Теоретичні відомості
У зв’язку із зростанням цін на енергоносії, все більше власників приватних будинків звертаються до поновлюваних і нетрадиційних джерел енергії (ВНДЕ), таких як вітрова, сонячна, гідроенергія і геотермальна. Розглянемо як пересічному громадянину нашої країни раціонально і доступно, з фінансової точки зору, можна скористатися енергією вітру.
Рис. 4.1. Вітрогенератор:
1 - лопаті вітроколеса; 2 - генератор (веломотор); 3 - станина для закріплення вала генератора; 4 - бічна лопать для захисту вітроге-нератора від ураганного вітру; 5 - струмоприймач, який передає струм до нерухомих проводам; 6 - рама для кріплення вузлів вітряної електростанції; 7 - поворотний вузол, який дозволяє повертатися вітрогенератору навколо осі; 8-хвіст з опіренням для установки вітроколеса за вітром; 9 - щогла вітрогенератора; 10 - хомут для кріплення розтяжок.
При підборі генератора електричного струму для вітроелектростанції перш за все потрібно визначити частоту обертання вітроколеса. Розрахувати частоту обертання вітроколеса W (при навантаженні) можна за формулою
W=V/L∙Z∙60, об/хв. (4.1)
де V – швидкість вітру, м/с; L – довжина кола, м; D – діаметр вітроколеса; Z показник швидкохідності вітроколеса (табл. 4.1).
Довжину кола визначаємо за формулою:
L = π∙D, м.
2.1. Показник швидкохідності вітроколеса
Число лопатей |
Показник швидкохідності Z |
1 |
9 |
2 |
7 |
3 |
5 |
6 |
3 |
12 |
1,2 |
Приклад виконання: Для наступних даних: D – 2 м; кількість лопатів – 6; V = 3 м /с.
Підставляємо дані в формулу (4.1). Якщо в цю формулу підставити дані для вибраного вітроколеса діаметром 2 м і 6 лопатями, то отримаємо частоту обертання
об/хв.
Таблиця 4.1
Вихідні дані для виконання роботи №4
№ варіанту |
D, м |
V, м/с |
Число лопатей |
|
|
10 |
1 |
12 |
|
|
9 |
2 |
6 |
|
|
8 |
3 |
3 |
|
|
6 |
4 |
2 |
|
|
5 |
5 |
12 |
|
|
4 |
6 |
6 |
|
|
3 |
7 |
3 |
|
|
2 |
8 |
2 |
|
|
10 |
9 |
12 |
|
|
9 |
10 |
6 |
|
|
8 |
1 |
3 |
|
|
6 |
2 |
2 |
|
|
5 |
3 |
12 |
|
|
4 |
4 |
6 |
|
|
3 |
5 |
3 |
РОБОТА 5
Тема роботи: Визначення потужності вітрової електростанції
Потрібно: Визначити потужність вітрової електростанції, що містить n однотипних вітроенергетичних установок. Довжина лопати вітроколеса L швидкість вітру ω, КПД вітродвигуна ηВ, електричний КПД установки (генератора й перетворювача) ηЭ, температура повітря t, атмосферний тиск p.
Вихідні дані наведені табл. 5.1.