ВЕТРОЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ «СВЕТЛЯЧОК»: 1 — ветроколесо, 2 — тормозной барабан, 3 — генератор, 4 — поворотная опора, 5 — «хвост», 6 — рычаг, 7 — тяга привода, 8 — неподвижная стойка, 9 — распорка. Справа вверху — самодельный анемометр, внизу — принципиальная схема электрооборудования.

Рис. 1. Двухлопастное ветроколесо.

Рис. 2. Поворотная опора и другие детали ветроустановки: 1 — хомут: 2 — шайба; 3 — опорная втулка; 4 — уплотнительное кольцо; 5 — тормозной барабан: С — рычаг тормоза; 7 — план-шайба крепления; 8 — гайка крепления ветроколеса.

* * *

Обязательно ли делать ветроколесо двухлопастным? Не будет ли ветроагрегат мощнее, удобнее в пуске и надежнее в эксплуатации, если у него станет не две лопасти, а, скажем, четыре... или восемь. Или винт заменится ротором!

Казалось бы, чем больше лопастей, тем лучше. Но вот что говорит об этом опыт конструкторов ветроэлектростанций.

МНОГОЛОПАСТНЫЕ ВЕТРОКОЛЕСА (рис. 1). Они обладают большим пусковым моментом, что существенно для районов, где скорость ветра большее количество дней не превышает 3-5 м/сек. При резких колебаниях ветра они значительно более стабильно, чем двухлопастные, держат постоянные обороты, что, естественно, не может не сказаться на качестве работы всего агрегата. Обладают довольно высоким к.п.д. — до 30%. Всегда применяются с редуктором, что, конечно, усложняет конструкцию. Важное преимущество: при очень простой геометрии рабочих профилей винта можно получить хорошие результаты.

РОТОРНЫЕ ВЕТРОКОЛЕСА СИСТЕМЫ САВОНИУСА (рис. 2). Это тихоходные агрегаты с коэффициентом полезного действия до 18%. Чаще всего применяются как механические двигатели — для вращения насосов, небольших жерновов.

Есть и некоторые преимущества. Вы уже, наверное, заметили, что у роторного колеса нет «хвоста», то есть он работает практически при любом направлении ветра. Кроме того, в некоторых конструкциях бывает удобно иметь вертикальную ось вращения, что дает ротор Савониуса.

КОЛЕСА БАРАБАННОГО ТИПА (рис. 3). Обладают большим пусковым моментом (см. описание многополастных колес), тихоходные, что весьма ограничивает их применение. К.п.д. — низкий, до 10%.

Причина тихоходности? Она — в конструктивных особенностях. Если все остальные ветроколеса способны развивать в крайних точках лопастей скорость выше скорости ветра, то у барабанных максимум — это скорость набегающего потока.

КАРУСЕЛЬНЫЕ ветроколеса (рис. 4). Это самый примитивный тип конструкции. Обладают всеми «недугами» перечисленных выше ветроколес: малые обороты, низкая удельная мощность. Но они и самые простые по устройству, имеют вертикальную ось вращения. К.п.д. не превышает 10%.

ЛИТЕРАТУРА 1

Андрианов В. Н., Быстрицкий Д. Н., Вашкевич К. П., Ветроэлектрические станции. М., Госэнергоиздат, 1960.

Фатеев Е. М., Ветродвигатели и ветроустановки. М., Сельхозгиз, 1956.

Шефтер Я. И., Рождественский И. В., Печковский Г. А., Монтаж, эксплуатация и ремонт ветроустановок. М., Сельхозгиз, 1960.

Зотов Б. С., Ильин Н. М., Электрооборудование автомобилей и тракторов. М., Автотрансиздат, 1956.

Чертежи для печати 

Источник: "Моделист-Конструктор" 1969, №1