Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Автономное электроснабжение » Вертикальные ветрогенераторы с ротором Дарье
Количество просмотров: 17692
Комментарии к статье: 5


Вертикальные ветрогенераторы с ротором Дарье


Ветрогенераторы на базе горизонтально-осевых турбин - не единственное возможное решение для качественного преобразования энергии ветра в электричество. Есть и другие конструкции, иногда показывающие большую эффективность чем осевые турбины. Пример такой альтернативной конструкции - ветрогенератор с вертикальным ротором Дарье.

Это необычное решение было предложено еще в 1931 году французским авиаконструктором Жоржем Дарье, который поставил перед собой задачу создать такой ветрогенератор, который бы работал при любом направлении ветра, при том не требуя строгой ориентации.

Вертикальный ветрогенератор с ротором Дарье

Ротор генератора вместе с узкими лопастями было предложено расположить вертикально, чтобы как при слабом, так и при сильном ветре - значительная часть воздушного потока не встречала существенного аэродинамического сопротивления, а непосредственно давила бы на рабочие поверхности лопастей, приводя к их вращению.

 

С этой точки зрения даже ротор Савониуса, предложенный в 1922 году финским инженером Сигурдом Савониусом, уступает, так как имеет ограничение эффективности при большой скорости ветра. Ротор Дарье, в свою очередь, лишен этих недостатков, хотя и не имеет столь детального математического описания своей работы как его предшественник.

Примечательно, что ротор Дарье в лучшем его исполнении имеет три аэродинамических крыла, которые закреплены на радиально расположенных горизонтальных балках на некотором расстоянии от центральной оси ротора.

Турбина Дарье (англ. Darrieus rotor)

По этой причине характер обтекания крыльев ротора Дарье воздухом сложен, но быстроходность генератора полностью нивелирует этот кажущийся недостаток. Тогда как, например, горизонтально-осевые турбины, да и тот же ротор Савониуса, теряют эффективность при сильном ветре, ротор Дарье в аналогичных условиях вращается примерно в 3,5 раза быстрее и не вызывает проблем балансировки.

Вертикальные ветряки

Вертикально расположенный вращающийся вал практически не влияет отрицательно на работу ветрогенератора с ротором Дарье, а наоборот способствует эффективности, поскольку является довольно тонким. В таких условиях производимый устройством шум гораздо ниже чем у горизонтально-осевых ветрогенераторов, больше напоминающих большие вентиляторы с пропеллерами.

 

Здесь же поток воздуха обтекает лопасти и весь генератор в любом направлении равномерно, что, кстати, и обеспечивает колоссальную быстроходность столь уникального ротора. При этом ветрогенераторы с ротором Дарье просты в изготовлении, здесь даже нет необходимости в пропеллерном профиле.

Вертикальные ветрогенераторы для автономного электроснабжения

Однако, справедливости ради стоит отметить и некоторые недостатки таких конструкций. Из-за эффекта Магнуса мачта генератора с ротором Дарье испытывает значительные нагрузки, поэтому конструирование необходимо проводить очень точно, а адекватной математической модели по сей день не существует. Да и окупаемость любых ветрогенераторов по времени продолжительна. По этой причине производители горизонтально-осевых ветрогенераторов не спешат отбрасывать работающую годами технологию.

Андрей Повный, редактор Электрик Инфо

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Автономное электроснабжение

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Самодельная мини-ГЭС и ее промышленные аналоги
  • Безлопастные турбины - новый вид ветрогенераторов
  • Самодельный ветрогенератор и его промышленные аналоги
  • 5 необычных конструкций ветрогенераторов
  • Как сделать ветрогенератор своими руками
  • Короткозамкнутый и фазный ротор - в чем различие
  • Современные ветрогенераторы "готовятся" к приему ветра задолго до его поя ...
  • Мендосинский мотор - устройство и принцип работы, особенности использования
  • Альтернативные источники энергии
  • Ветрогенераторы в России: как выбрать, смонтировать и избежать разочаровани ...
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Автономное электроснабжение

    Электрогенераторы, Ветроэнергетика, Ветряные электростанции, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Павел |

    Многие путают различные виды вертикальных ветрогенераторов. Наиболее распространены варианты с роторами Сивониуса, Дарье и со спиральным ротором. Самая простая вертикальная модель - это установка с ротором Савониуса. У этого есть две или больше лопасти, которые являются полыми полуцилиндрами (цилиндры разрезаются пополам вертикально). Существуют различные варианты расположения и конструкции этих лопастей: симметрично установленные, перекрывающиеся, с аэродинамическим профилем. Следующая вертикальная структура - ротор Дарье. Его лопасти - крылья с аэродинамическим профилем. Они могут быть арочными, Н-образными, спиральными. Другой тип вертикальной сборки - спиральный ротор. Он оснащен лопастями, которые скрученными вдоль оси поддержки. Есть еще вариант вертикального ветрогенератора с множеством лопастей. Это конструкция с двумя рядами вертикальных лопастей - внешним и внутренним. Конструктивно все похожи. В целом, ветряные турбины этого типа характеризуются довольно высокой эффективностью и удивительно, что до сих пор они так и не нашли широкого распространения. Кстати, несмотря на большое количество различной информации сделать ветрогенератор своими руками нелегко. Это требует определенных навыков и знаний в области механики, электротехники и электроники. Но для людей с этими знаниями эта задача вполне возможна. Кроме того, самодельный ветрогенератор будет стоить значительно дешевле, чем купленная конструкция.

      Комментарии:

    #2 написал: Антон |

    В ветро- и гидростанциях вместо ротора можно использовать крыло. Воздушные потоки создают подъемную силу, а устройство крыла меняет угол атаки – получается, будто крыло попеременно поднимает и опускает свои края. Нынешние производители ветровых станций столкнулись с проблемой увеличения мощности установок. Мощность определяется площадью, с которой «снимается» энергия – в традиционной схеме это окружность, описываемая лопастями. При увеличении лопастей возникает центробежная нагрузка, а при больших скоростях – вихревые явления, что приводит к неравномерности потоков и, следовательно, количества энергии. Все это мешает эффективности съема энергии. Площадь же крыла можно увеличивать хоть до бесконечности без негативных последствий. Крыло может работать и в подводном положении, что позволяет использовать его в гидроэнергетике. Диаметр турбины гидростанции приводит к необходимости строительства плотин, а это негативно отражается на экологии водоема. Материал крыла должен по плотности приблизительно совпадать с плотностью воды. В воздухе должны использоваться более легкие материалы, например, углепластик нового поколения. 

      Комментарии:

    #3 написал: Марк Фридман |

    Поскольку такой ветрогенератор имеет вертикальную ось, он не должен совпадать с ветром, и поэтому использование этих тветрогенераторов более целесообразно, когда направление ветра значительно меняется. Можно установить эту турбину даже на крыше, так как по высоте она намного меньше горизонтальных ветрогенераторов. Еще одно важное преимущество заключается в том, что, поскольку вал вертикальный, мы можем продлить его до нижнего уровня, где мы можем соединить генератор с вертикальным валом с помощью наземного редуктора, который упрощает техническое обслуживание. Но, к сожалению, выходная мощность их значительно ниже.

      Комментарии:

    #4 написал: Константин |

    Как выбрать подходящий вертикальный ветрогенератор с ротором Дарье для конкретных условий?

      Комментарии:

    #5 написал: Андрей Повный |

    Цитата: Константин
    Как выбрать подходящий вертикальный ветрогенератор с ротором Дарье для конкретных условий?

    Выбор подходящего вертикального ветрогенератора с ротором Дарье зависит от многих факторов, таких как скорость ветра, мощность, необходимая для питания, местоположение, доступное пространство, бюджет и т. д.

    Один из главных факторов при выборе вертикального ветрогенератора - это скорость ветра. Разные модели ветрогенераторов начинают работу при разных скоростях ветра. Некоторые могут работать уже при скорости ветра в 2-3 м/с, в то время как другие нуждаются в более высоких скоростях.

    Другой важный фактор - это мощность, необходимая для питания дома или офиса. Выберите ветрогенератор, который может обеспечить нужную мощность. Однако учтите, что мощность зависит от скорости ветра, поэтому ветрогенераторы с высокой мощностью могут работать только при достаточно сильном ветре.

    Также следует учитывать размер и доступное пространство для установки ветрогенератора. Определите местоположение устройства и убедитесь, что место выбрано правильно, чтобы оно могло получать максимальное количество ветра.

    Бюджет также является важным фактором при выборе вертикального ветрогенератора. Определите свой бюджет и выберите ветрогенератор, который соответствует вашим финансовым возможностям.

    Также рекомендуется обратиться к специалистам, которые могут провести технические расчеты и рекомендовать наиболее подходящую модель для ваших конкретных условий. Кроме того, важно выбирать ветрогенератор от надежного производителя с хорошей репутацией и гарантией на продукт.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.