к земле, и они демонстрируют поведение, противоположное хорошо известной конструкции пропеллера (HAWT). Исследование показало, что VAWT повышают эффективность друг друга, если расположены в виде сетки.Расположение ветряных турбин для максимальной отдачи имеет решающее значение при проектировании ветряных электростанций.

Профессор Цанакис комментирует: «Это исследование свидетельствует о том, что будущее ветряных электростанций должно быть вертикальным. Ветровые электростанции с вертикальной осью могут быть спроектированы так, чтобы они были намного ближе друг к другу, что повысило их эффективность и, в конечном итоге, снизило цены на электроэнергию. помогают ускорить переход наших энергетических систем к экологически чистым технологиям, чтобы получать больше чистой и устойчивой энергии из возобновляемых источников.«

Поскольку ожидается, что к 2030 году мощность ветроэнергетики в Великобритании увеличится почти вдвое, полученные данные являются ступенькой к проектированию более эффективных ветровых электростанций, пониманию крупномасштабных методов сбора энергии ветра и, в конечном итоге, к совершенствованию технологии использования возобновляемых источников энергии для более быстрой замены ископаемого топлива в качестве источников энергии. энергия.

Экономичный способ достижения целей ветроэнергетики

Согласно Глобальному отчету о ветре за 2021 год, в течение следующего десятилетия мир должен устанавливать ветроэнергетику в три раза быстрее, чтобы достичь нулевых целевых показателей и избежать наихудших последствий изменения климата.

Ведущий автор отчета и выпускник бакалавриата инженерных наук Йоахим Тофтегаард Хансен прокомментировал: «Современные ветряные электростанции являются одним из наиболее эффективных способов получения зеленой энергии, однако у них есть один серьезный недостаток: когда ветер приближается к переднему ряду турбин, Вниз по потоку будет возникать турбулентность. Турбулентность отрицательно сказывается на производительности последующих рядов.

«Другими словами, передний ряд будет преобразовывать примерно половину кинетической энергии ветра в электричество, тогда как в заднем ряду это число уменьшается до 25-30%.Каждая турбина стоит более 2 миллионов фунтов стерлингов за МВт. Мне, как инженеру, естественно пришло в голову, что должен быть более экономичный способ ».

Это первое исследование, в котором всесторонне проанализированы многие аспекты характеристик ветряных турбин в отношении угла установки, направления вращения, расстояния между турбинами и количества роторов. Это также первое исследование, в котором выясняется, сохраняются ли улучшения производительности для трех турбин VAWT, установленных в серию.

Доктор Махак, соавтор статьи и старший преподаватель в ECM, комментирует: «Нельзя недооценивать важность использования вычислительных методов для понимания физики потока.Эти типы исследований по проектированию и усовершенствованию составляют лишь небольшую часть стоимости по сравнению с огромным экспериментальным оборудованием для испытаний. Это особенно важно на начальном этапе проектирования и чрезвычайно полезно для отраслей, стремящихся достичь максимальной проектной эффективности и выходной мощности ».

История Источник:

Материалы предоставлены Oxford Brookes University . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Покупка малой ветряной турбины, руководство для потребителей и часто задаваемые вопросы | sfenvironment.org

В настоящее время в Сан-Франциско имеется (5) небольших ветряных турбин. Можно подумать о покупке небольшой ветряной турбины, если на предлагаемом участке скорость ветра не менее 10 миль в час или 4,4 м / с (метров в секунду), а средний счет за электроэнергию составляет более 150 долларов в месяц. Перед тем, как приступить к изучению небольшой ветряной турбины, важно внести какие-либо изменения в энергосбережение и эффективность на месте.

Американская ассоциация ветроэнергетики (AWEA) рекомендует получать и просматривать литературу по продукции от нескольких производителей, а также исследовать тех, кого вы хотите изучить, чтобы убедиться, что они являются признанными предприятиями.Важно выяснить, как долго длится гарантия и что она включает, и попросить рекомендовать клиентов с установками, аналогичными той, которую вы, возможно, рассматриваете. Спросите владельцев системы о требованиях к производительности, надежности, техническому обслуживанию и ремонту, а также о том, соответствует ли система их ожиданиям.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1) Как работают ветряные турбины?
Лопасти ветряной турбины вращаются при прохождении через них ветра; это движение заставляет вал вращаться внутри генератора, который затем производит электричество.

2) Что такое малая ветряная турбина?
Небольшие ветряные турбины, также известные как «небольшие ветряные генераторы», используются в жилых и коммерческих зданиях. Город и округ Сан-Франциско определяют малые ветряные турбины как имеющие номинальную мощность 50 киловатт (кВт) или меньше.

3) Что такое «городской ветер»?
«Городской ветер» относится к ветроэнергетическим технологиям, подходящим для городской среды.

4) В чем разница между ветряными турбинами с горизонтальной осью и вертикальной осью?
Подавляющее большинство ветряных турбин представляют собой трехлопастные устройства в форме «пропеллера», которые вращаются вокруг оси, параллельной или горизонтальной по отношению к земле.Их называют «ветряными турбинами с горизонтальной осью» или «HAWT». «Ветряная турбина с вертикальной осью» или «VAWT» имеет ротор, который вращается вокруг оси, перпендикулярной — или вертикальной — земле, подобно шесту для парикмахерских или штопору. Многие варианты HAWT и VAWT существуют или находятся в стадии разработки. В HAWT используется горизонтально установленный вал ротора на вершине башни и лопасти, напоминающие пропеллеры. VAWT имеют валы ротора, которые ориентированы вертикально и часто производятся в конфигурациях Дарье (взбивание яиц) или Савониуса (ветряная совок).

5) Какой размер турбины мне нужен для моего здания?
Размер вашей турбины зависит от того, сколько электроэнергии вы потребляете. Односемейный дом в Сан-Франциско потребляет около 5 232 киловатт-часов (кВт-ч) электроэнергии в год (около 436 кВт-ч в месяц). Потребление электроэнергии в коммерческом здании может быть значительно выше, в зависимости от здания, и, следовательно, потребуются ветряные турбины большего размера. В зависимости от средней скорости ветра в районе потребуется ветряная турбина мощностью от 1 до 5 кВт, которая внесет значительный вклад в удовлетворение этого спроса.

6) Сколько стоит ветряная система?
Небольшие ветроэнергетические системы могут стоить от 5000 до 40 000 долларов в зависимости от мощности в кВт. Правильно расположенные небольшие ветряные турбины обычно окупаются в течение 15 лет, что составляет примерно половину их срока службы, если применяются правильные стимулы. VAWT являются относительно новым явлением на рынке, что означает, что цены на системы не всегда доступны, но цены могут варьироваться от 5000 до 15000 долларов, не включая затраты на установку.

7) Как определить ветровой ресурс на моем участке?
Эксперты по ветру рекомендуют установку анемометра, устройства, измеряющего направление и скорость ветра, в течение как минимум 12 месяцев. Анемометр обычно устанавливается на столб или башню, где может быть размещена небольшая ветряная турбина. Анемометры обычно устанавливаются на год, потому что ветер имеет сезонные изменения; например, когда ветры весной бывают сильнее. SF Environment в настоящее время разрабатывает карту ветров SF, чтобы помочь жителям Сан-Франциско лучше понять свои ветровые ресурсы в своем районе.

8) Как монтируются небольшие ветряные турбины?
Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой, ветряк следует устанавливать на мачте или мачте. Как правило, чем выше столб или башня, тем больше энергии может производить ветровая система. Столб или башня также могут поднять турбину над турбулентностью воздуха, которая может существовать близко к поверхности из-за препятствий, таких как здания, деревья и холмы.

9) Могу ли я подключить свою систему к электросети?
Небольшие ветроэнергетические системы могут быть подключены к системе распределения электроэнергии — они называются системами, подключенными к сети.Если турбина не может обеспечить необходимое количество энергии, разница компенсируется коммунальными предприятиями. Однако перед подключением к их распределительным линиям вам следует связаться с вашим коммунальным предприятием, чтобы решить любые проблемы, связанные с качеством электроэнергии и безопасностью. Ваша утилита может предоставить вам список требований для подключения вашей системы к сети.

10) Насколько надежны ветряки? Придется ли мне проводить много технического обслуживания?
Большинство небольших турбин имеют всего 2-3 движущихся части и рассчитаны на длительный срок службы (20–30 лет).Однако, как и с любой другой работоспособной машиной, она должна эксплуатироваться безопасно и в соответствии со спецификациями производителя, а детали должны обслуживаться и время от времени ремонтироваться.

11) Существуют ли какие-либо федеральные или государственные льготы для малых ветряных турбин?
Владельцы малых ветряных систем могут получить неограниченный федеральный инвестиционный налоговый кредит в размере 30% от общих затрат на установку. На уровне штата Программа стимулирования самопроизводства Калифорнийской энергетической комиссии (CEC) предлагает скидки на ветровые системы в размере 1 доллара.19 на ватт, до 3 МВт.

12) Как мне подать заявление на получение разрешения на малую ветряную турбину в Сан-Франциско?
Департамент строительной инспекции (DBI) Сан-Франциско в настоящее время принимает заявки на получение разрешений на малые ветряные турбины. DBI отдает приоритет разрешениям для малых ветряных турбин, как написано в редакции AB-004. Жители могут подать заявку на получение разрешения на установку на крыше и на уровне земли. DBI также обязана проинспектировать предлагаемый участок перед выдачей разрешения. См. Стандарты Департамента панорамирования для проверки приложений здесь.Плата за разрешение на ветроэнергетику сообщается в диапазоне от 1000 до 5000 долларов, в зависимости от того, требуется ли публичное уведомление, поставщиками, завершившими проекты в Сан-Франциско.

13) Есть ли что-нибудь, на что мне следует обратить внимание при покупке небольшой ветряной турбины?
Большинство популярных моделей малых HAWT работают примерно с такой же эффективностью. Ожидаемое производство энергии будет тесно связано с рабочей площадью лопастей ротора, которая зависит от диаметра ротора.Если вам предлагают HAWT, который обещает привести весь ваш дом в действие турбиной, которая намного меньше, чем у обычных продуктов, запросите более подробную информацию. Поскольку VAWT только начинают выходить на рынок, их эффективность предсказать гораздо труднее. Всегда получайте несколько заявок от разных компаний и спрашивайте рекомендации от предыдущих клиентов.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *