Ветрогенераторы вертикальные

Описание и принцип работы

Вертикальный ветряк имеет циклоническую форму, которая устанавливается на прочное основание. Функционирует независимо от направления движения ветра.

Виды генераторов бывают различными, но и этот фактор никаким образом не влияет на воздействие воздушного потока. При этом воздух на одну сторону оказывает большее давление, чем на другую. В результате этой разницы в показаниях производится вращение генератора, а далее выработка электрической энергии. Сила ветра направляется одновременно на две стороны  ветроустановки, однако при этом показания воздействия ветровых усилий все же больше, чем у аналогов горизонтального типа при предусмотренном качестве конструктивных элементов. Имеет место самораскрутка или увеличение крутящих оборотов даже при небольшой ветровой нагрузке, к примеру, от 3 м/с.

Всего существует несколько разновидностей ВЭУ

1. Ротор Савониуса. Лопасти для вертикального ветрогенератора в количественном показателе могут проектироваться две и более. Выполняются они в форме полукруга. В принципе вращения заложено, что давление на внешнюю часть круга в несколько раз превышает показатели давления на противоположную сторону. Конструкция проста, и чтобы ее изготовить, необязательно обладать опытом этой работы. Но при всех ее преимуществах у нее имеются и недостатки. Во-первых, достигается высокая парусность. Под воздействием ветра подшипник выходит из строя и при этом создается напряжение в вертикальной оси, что способствует крену. Во-вторых, если лопастей всего 2 или 3, то вращение будет недостаточно обеспечиваться. Для этого производится установка одновременно двух ветряков при закреплении их под прямым углом.
2. Ротор Дарье. Он же ещё имеет название ортогональный. При большом количестве модификаций этой конструкции в принципе работы заложена неизменность технологии. Процесс вращения производится за счет функционирования крылообразной лопасти. Под воздействием силы воздушного потока создается сила подъема, в результате этого происходит вращение оси. К недостаткам можно отнести невысокую эффективность функционирования конструкции. К тому же показатель скорости ветра должен быть не менее 4 м/с. Нельзя дополнительно производить подключение нагрузки до набора полных оборотов, иначе ветряк перестанет работать. Функционирование подвижных деталей усиливает шум лопастей. Ввиду высокой вибрации, происходит выход из строя подшипников, а также основных несущих элементов.
3. Геликоидный ротор. Роторный ветрогенератор подобной формы необычен, по существу этот ветряк является ортогональным с вертикальной осью для обеспечения вращения. При этом обеспечивается равномерно распределенная нагрузка на ось и повышается срок эксплуатации. Этот роторный ветрогенератор при всех преимуществах обладает и некоторыми недостатками.  Его изготовление достаточно сложно, и соответственно, по этой причине, имеет высокую цену.
4.  Многолопастной роторный ветряк. По сравнению с другими типами, этот генератор имеет высокую производительность. Наименьшая нагрузка на подвижные части позволяет его долго эксплуатировать. Внутри его размещены дополнительные лопасти, позволяющие улучшить результат работы ротора. Его стоимость высока в связи с установкой на нем дорогостоящих деталей.

Ветряки с вертикальной осью вращения сегодня начинают использоваться для выработки электроэнергии, что позволяет сэкономить ее и соответственно снизить денежные затраты на энергоресурсы.

Положительные характеристики вертикальных осей

Вертикальные ветряки отличаются некоторыми достоинствами, независимо от их типа:

• функционируют при любом направлении ветра;
• в связи с установленной вращающей ветродвигатели осью в единственном числе они меньше подвергаются износу, если их сравнивать с горизонтальными аналогами;
• даже при установке на небольшой высоте он будет работать, но все зависит от  модели;
• удобство при обслуживании, так как самые важные части, обеспечивающие движение, находятся внизу.
• собрать можно в домашних условиях, несмотря на отсутствие опыта;
• в связи с жесткостью установки конструктивных элементов, ветрогенератоы вертикальные будут продолжать работу даже при запредельной скорости ветра;
• устойчивость по отношению к нагрузкам силы ветров высока;
• создание внутри конструктивных элементов внутренней циркуляции воздушного потока, именно по этой причине возникает эффект быстроходности;
• установленная линейная скорость лопастей превышает скоростной поток ветра почти в 20 единиц.

Наряду с перечисленными достоинствами, ветрогенератор с вертикальной осью вращения обладает существенным преимуществом: вал ротора можно увеличивать до необходимой длины, при этом нет потери КПД.

Недостатки конструкции

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения имеют и некоторые минусы при эксплуатации:

• конструкция габаритна, вес совместно со стойкой самого маленького технического устройства составляет 300 кг;
• по отношению к горизонтальным, вертикально осевые ветрогенераторы менее эффективны;
• во время работы лопастей зафиксированы высокие характеристики шума.

Модели ветряков можно приобрести в розничной продаже, но несложно изготовить их самим, при этом обладать опытом необязательно.