Презентація на тему:
Вітродвигуни та їх конструкції

ВІТРОДВИГУНИ ТА ЇХ КОНСТРУКЦІЇ

ВІТРОЕНЕРГЕТИКА Вітроенергетика- галузь енергетики пов'язана з використанням енергії вітру для виробництва електроенергії. Енергія повітряних мас, що постійно рухаються, у сотні разів перевищує запаси гідроенергії усіх річок планети. Всюди і постійно на землі дмуть вітри: від легкого вітерця до могутніх ураганів. Ці вітри могли б повністю задовольнити потреби людства. Але частка вітряних електростанцій становить лише 0,1%. Чому ж тоді такий доступний та екологічно чистий спосіб видобутку енергії так слабо використовується?

ПОТЕНЦІАЛ ВІТРОВОЇ ЕНЕРГІЇ В УКРАЇНІ Україна має потужні ресурси вітрової енергії: річний технічний вітроенергетичний потенціал дорівнює 30 млрд. кВт´год.

КОНСТРУКЦІЯ ВІТРОДВИГУНІВ Вітродвигун виробляє енергію, коли вітер тисне на його лопаті. Чим довше лопать, тим більше енергії вітру вона може перехопити. Точно також, чим більша швидкість вітру, тим більше його тиск на лопаті і тим більша кількість перехопленої енергії. Вихід енергії не перебуває в лінійній залежності від довжини лопаті і від швидкості вітру: він росте пропорційно квадрату довжини лопаті і кубу швидкості вітру. Принципова схема вітроустановки

ТИПИ ВІТРОДВИГУНІВ Основні різновиди вітроагрегатів *вітродвигуни з горизонтальною віссю обертання (крильчаті) (2 ... 5); *вітродвигуни з вертикальною віссю обертання (карусельні: лопатеві (1 ) і ортогональні (6)). 3 1 2 3 4 5 6

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РІЗНОВИДІВ ВІТРОАГРЕГАТІВ Типи крильчатих вітродвигунів відрізняються тільки кількістю лопатей. Для крильчатих вітродвигунів, найбільша ефективність яких досягається при дії потоку повітря перпендикулярно до площини обертання лопат-крил, потрібен пристрій автоматичного повороту осі обертання. З цією метою застосовують крило-стабілізатор. Коефіцієнт використання енергії вітру у крильчатих вітродвигунів набагато вище ніж у карусельних. У той же час, у карусельних - набагато більше момент обертання. Він максимальний для карусельних лопатевих агрегатів, при нульовій відносної швидкості вітру. Поширення крильчатих вітроагрегатів пояснюється величиною швидкості їх обертання. Вони можуть безпосередньо з'єднуватися з генератором електричного струму без мультиплікатора. Швидкість обертання крильчатих вітродвигунів - обернено пропорційна кількості крил, тому, агрегати з кількістю лопатей більше трьох, практично не використовуються.

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РІЗНОВИДІВ ВІТРОАГРЕГАТІВ Карусельні вітродвигуни володіють тією перевагою, що можуть працювати, при будь-якому напрямку вітру не змінюючи свого положення. Карусельні вітродвигуни - тихохідні і це дозволяє використовувати прості електричні схеми, наприклад, з асинхронним генератором, без ризику потерпіти аварію, при випадковому пориві вітру. Ще більш важливою перевагою карусельної конструкції стала її здатність, без додаткових хитрувань, стежити за тим «звідки дме вітер. Карусельний лопатевий вітродвигун найбільш простий в експлуатації. Його конструкція забезпечує максимальний момент, при запуску вітродвигуна та автоматичне саморегулювання максимальної швидкості обертання в процесі роботи. Із збільшенням навантаження, зменшується швидкість обертання і зростає обертаючий момент аж до повної зупинки.

СХЕМА ВІТРОГЕНЕРАТОРНОГО ПРИСТРОЮ Схема вітрогенераторного пристрою 1 − башта; 2 – корпус вітрогенератора; 3 – електрогенератор; 4 – редуктор; 5 – крильчатка з ротором

Виробництвом обладнання для вітроелектростанцій Німеччини займаються п’ять підприємств. Одне з них – компанія Repower A.G. виготовляє вітрові установки потужність від 750 до 1500 кВт. *Установка 5M від компанії REPOWER A.G. потужністю 5 МВт здатна забезпечити електроенергією 4500 домашніх господарств. REPOWER 5M являє собою нове покоління потужних вітрових установок, про що свідчать габаритні розміри: висота установки становить 183 м, діаметр кола, яке описує край лопаті, становить 126 м. Довжина кожної з трьох лопатей становить 61,5 м і важить 18 т. На агрегатному відсіку установки вагою 400 тонн розміщується майданчик для гелікоптера. Також в агрегатному відсіку встановлена система «генератор-інвертор», який може обертатись з різними швидкостями. Для регулювання установки використовуються вісім редукторних електродвигунів і стільки ж гідравлічних гальм підтримують баланс агрегатного відсіку, щоб уникнути небажаних навантажень під час турбулентних вітрових потоків. Башта установки має конусоподібну форму, діаметр її основи становить 6 м і звужується до 5,5 м у верхній частині. Башта вагою 750 т складається з 1100 сегментів. Новинки техніки