Ιστορικά, η πρώτη σταθερή μονάδα που χρησιμοποιούσε αιολική ενέργεια ήταν ανεμόμυλος, το οποίο καθοδηγούνταν χειροκίνητα από τον άνεμο. Το κύριο σώμα εργασίας του ήταν ένας τροχός με πολλές λεπίδες με οριζόντιο άξονα περιστροφής, τοποθετημένος προς την κατεύθυνση του ανέμου. Τέτοιες ανεμογεννήτριες χρησιμοποιήθηκαν ευρέως στο Μεσαίωνα και αργότερα για άλεση σιτηρών, ανύψωση και άντληση νερού, καθώς και για οδήγηση ορισμένων βιομηχανιών. Μεγάλοι εργοστασιακά κατασκευασμένοι ανεμόμυλοι με υψηλές ταχύτητες ανέμου θα μπορούσαν να αναπτύξουν ισχύ έως και 60 kW. Τον 19ο αιώνα, ο αριθμός των ανεμόμυλων στη Ρωσία ξεπέρασε τις 200 χιλιάδες, η συνολική τους χωρητικότητα ήταν περίπου 1,3 εκατομμύρια kW και το 1930 υπήρχαν περισσότεροι από 800 χιλιάδες από αυτούς στην ΕΣΣΔ.
Ανεμοστρόβιλοι ανεμογεννητριών με φτερωτή: 1 - πολλαπλών πτερυγίων, 2 - τριών πτερυγίων, 3 - δύο πτερυγίων, 4 - μονόπτεροι με αντίβαρο
Επί του παρόντος γνωστό πολλοί διαφορετικοί τύποι ανεμόμυλων - ανεμογεννητριών(). Οι ανεμογεννήτριες με φτερωτούς ανέμους και οριζόντιο άξονα περιστροφής χρησιμοποιούνται ευρέως. Μεταξύ αυτών, οι ανεμογεννήτριες δύο και τριών πτερυγίων έχουν λάβει τη μεγαλύτερη ανάπτυξη. Η ροπή του τροχού ανέμου δημιουργείται από τη δύναμη ανύψωσης που δημιουργείται όταν η ροή αέρα ρέει γύρω από το προφίλ των πτερυγίων. Ως αποτέλεσμα, η κινητική ενέργεια της ροής του αέρα μέσα στην περιοχή που σαρώνεται από τα πτερύγια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια περιστροφής του τροχού ανέμου.
ανεμόμυλοι
ανεμόμυλοι
Η ισχύς που αναπτύσσεται στον άξονα του τροχού του ανέμου είναι ανάλογη του τετραγώνου της διαμέτρου του και του κύβου της ταχύτητας του ανέμου. Σύμφωνα με την κλασική θεωρία της Ν.Ε. Zhukovsky για έναν ιδανικό τροχό ανέμου, ο συντελεστής χρήσης αιολικής ενέργειας £ = 0,593. Δηλαδή, ένα ιδανικό (με άπειρο αριθμό λεπίδων) μπορεί να εξάγει το 59,3% της ενέργειας που διέρχεται από τη διατομή του. Στην πραγματικότητα, στην πράξη, για τους καλύτερους τροχούς υψηλής ταχύτητας, η μέγιστη τιμή του συντελεστή αξιοποίησης της αιολικής ενέργειας φτάνει το 0,45-0,48 και για τους τροχούς χαμηλής ταχύτητας, έως το 0,36-0,38.
Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του τροχού ανέμου είναι η ταχύτητά του Z, που είναι ο λόγος της ταχύτητας του άκρου του πτερυγίου προς την ταχύτητα της ροής του ανέμου. Το άκρο της λεπίδας συνήθως κινείται στο επίπεδο του τροχού του ανέμου με ταχύτητα που είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ανέμου. Οι βέλτιστες τιμές ταχύτητας για έναν τροχό δύο λεπίδων είναι 5-7, για έναν τροχό τριών λεπίδων - 4-5, για έναν τροχό με έξι λεπίδες - 2,5-3,5. ανεμόμυλοι
Από τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά, η ισχύς ενός τροχού ανέμου επηρεάζεται κυρίως από τη διάμετρό του, καθώς και από το σχήμα και το προφίλ των πτερυγίων. Η ισχύς εξαρτάται ελάχιστα από τον αριθμό των λεπίδων. Η συχνότητα περιστροφής του τροχού ανέμου είναι ανάλογη με την ταχύτητα και την ταχύτητα του ανέμου και αντιστρόφως ανάλογη με τη διάμετρο. Το ύψος του κέντρου του τροχού επηρεάζει επίσης την ποσότητα ισχύος, καθώς η ταχύτητα του ανέμου εξαρτάται από το ύψος.
Η ισχύς, όπως σημειώθηκε, είναι ανάλογη της ταχύτητας του ανέμου προς την τρίτη ισχύ. Στη σχεδιαστική ταχύτητα ανέμου και άνω, διασφαλίζεται η λειτουργία της ανεμογεννήτριας με ονομαστική ισχύ. Σε ταχύτητες ανέμου κάτω από την ικανότητα σχεδιασμού μιας ανεμογεννήτριας, μπορεί να είναι 20–30% της ονομαστικής τιμής ή μικρότερη.
Κάτω από τέτοιες συνθήκες λειτουργίας, σημειώνονται μεγάλες απώλειες ενέργειας στις γεννήτριες λόγω της χαμηλής τους απόδοσης. σε χαμηλά φορτία και σε ασύγχρονες γεννήτριες, επιπλέον, εμφανίζονται μεγάλα άεργα ρεύματα, τα οποία πρέπει να αντισταθμιστούν. Για να εξαλειφθεί αυτό το μειονέκτημα, ορισμένες ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούν 2 γεννήτριες με ονομαστική ισχύ 100 και 20 - 30% της ονομαστικής ισχύος της ανεμογεννήτριας. Σε ελαφρούς ανέμους, η πρώτη γεννήτρια απενεργοποιείται. Σε ορισμένες ανεμογεννήτριες, μια μικρή γεννήτρια καθιστά επίσης δυνατή τη λειτουργία της εγκατάστασης σε χαμηλές ταχύτητες ανέμου σε χαμηλές ταχύτητες με υψηλό συντελεστή αξιοποίησης αιολικής ενέργειας. ανεμόμυλοι
Εγκατάσταση ανεμοτροχού στον άνεμο, δηλ. κάθετα προς την κατεύθυνση του ανέμου, παράγεται σε μονάδες πολύ χαμηλής ισχύος με τη βοήθεια ουράς (ουράς), σε μονάδες μικρής και μεσαίας ισχύος - με μηχανισμό windrose και σε σύγχρονες μεγάλες εγκαταστάσεις - από ειδικό σύστημα προσανατολισμού που λαμβάνει μια ώθηση ελέγχου από έναν αισθητήρα κατεύθυνσης ανέμου (μετεωρολογικό πτερύγιο) που είναι εγκατεστημένος στην κορυφή της ατράκτου της ανεμογεννήτριας. Ο μηχανισμός ανεμοστρόβιλου είναι ένας ή δύο μικροί ανεμοτροχοί, το επίπεδο περιστροφής των οποίων είναι κάθετο στο επίπεδο περιστροφής του κύριου τροχού, που λειτουργεί για να οδηγεί ένα σκουλήκι που περιστρέφει την πλατφόρμα της κεφαλής της ανεμογεννήτριας έως ότου οι ανεμογεννήτριες βρίσκονται σε ένα επίπεδο παράλληλο προς την κατεύθυνση του ανέμου.
Φτερωτό με οριζόντιο άξονα περιστροφής μπορεί να βρίσκεται μπροστά και πίσω από τον πύργο. Στην τελευταία περίπτωση, η λεπίδα υπόκειται σε συνεχή επαναλαμβανόμενη δράση μεταβλητών δυνάμεων κατά τη διέλευση από τη σκιά του πύργου, η οποία ταυτόχρονα αυξάνει σημαντικά το επίπεδο θορύβου. Χρησιμοποιείται ένας αριθμός μεθόδων για τον έλεγχο της ισχύος και τον περιορισμό της ταχύτητας περιστροφής του τροχού ανέμου, συμπεριλαμβανομένης της περιστροφής των πτερυγίων ή τμημάτων τους γύρω από τον διαμήκη άξονά τους, καθώς και των πτερυγίων, των βαλβίδων στα πτερύγια και άλλων μεθόδων. ανεμόμυλοι
Τα κύρια πλεονεκτήματα των ανεμογεννητριών με οριζόντιο άξονα περιστροφής του τροχού ανέμου είναι ότι οι συνθήκες για τη ροή του αέρα γύρω από τα πτερύγια είναι σταθερές, δεν αλλάζουν όταν περιστρέφεται ο τροχός του ανέμου, αλλά καθορίζονται μόνο από την ταχύτητα του ανέμου. Λόγω αυτού, καθώς και της μάλλον υψηλής τιμής του συντελεστή αξιοποίησης της αιολικής ενέργειας, οι ανεμογεννήτριες τύπου πτερυγίου είναι σήμερα οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες.
Ρότορας Savonius: α) δίλεπτος, β) τετράπτεροςΈνας άλλος τύπος ανεμογεννήτριας είναι ο ρότορας Savonius.
Η ροπή εμφανίζεται όταν ο ρότορας Savonius ρέει γύρω από τον ρότορα λόγω της διαφορετικής αντίστασης των κυρτών και κοίλων τμημάτων. Ρότορας Savonius. Ο τροχός είναι απλός, αλλά έχει πολύ χαμηλό συντελεστή αιολικής χρήσης - μόνο 0,1 - 0,15. ανεμόμυλοι
Αιολικοί σταθμοί () με κάθετο ρότορα: α - σχήματος F, b - σχήματος L, γ - με ευθείες λεπίδες. 1 - πύργος (άξονας), 2 - ρότορας, 3 - επεκτάσεις, 4 - υποστήριξη, 5 - μετάδοση ροπής
Τα τελευταία χρόνια, σε πολλές ξένες χώρες, ειδικά στον Καναδά, άρχισαν να αναπτύσσουν μια ανεμογεννήτρια με ρότορα Darrieus, που προτάθηκε στη Γαλλία το 1920. Αυτός ο ρότορας Darrieus έχει κατακόρυφο άξονα περιστροφής και αποτελείται από δύο έως τέσσερα καμπύλα πτερύγια .
Τα πτερύγια σχηματίζουν μια χωρική δομή που περιστρέφεται υπό τη δράση ανυψωτικών δυνάμεων που προκύπτουν στα πτερύγια από τη ροή του ανέμου. Στον ρότορα Darrieus, ο συντελεστής χρήσης αιολικής ενέργειας φτάνει τις τιμές 0,30 - 0,35. Πρόσφατα, πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη ενός περιστροφικού κινητήρα Darrieus με ευθείες λεπίδες.
Ανεμόμυλοι κάθετου τύπου
Το κύριο πλεονέκτημα των ανεμογεννητριών Darrieus (ρότορες) είναι ότι δεν χρειάζονται μηχανισμό ανεμοπροσανατολισμού. Διαθέτουν γεννήτρια και άλλους μηχανισμούς τοποθετημένα σε ένα μικρό ύψος κοντά στη βάση. Όλα αυτά απλοποιούν πολύ τον σχεδιασμό. Ωστόσο, ένα σοβαρό οργανικό μειονέκτημα αυτών των ανεμογεννητριών είναι μια σημαντική αλλαγή στις συνθήκες της ροής γύρω από το φτερό κατά τη διάρκεια μιας περιστροφής του ρότορα Darrieus, η οποία επαναλαμβάνεται κυκλικά κατά τη λειτουργία.
Αυτό μπορεί να προκαλέσει φαινόμενα κόπωσης και να οδηγήσει σε καταστροφή των στοιχείων του ρότορα Darrieus και σοβαρά ατυχήματα, τα οποία πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό του ρότορα Darrieus (ειδικά σε ανεμογεννήτριες υψηλής ισχύος). Επιπλέον, για να ξεκινήσετε, πρέπει να ξεδιπλωθούν.
Εξαρτήσεις του συντελεστή χρήσης αιολικής ενέργειας £, από την ταχύτητα Z για διάφορα ανεμόμυλοιφαίνεται στο σχήμα.
Τυπικές εξαρτήσεις του συντελεστή χρησιμοποίησης της αιολικής ενέργειας £ από την ταχύτητα του τροχού ανέμου Z: 1 - ένας ιδανικός φτερωτός τροχός ανέμου. 2,3 και 4 - ανεμογεννήτριες δύο, τριών και πολλαπλών πτερυγίων πτερυγίων. 5 - Darier ρότορας. 6 - ρότορας Savonius. 7 – ανεμοτροχός με τέσσερις λεπίδες δανέζικου μύλου
Φαίνεται ότι οι τροχοί δύο και τριών λεπίδων με οριζόντιο άξονα περιστροφής έχουν τη μεγαλύτερη τιμή ξ. Για αυτούς, το υψηλό £ διατηρείται σε ένα ευρύ φάσμα ταχυτήτων Z. Το τελευταίο είναι απαραίτητο, καθώς οι ανεμογεννήτριες πρέπει να λειτουργούν με ταχύτητες ανέμου που ποικίλλουν εντός ευρέων ορίων. Γι' αυτό οι εγκαταστάσεις αυτού του τύπου έχουν λάβει τη μεγαλύτερη διανομή τα τελευταία χρόνια.
Οι περισσότεροι τύποι ανεμογεννητριών είναι γνωστοί εδώ και τόσο καιρό που η ιστορία σιωπά για τα ονόματα των εφευρετών τους.
Τύποι ανεμογεννητριών:
Οι κύριοι τύποι ανεμογεννητριών φαίνονται στο σχήμα. Χωρίζονται σε δύο ομάδες:
ανεμογεννήτριες με οριζόντιο άξονα περιστροφής (τύπος πτερυγίων) (2...5).
ανεμογεννήτριες με κάθετο άξονα περιστροφής (καρουσέλ: πτερύγιο (1) και ορθογώνιο (6)).
Οι τύποι ανεμογεννητριών με πτερύγια διαφέρουν μόνο στον αριθμό των πτερυγίων.
φτερωτός
Για ανεμογεννήτριες με πτερύγια, η μεγαλύτερη απόδοση των οποίων επιτυγχάνεται όταν η ροή αέρα είναι κάθετη στο επίπεδο περιστροφής των πτερυγίων-φτερά, απαιτείται συσκευή αυτόματης περιστροφής του άξονα περιστροφής.
Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται ένα φτερό σταθεροποίησης.
Οι ανεμογεννήτριες καρουζέλ έχουν το πλεονέκτημα ότι μπορούν να λειτουργήσουν προς οποιαδήποτε κατεύθυνση του ανέμου χωρίς να αλλάξουν τη θέση τους.
Ο συντελεστής χρήσης αιολικής ενέργειας (βλ. εικ.) των ανεμογεννητριών με πτερύγια είναι πολύ υψηλότερος από αυτόν των καρουζέλ.
Ταυτόχρονα, τα καρουζέλ έχουν πολύ μεγαλύτερη ροπή.
Είναι μέγιστο για μονάδες με λεπίδες καρουζέλ, με μηδενική σχετική ταχύτητα ανέμου.
Η εξάπλωση των φτερωτών ανεμογεννητριών εξηγείται από το μέγεθος της ταχύτητας περιστροφής τους.
Μπορούν να συνδεθούν απευθείας σε μια γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος χωρίς πολλαπλασιαστή.
Η ταχύτητα περιστροφής των ανεμογεννητριών πτερυγίων είναι αντιστρόφως ανάλογη με τον αριθμό των πτερύγων, επομένως, μονάδες με περισσότερα από τρία πτερύγια πρακτικά δεν χρησιμοποιούνται.
στροβιλοδρόμιο
Η διαφορά στην αεροδυναμική δίνει στα καρουζέλ ένα πλεονέκτημα έναντι των παραδοσιακών ανεμογεννητριών.
Με την αύξηση της ταχύτητας του ανέμου, αυξάνουν γρήγορα τη δύναμη έλξης, μετά την οποία η ταχύτητα περιστροφής σταθεροποιείται.
Οι ανεμογεννήτριες καρουζέλ είναι χαμηλής ταχύτητας και αυτό επιτρέπει τη χρήση απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων, για παράδειγμα, με ασύγχρονη γεννήτρια, χωρίς κίνδυνο ατυχήματος σε περίπτωση τυχαίας ριπής ανέμου.
Η βραδύτητα θέτει μια περιοριστική απαίτηση - τη χρήση μιας πολυπολικής γεννήτριας που λειτουργεί σε χαμηλές ταχύτητες.
Τέτοιες γεννήτριες δεν χρησιμοποιούνται ευρέως και η χρήση πολλαπλασιαστών (πολλαπλασιαστής [λατ. Πολλαπλασιαστής - πολλαπλασιασμός] - κιβώτιο ταχυτήτων ανύψωσης) δεν είναι αποτελεσματική, λόγω της χαμηλής απόδοσης του τελευταίου.
Ένα ακόμη σημαντικότερο πλεονέκτημα του σχεδιασμού καρουζέλ ήταν η ικανότητά του, χωρίς πρόσθετα κόλπα, να παρακολουθεί «από πού φυσάει ο άνεμος», κάτι που είναι πολύ σημαντικό για τις ροές καθαρισμού της επιφάνειας.
Οι ανεμογεννήτριες αυτού του τύπου κατασκευάζονται σε ΗΠΑ, Ιαπωνία, Αγγλία, Γερμανία, Καναδά.
Η ανεμογεννήτρια με πτερύγια καρουζέλ είναι η πιο εύκολη στη λειτουργία. Ο σχεδιασμός του παρέχει μέγιστη ροπή κατά την εκκίνηση της ανεμογεννήτριας και αυτόματη αυτορύθμιση της μέγιστης ταχύτητας περιστροφής κατά τη λειτουργία.
Με την αύξηση του φορτίου, η ταχύτητα περιστροφής μειώνεται και η ροπή αυξάνεται μέχρι την πλήρη διακοπή.
Ορθογώνιο
Οι ορθογώνιες ανεμογεννήτριες, όπως πιστεύουν οι ειδικοί, είναι πολλά υποσχόμενες για ενέργεια μεγάλης κλίμακας.
Σήμερα, οι ανεμιστήρες ορθογώνιων κατασκευών αντιμετωπίζουν ορισμένες δυσκολίες. Μεταξύ αυτών, ειδικότερα, το πρόβλημα εκτόξευσης.
Σε ορθογώνιες εγκαταστάσεις, χρησιμοποιείται το ίδιο προφίλ πτερυγίου όπως σε ένα υποηχητικό αεροσκάφος (βλ. Εικ. 6).
Το αεροσκάφος, πριν «ακουμπήσει» στην ανυψωτική δύναμη του πτερυγίου, πρέπει να τρέξει προς τα πάνω. Το ίδιο ισχύει και στην περίπτωση μιας ορθογώνιας ρύθμισης.
Πρώτα, πρέπει να φέρετε ενέργεια σε αυτό - περιστρέψτε το και φέρτε το σε ορισμένες αεροδυναμικές παραμέτρους και μόνο τότε, θα μεταβεί ο ίδιος από τη λειτουργία κινητήρα στη λειτουργία γεννήτριας.
Η απογείωση της ισχύος ξεκινά όταν η ταχύτητα του ανέμου είναι περίπου 5 m/s και η ονομαστική ισχύς επιτυγχάνεται με ταχύτητα 14...16 m/s.
Οι προκαταρκτικοί υπολογισμοί των ανεμογεννητριών προβλέπουν τη χρήση τους στην περιοχή από 50 έως 20.000 kW.
Σε μια ρεαλιστική εγκατάσταση ισχύος 2000 kW, η διάμετρος του δακτυλίου κατά μήκος του οποίου κινούνται τα φτερά θα είναι περίπου 80 μέτρα.
Η ισχυρή ανεμογεννήτρια έχει μεγάλες διαστάσεις. Ωστόσο, μπορείτε να τα βγάλετε πέρα με μικρά - πάρτε έναν αριθμό, όχι ένα μέγεθος.
Με την τροφοδοσία κάθε ηλεκτρικής γεννήτριας με ξεχωριστό μετατροπέα, είναι δυνατό να αθροιστεί η ισχύς εξόδου που παράγεται από τις γεννήτριες.
Σε αυτή την περίπτωση, αυξάνεται η αξιοπιστία και η επιβίωση της ανεμογεννήτριας.
ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
μια συσκευή που μετατρέπει την αιολική ενέργεια σε περιστροφική ενέργεια. Το κύριο σώμα εργασίας μιας ανεμογεννήτριας είναι μια περιστρεφόμενη μονάδα - ένας τροχός που κινείται από τον άνεμο και συνδέεται άκαμπτα με τον άξονα, η περιστροφή του οποίου οδηγεί τον εξοπλισμό που εκτελεί χρήσιμη εργασία. Ο άξονας τοποθετείται οριζόντια ή κάθετα. Οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούνται συνήθως για την παραγωγή ενέργειας που καταναλώνεται περιοδικά: κατά την άντληση νερού σε δεξαμενές, την άλεση σιτηρών, σε προσωρινά, έκτακτα και τοπικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας.
Αναφορά ιστορίας.Αν και οι επιφανειακοί άνεμοι δεν φυσούν πάντα, αλλάζουν κατεύθυνση και η ισχύς τους δεν είναι σταθερή, η ανεμογεννήτρια είναι ένα από τα παλαιότερα μηχανήματα για την απόκτηση ενέργειας από φυσικές πηγές. Λόγω της αμφίβολης αξιοπιστίας των αρχαίων γραπτών αναφορών για τις ανεμογεννήτριες, δεν είναι απολύτως σαφές πότε και πού εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τέτοιες μηχανές. Όμως, αν κρίνουμε από κάποιες καταγραφές, υπήρχαν ήδη πριν από τον 7ο αιώνα. ΕΝΑ Δ Είναι γνωστό ότι χρησιμοποιήθηκαν στην Περσία τον 10ο αιώνα και στη Δυτική Ευρώπη οι πρώτες συσκευές αυτού του τύπου εμφανίστηκαν στα τέλη του 12ου αιώνα. Κατά τον 16ο αιώνα τελικά διαμορφώθηκε ο τύπος σκηνής του ολλανδικού ανεμόμυλου. Δεν παρατηρήθηκαν ιδιαίτερες αλλαγές στο σχεδιασμό τους μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, όταν, ως αποτέλεσμα ερευνών, βελτιώθηκαν σημαντικά τα σχήματα και οι επικαλύψεις των φτερών των μύλων. Δεδομένου ότι τα μηχανήματα χαμηλής ταχύτητας είναι ογκώδη, στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα. άρχισε να κατασκευάζει ανεμογεννήτριες υψηλής ταχύτητας, δηλ. εκείνων των οποίων οι ανεμοτροχοί μπορούν να κάνουν μεγάλο αριθμό στροφών ανά λεπτό με υψηλό συντελεστή αξιοποίησης της αιολικής ενέργειας.
Σύγχρονοι τύποι ανεμογεννητριών.Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται τρεις κύριοι τύποι ανεμογεννητριών - τύμπανο, πτερύγιο (τύπος βίδας) και περιστροφικές (με προφίλ απωθητή σε σχήμα S).
Τύμπανο και φτερωτό.Αν και ο αιολικός τροχός τύπου τυμπάνου έχει το χαμηλότερο ποσοστό χρήσης αιολικής ενέργειας σε σύγκριση με άλλους σύγχρονους απωθητές, είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος. Σε πολλά αγροκτήματα, χρησιμοποιείται για την άντληση νερού εάν για κάποιο λόγο δεν υπάρχει ηλεκτρικό δίκτυο. Ένα τυπικό σχήμα ενός τέτοιου τροχού με λεπίδες από λαμαρίνα φαίνεται στο σχ. 1. Οι τροχοί ανέμου τυμπάνου και πτερυγίων περιστρέφονται σε οριζόντιο άξονα, επομένως πρέπει να μετατραπούν σε άνεμο για να έχουν την καλύτερη απόδοση. Για να γίνει αυτό, τους δίνεται ένα πηδάλιο - μια λεπίδα που βρίσκεται σε ένα κατακόρυφο επίπεδο, το οποίο εξασφαλίζει τη στροφή του τροχού ανέμου προς τον άνεμο. Η διάμετρος τροχού της μεγαλύτερης ανεμογεννήτριας τύπου πτερυγίου στον κόσμο είναι 53 μ., το μέγιστο πλάτος του πτερυγίου της είναι 4,9 μ. Ο ανεμογεννήτης συνδέεται απευθείας με μια ηλεκτρική γεννήτρια χωρητικότητας 1000 kW, η οποία αναπτύσσεται με ταχύτητα ανέμου τουλάχιστον 48 km/h. Τα πτερύγια του ρυθμίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε η ταχύτητα περιστροφής του τροχού του ανέμου να παραμένει σταθερή και ίση με 30 rpm στο εύρος ταχυτήτων ανέμου από 24 έως 112 km/h. Λόγω του γεγονότος ότι οι άνεμοι πνέουν αρκετά συχνά στην περιοχή όπου βρίσκονται τέτοιες ανεμογεννήτριες, η ανεμογεννήτρια παράγει συνήθως WIND το 50% της μέγιστης ισχύος και τροφοδοτεί το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ανεμογεννήτριες με πτερύγια χρησιμοποιούνται ευρέως σε απομακρυσμένες αγροτικές περιοχές για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε αγροκτήματα, συμπεριλαμβανομένης της φόρτισης των μπαταριών των συστημάτων ραδιοεπικοινωνίας. Χρησιμοποιούνται επίσης σε εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής αεροσκαφών και κατευθυνόμενων πυραύλων.
Ρότορας σχήματος S.Ο ρότορας σχήματος S που είναι τοποθετημένος σε κατακόρυφο άξονα (Εικ. 2) είναι καλός επειδή μια ανεμογεννήτρια με τέτοιο απωθητή δεν χρειάζεται να μπει στον άνεμο. Αν και η ροπή στον άξονά του αλλάζει από το ελάχιστο στο ένα τρίτο της μέγιστης τιμής της σε μισή στροφή, δεν εξαρτάται από την κατεύθυνση του ανέμου. Όταν ένας ομαλός κυκλικός κύλινδρος περιστρέφεται υπό την επίδραση του ανέμου, μια δύναμη κάθετη προς την κατεύθυνση του ανέμου δρα στο σώμα του κυλίνδρου. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται φαινόμενο Magnus, από το όνομα του Γερμανού φυσικού που το μελέτησε (1852). Το 1920-1930, ο A. Flettner χρησιμοποίησε περιστρεφόμενους κυλίνδρους (στροφείς Flettner) και ρότορες σχήματος S αντί για τροχούς ανέμου με πτερύγια, καθώς και ως έλικες για ένα πλοίο που έκανε τη μετάβαση από την Ευρώπη στην Αμερική και πίσω.
Συντελεστής αξιοποίησης αιολικής ενέργειας.Η ισχύς που λαμβάνεται από τον άνεμο είναι συνήθως μικρή - λιγότερο από 4 kW αναπτύσσεται από έναν ξεπερασμένο τύπο ολλανδικού ανεμόμυλου με ταχύτητα ανέμου 32 km / h. Η ισχύς της ροής ανέμου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σχηματίζεται από την κινητική ενέργεια των μαζών αέρα που κινούνται ανά μονάδα χρόνου κάθετα στην περιοχή ενός δεδομένου μεγέθους. Σε μια ανεμογεννήτρια, αυτή η περιοχή καθορίζεται από την προσήνεμη επιφάνεια του απωθητήρα. Λαμβάνοντας υπόψη το ύψος πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, την πίεση του αέρα σε αυτό και τη θερμοκρασία του, η διαθέσιμη ισχύς N (σε kW) ανά μονάδα επιφάνειας προσδιορίζεται από την εξίσωση N = 0,0000446 V3 (m/s). Ο συντελεστής χρήσης αιολικής ενέργειας ορίζεται συνήθως ως ο λόγος της ισχύος που αναπτύσσεται στον άξονα της ανεμογεννήτριας προς τη διαθέσιμη ισχύ της ροής ανέμου που ενεργεί στην προσήνεμη επιφάνεια του τροχού ανέμου. Αυτός ο συντελεστής γίνεται μέγιστος σε μια ορισμένη αναλογία μεταξύ της ταχύτητας του εξωτερικού άκρου του πτερυγίου του τροχού του ανέμου w και της ταχύτητας του ανέμου u. η τιμή αυτού του λόγου w/u εξαρτάται από τον τύπο της ανεμογεννήτριας. Ο συντελεστής χρήσης αιολικής ενέργειας εξαρτάται από τον τύπο του ανεμογεννήτριου και κυμαίνεται από 5-10% (Ολλανδικός μύλος με επίπεδα φτερά, w/u = 2,5) έως 35-40% (προφίλ απωθητής πτερυγίων, 5 Ј w/u Ј 10) .
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Αιολική ενέργεια. Μ., 1982 Yaras L. et al. Αιολική ενέργεια. Μ., 1982
Εγκυκλοπαίδεια Collier. - Ανοικτή Κοινωνία. 2000 .
Συνώνυμα:Δείτε τι είναι το "WIND MOTOR" σε άλλα λεξικά:
Ανεμογεννήτρια … Ορθογραφικό Λεξικό
Engine, pneumowwind engine, wind turbine, wind turbine Λεξικό ρωσικών συνωνύμων. ανεμογεννήτρια ν., αριθμός συνωνύμων: 4 ανεμόμυλος (8) ... Συνώνυμο λεξικό
Χρησιμοποιεί την αιολική ενέργεια για την παραγωγή μηχανικής ενέργειας. Είναι ευρέως διαδεδομένες κυρίως οι ανεμογεννήτριες με πτερύγια, στις οποίες ο άξονας περιστροφής του τροχού ανέμου συμπίπτει με την κατεύθυνση της ροής του αέρα ... Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό
ανεμογεννήτρια- VD Μια συσκευή για τη μετατροπή της αιολικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια περιστροφής ανεμογεννητριών. [GOST R 51237 98] Θέματα αιολική ενέργεια Συνώνυμα VD EN ανεμοκινητήρας ... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή
ανεμογεννήτρια- ανεμογεννήτρια... Λεξικό συντομογραφιών και συντομογραφιών
ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ- (ανεμογεννήτρια) κινητήρας που χρησιμοποιεί την κινητική ενέργεια του ανέμου για την παραγωγή μηχανικής ενέργειας. Πρωτόγονη άποψη του Β. ανεμόμυλου. Υπάρχουν ανεμογεννήτριες: φτερωτές, καρουζέλ ή περιστροφικές και τύμπανο ... Μεγάλη Πολυτεχνική Εγκυκλοπαίδεια
Ένας κινητήρας που χρησιμοποιεί την κινητική ενέργεια του ανέμου για να παράγει μηχανική ενέργεια. Ως λειτουργικό σώμα του ανέμου, που αντιλαμβάνεται την ενέργεια (πίεση) της ροής του ανέμου και τη μετατρέπει στη μηχανική ενέργεια της περιστροφής του άξονα, χρησιμοποιούν ... ... Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια
Μια μηχανή που μετατρέπει την κινητική ενέργεια του ανέμου σε μηχανική. Το σώμα εργασίας της ανεμογεννήτριας είναι ένας άνεμος τροχός που αντιλαμβάνεται την πίεση της ροής του αέρα και τη μετατρέπει σε μηχανική ενέργεια της περιστροφής του άξονα. Ξεχωρίστε…… Εγκυκλοπαίδεια της τεχνολογίας
ΕΓΩ; μ. Μηχανή που κινείται από τη δύναμη του ανέμου. * * * Μια ανεμογεννήτρια χρησιμοποιεί αιολική ενέργεια για να παράγει μηχανική ενέργεια. Είναι ευρέως διαδεδομένες κυρίως οι ανεμογεννήτριες με πτερύγια, στις οποίες ο άξονας περιστροφής του τροχού ανέμου συμπίπτει με ... ... εγκυκλοπαιδικό λεξικό
Ένας κινητήρας που χρησιμοποιεί κινητική αιολική ενέργεια για την παραγωγή μηχανικής ενέργεια. Διακρίνετε το V. vaned (βλ. εικ.), κατά κανόνα, με οριζόντιο άξονα περιστροφής, με συντελεστή. χρήση αιολικής ενέργειας έως 0,48 (πιο συνηθισμένη). καρουζέλ, ...... Μεγάλο εγκυκλοπαιδικό πολυτεχνικό λεξικό
Το περιεχόμενο του άρθρου
ανεμογεννήτρια,μια συσκευή που μετατρέπει την αιολική ενέργεια σε περιστροφική ενέργεια. Το κύριο σώμα εργασίας μιας ανεμογεννήτριας είναι μια περιστρεφόμενη μονάδα ένας τροχός που κινείται από τον άνεμο και συνδέεται άκαμπτα με τον άξονα, η περιστροφή του οποίου οδηγεί τον εξοπλισμό που εκτελεί χρήσιμη εργασία. Ο άξονας τοποθετείται οριζόντια ή κάθετα. Οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούνται συνήθως για την παραγωγή ενέργειας που καταναλώνεται περιοδικά: κατά την άντληση νερού σε δεξαμενές, την άλεση σιτηρών, σε προσωρινά, έκτακτα και τοπικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας.
Αναφορά ιστορίας.
Αν και οι επιφανειακοί άνεμοι δεν φυσούν πάντα, αλλάζουν κατεύθυνση και η ισχύς τους δεν είναι σταθερή, η ανεμογεννήτρια είναι ένα από τα παλαιότερα μηχανήματα για την απόκτηση ενέργειας από φυσικές πηγές. Λόγω της αμφίβολης αξιοπιστίας των αρχαίων γραπτών αναφορών για τις ανεμογεννήτριες, δεν είναι απολύτως σαφές πότε και πού εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τέτοιες μηχανές. Όμως, αν κρίνουμε από κάποιες καταγραφές, υπήρχαν ήδη πριν από τον 7ο αιώνα. ΕΝΑ Δ Είναι γνωστό ότι χρησιμοποιήθηκαν στην Περσία τον 10ο αιώνα και στη Δυτική Ευρώπη οι πρώτες συσκευές αυτού του τύπου εμφανίστηκαν στα τέλη του 12ου αιώνα. Κατά τον 16ο αιώνα τελικά διαμορφώθηκε ο τύπος σκηνής του ολλανδικού ανεμόμυλου. Δεν παρατηρήθηκαν ιδιαίτερες αλλαγές στο σχεδιασμό τους μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, όταν, ως αποτέλεσμα ερευνών, βελτιώθηκαν σημαντικά τα σχήματα και οι επικαλύψεις των φτερών των μύλων. Δεδομένου ότι τα μηχανήματα χαμηλής ταχύτητας είναι ογκώδη, στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα. άρχισε να κατασκευάζει ανεμογεννήτριες υψηλής ταχύτητας, δηλ. εκείνων των οποίων οι ανεμογεννήτριες μπορούν να κάνουν μεγάλο αριθμό στροφών ανά λεπτό με υψηλό συντελεστή αξιοποίησης της αιολικής ενέργειας.
Σύγχρονοι τύποι ανεμογεννητριών.
Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται τρεις κύριοι τύποι ανεμογεννητριών: τύμπανο, πτερύγιο (τύπος βίδας) και περιστροφικές (με προφίλ απωθητή σε σχήμα S).
Τύμπανο και φτερωτό.
Αν και ο αιολικός τροχός τύπου τυμπάνου έχει το χαμηλότερο ποσοστό χρήσης αιολικής ενέργειας σε σύγκριση με άλλους σύγχρονους απωθητές, είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος. Σε πολλές φάρμες με αυτό αντλήστε νερό εάν για οποιοδήποτε λόγο δεν υπάρχει ρεύμα από το δίκτυο. Ένα τυπικό σχήμα ενός τέτοιου τροχού με λεπίδες από λαμαρίνα φαίνεται στο σχ. 1. Οι τροχοί ανέμου τυμπάνου και πτερυγίων περιστρέφονται σε οριζόντιο άξονα, επομένως πρέπει να μετατραπούν σε άνεμο για να έχουν την καλύτερη απόδοση. Για να γίνει αυτό, τους δίνεται ένα πηδάλιο - μια λεπίδα που βρίσκεται σε ένα κατακόρυφο επίπεδο, το οποίο εξασφαλίζει τη στροφή του τροχού ανέμου προς τον άνεμο. Η διάμετρος τροχού της μεγαλύτερης ανεμογεννήτριας τύπου πτερυγίου στον κόσμο είναι 53 μ., το μέγιστο πλάτος του πτερυγίου της είναι 4,9 μ. Ο ανεμογεννήτης συνδέεται απευθείας με μια ηλεκτρική γεννήτρια χωρητικότητας 1000 kW, η οποία αναπτύσσεται με ταχύτητα ανέμου τουλάχιστον 48 km/h. Τα πτερύγια του ρυθμίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε η ταχύτητα περιστροφής του τροχού του ανέμου να παραμένει σταθερή και ίση με 30 rpm στο εύρος ταχυτήτων ανέμου από 24 έως 112 km/h. Λόγω του γεγονότος ότι οι άνεμοι πνέουν αρκετά συχνά στην περιοχή όπου βρίσκονται τέτοιες ανεμογεννήτριες, η ανεμογεννήτρια παράγει συνήθως το ~ 50% της μέγιστης ισχύος και τροφοδοτεί το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ανεμογεννήτριες με πτερύγια χρησιμοποιούνται ευρέως σε απομακρυσμένες αγροτικές περιοχές για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε αγροκτήματα, συμπεριλαμβανομένης της φόρτισης των μπαταριών των συστημάτων ραδιοεπικοινωνίας. Χρησιμοποιούνται επίσης σε εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής αεροσκαφών και κατευθυνόμενων πυραύλων.
Ρότορας σχήματος S.
Ο ρότορας σχήματος S που είναι τοποθετημένος σε κατακόρυφο άξονα (Εικ. 2) είναι καλός επειδή μια ανεμογεννήτρια με τέτοιο απωθητή δεν χρειάζεται να μπει στον άνεμο. Αν και η ροπή στον άξονά του αλλάζει από το ελάχιστο στο ένα τρίτο της μέγιστης τιμής της σε μισή στροφή, δεν εξαρτάται από την κατεύθυνση του ανέμου. Όταν ένας ομαλός κυκλικός κύλινδρος περιστρέφεται υπό την επίδραση του ανέμου, μια δύναμη κάθετη προς την κατεύθυνση του ανέμου δρα στο σώμα του κυλίνδρου. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται φαινόμενο Magnus, από το όνομα του Γερμανού φυσικού που το μελέτησε (1852). Το 19201930, ο A. Flettner χρησιμοποίησε περιστρεφόμενους κυλίνδρους (ρότορες Flettner) και ρότορες σχήματος S αντί για τροχούς ανέμου με πτερύγια, καθώς και ως έλικες για ένα πλοίο που έκανε τη μετάβαση από την Ευρώπη στην Αμερική και πίσω.
Συντελεστής αξιοποίησης αιολικής ενέργειας.
Η ισχύς που λαμβάνεται από τον άνεμο είναι συνήθως μικρή - λιγότερο από 4 kW αναπτύσσει έναν ξεπερασμένο τύπο ολλανδικού ανεμόμυλου με ταχύτητα ανέμου 32 km / h. Η ισχύς της ροής ανέμου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σχηματίζεται από την κινητική ενέργεια των μαζών αέρα που κινούνται ανά μονάδα χρόνου κάθετα στην περιοχή ενός δεδομένου μεγέθους. Σε μια ανεμογεννήτρια, αυτή η περιοχή καθορίζεται από την προσήνεμη επιφάνεια του απωθητήρα. Λαμβάνοντας υπόψη το ύψος πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, την πίεση του αέρα σε αυτό και τη θερμοκρασία του, τη διαθέσιμη ισχύ Ν(σε kW) ανά μονάδα επιφάνειας δίνεται από την εξίσωση
Ν\u003d 0,0000446 V 3 (m / s).
Ο συντελεστής χρήσης αιολικής ενέργειας ορίζεται συνήθως ως ο λόγος της ισχύος που αναπτύσσεται στον άξονα της ανεμογεννήτριας προς τη διαθέσιμη ισχύ της ροής ανέμου που ενεργεί στην προσήνεμη επιφάνεια του τροχού ανέμου. Αυτός ο συντελεστής γίνεται μέγιστος σε μια ορισμένη αναλογία μεταξύ της ταχύτητας του εξωτερικού άκρου του πτερυγίου της ανεμογεννήτριας wκαι την ταχύτητα του ανέμου u; την έννοια αυτής της αναλογίας w/uεξαρτάται από τον τύπο της ανεμογεννήτριας. Ο συντελεστής χρησιμοποίησης της αιολικής ενέργειας εξαρτάται από τον τύπο του τροχού ανέμου και κυμαίνεται από 510% (Ολλανδικό μύλο με επίπεδα φτερά, w/u= 2,5) έως 3540% (προφίλ απωθητής πτερυγίων, 5 J w/u£10).
μια συσκευή που μετατρέπει την αιολική ενέργεια σε περιστροφική ενέργεια. Το κύριο σώμα εργασίας μιας ανεμογεννήτριας είναι μια περιστρεφόμενη μονάδα - ένας τροχός που κινείται από τον άνεμο και συνδέεται άκαμπτα με τον άξονα, η περιστροφή του οποίου οδηγεί τον εξοπλισμό που εκτελεί χρήσιμη εργασία. Ο άξονας τοποθετείται οριζόντια ή κάθετα. Οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούνται συνήθως για την παραγωγή ενέργειας που καταναλώνεται περιοδικά: κατά την άντληση νερού σε δεξαμενές, την άλεση σιτηρών, σε προσωρινά, έκτακτα και τοπικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας.
Αναφορά ιστορίας.Αν και οι επιφανειακοί άνεμοι δεν φυσούν πάντα, αλλάζουν κατεύθυνση και η ισχύς τους δεν είναι σταθερή, η ανεμογεννήτρια είναι ένα από τα παλαιότερα μηχανήματα για την απόκτηση ενέργειας από φυσικές πηγές. Λόγω της αμφίβολης αξιοπιστίας των αρχαίων γραπτών αναφορών για τις ανεμογεννήτριες, δεν είναι απολύτως σαφές πότε και πού εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τέτοιες μηχανές. Όμως, αν κρίνουμε από κάποιες καταγραφές, υπήρχαν ήδη πριν από τον 7ο αιώνα. ΕΝΑ Δ Είναι γνωστό ότι χρησιμοποιήθηκαν στην Περσία τον 10ο αιώνα και στη Δυτική Ευρώπη οι πρώτες συσκευές αυτού του τύπου εμφανίστηκαν στα τέλη του 12ου αιώνα. Κατά τον 16ο αιώνα τελικά διαμορφώθηκε ο τύπος σκηνής του ολλανδικού ανεμόμυλου. Δεν παρατηρήθηκαν ιδιαίτερες αλλαγές στο σχεδιασμό τους μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, όταν, ως αποτέλεσμα ερευνών, βελτιώθηκαν σημαντικά τα σχήματα και οι επικαλύψεις των φτερών των μύλων. Δεδομένου ότι τα μηχανήματα χαμηλής ταχύτητας είναι ογκώδη, στο δεύτερο μισό του 20ου αιώνα. άρχισε να κατασκευάζει ανεμογεννήτριες υψηλής ταχύτητας, δηλ. εκείνων των οποίων οι ανεμοτροχοί μπορούν να κάνουν μεγάλο αριθμό στροφών ανά λεπτό με υψηλό συντελεστή αξιοποίησης της αιολικής ενέργειας.
Σύγχρονοι τύποι ανεμογεννητριών.Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται τρεις κύριοι τύποι ανεμογεννητριών - τύμπανο, πτερύγιο (τύπος βίδας) και περιστροφικές (με προφίλ απωθητή σε σχήμα S).
Τύμπανο και φτερωτό.Αν και ο αιολικός τροχός τύπου τυμπάνου έχει το χαμηλότερο ποσοστό χρήσης αιολικής ενέργειας σε σύγκριση με άλλους σύγχρονους απωθητές, είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος. Σε πολλά αγροκτήματα, χρησιμοποιείται για την άντληση νερού εάν για κάποιο λόγο δεν υπάρχει ηλεκτρικό δίκτυο. Ένα τυπικό σχήμα ενός τέτοιου τροχού με λεπίδες από λαμαρίνα φαίνεται στο σχ. 1. Οι τροχοί ανέμου τυμπάνου και πτερυγίων περιστρέφονται σε οριζόντιο άξονα, επομένως πρέπει να μετατραπούν σε άνεμο για να έχουν την καλύτερη απόδοση. Για να γίνει αυτό, τους δίνεται ένα πηδάλιο - μια λεπίδα που βρίσκεται σε ένα κατακόρυφο επίπεδο, το οποίο εξασφαλίζει τη στροφή του τροχού ανέμου προς τον άνεμο. Η διάμετρος τροχού της μεγαλύτερης ανεμογεννήτριας τύπου πτερυγίου στον κόσμο είναι 53 μ., το μέγιστο πλάτος του πτερυγίου της είναι 4,9 μ. Ο ανεμογεννήτης συνδέεται απευθείας με μια ηλεκτρική γεννήτρια χωρητικότητας 1000 kW, η οποία αναπτύσσεται με ταχύτητα ανέμου τουλάχιστον 48 km/h. Τα πτερύγια του ρυθμίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε η ταχύτητα περιστροφής του τροχού του ανέμου να παραμένει σταθερή και ίση με 30 rpm στο εύρος ταχυτήτων ανέμου από 24 έως 112 km/h. Λόγω του γεγονότος ότι οι άνεμοι πνέουν αρκετά συχνά στην περιοχή όπου βρίσκονται τέτοιες ανεμογεννήτριες, η ανεμογεννήτρια παράγει συνήθως WIND το 50% της μέγιστης ισχύος και τροφοδοτεί το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ανεμογεννήτριες με πτερύγια χρησιμοποιούνται ευρέως σε απομακρυσμένες αγροτικές περιοχές για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε αγροκτήματα, συμπεριλαμβανομένης της φόρτισης των μπαταριών των συστημάτων ραδιοεπικοινωνίας. Χρησιμοποιούνται επίσης σε εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής αεροσκαφών και κατευθυνόμενων πυραύλων.
Ρότορας σχήματος S.Ο ρότορας σχήματος S που είναι τοποθετημένος σε κατακόρυφο άξονα (Εικ. 2) είναι καλός επειδή μια ανεμογεννήτρια με τέτοιο απωθητή δεν χρειάζεται να μπει στον άνεμο. Αν και η ροπή στον άξονά του αλλάζει από το ελάχιστο στο ένα τρίτο της μέγιστης τιμής της σε μισή στροφή, δεν εξαρτάται από την κατεύθυνση του ανέμου. Όταν ένας ομαλός κυκλικός κύλινδρος περιστρέφεται υπό την επίδραση του ανέμου, μια δύναμη κάθετη προς την κατεύθυνση του ανέμου δρα στο σώμα του κυλίνδρου. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται φαινόμενο Magnus, από το όνομα του Γερμανού φυσικού που το μελέτησε (1852). Το 1920-1930, ο A. Flettner χρησιμοποίησε περιστρεφόμενους κυλίνδρους (στροφείς Flettner) και ρότορες σχήματος S αντί για τροχούς ανέμου με πτερύγια, καθώς και ως έλικες για ένα πλοίο που έκανε τη μετάβαση από την Ευρώπη στην Αμερική και πίσω.
Συντελεστής αξιοποίησης αιολικής ενέργειας.Η ισχύς που λαμβάνεται από τον άνεμο είναι συνήθως μικρή - λιγότερο από 4 kW αναπτύσσεται από έναν ξεπερασμένο τύπο ολλανδικού ανεμόμυλου με ταχύτητα ανέμου 32 km / h. Η ισχύς της ροής ανέμου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σχηματίζεται από την κινητική ενέργεια των μαζών αέρα που κινούνται ανά μονάδα χρόνου κάθετα στην περιοχή ενός δεδομένου μεγέθους. Σε μια ανεμογεννήτρια, αυτή η περιοχή καθορίζεται από την προσήνεμη επιφάνεια του απωθητήρα. Λαμβάνοντας υπόψη το ύψος πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, την πίεση του αέρα σε αυτό και τη θερμοκρασία του, η διαθέσιμη ισχύς N (σε kW) ανά μονάδα επιφάνειας προσδιορίζεται από την εξίσωση N = 0,0000446 V3 (m/s). Ο συντελεστής χρήσης αιολικής ενέργειας ορίζεται συνήθως ως ο λόγος της ισχύος που αναπτύσσεται στον άξονα της ανεμογεννήτριας προς τη διαθέσιμη ισχύ της ροής ανέμου που ενεργεί στην προσήνεμη επιφάνεια του τροχού ανέμου. Αυτός ο συντελεστής γίνεται μέγιστος σε μια ορισμένη αναλογία μεταξύ της ταχύτητας του εξωτερικού άκρου του πτερυγίου του τροχού του ανέμου w και της ταχύτητας του ανέμου u. η τιμή αυτού του λόγου w/u εξαρτάται από τον τύπο της ανεμογεννήτριας. Ο συντελεστής χρήσης της αιολικής ισχύος εξαρτάται από τον τύπο του τροχού ανέμου και κυμαίνεται από 5-10% (Ολλανδικός μύλος με επίπεδα φτερά, w/u = 2,5) έως 35-40% (προφίλ απωθητής πτερυγίων, 5 R€ w/u R€ 10 ) .
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Αιολική ενέργεια. Μ., 1982 Yaras L. et al. Αιολική ενέργεια. Μ., 1982
