Физические особенности использования энергии ветраМощность ветрового потока пропорциональна скорости ветра в третьей степени. Мощность ветроколеса пропорциональна площади круга, описанного крыльями. Поскольку площадь круга пропорциональна диаметру во второй степени, то с увеличением размаха крыльев (диаметра ветроколеса), например, в два раза, мощность установки при топ же скорости ветра возрастет. Мощность одной и той же установки при одной и той же скорости ветра может быть разная в зависимости от числа оборотов ветроколеса, меняющегося при уменьшении или увеличении нагрузки. Поясним стандартный график мощности установки длиной 1,6 м при скорости ветра 8 м/сек в зависимости от числа оборотов ветроколеса. При отсутствии нагрузки двигатель разовьет 1100 об/мин. Если двигатель нагружать так, что число оборотов снизится до 520 в минуту, то мощность может достигнуть 0,3 л. с. пли 220 Вт. Если попробовать загрузить двигатель еще больше, то окажется, что обороты сразу уменьшатся и при нагрузке всего в 100 Вт обороты упадут до 400 в минуту. Если оборотов нет, то мощность, конечно, измерить невозможно. Поэтому необходимо всегда так опирать нагрузку, чтобы обороты ветродвигателя были близки к необходимым при данной скорости. Для подбора нагруби следует избрать наивыгоднейшее передаточное отношение от ветроколеса к генератор.На графике горизонтальной линией 5 обозначена и принята за единицу та мощность, которую имеет ветровой поток, т.е. энергия ветра, а горизонтальной линией указана наибольшая теоретически возможная для использования мощность, которая составляет 0,59 от мощности ветрового потока. Отношение полученной мощности на кривой / к мощности на прямой 5 называется коэффициентом использования энергии ветра (условимся сокращенно обозначать буквами КИЭВ). Ветродвигатель дает наивысшее значение КИЭВ (до 40—42%) только при тщательном изготовлении крыльев, с точным соблюдением профиля и углов установки. Кривая показывает мощность обычного двигателя с хорошо изготовленным ветроколесом, наивысшее значение КИЭВ которого составляет до 30—35%. Кривая показана для того же диаметра ветроколеса, что и кривая, но углы наклона профили крыла ветроколеса в точности не выдержаны, само крыло имеет шероховатую поверхность, вмятины и выступы. Поэтому оборотов у него меньше и мощность значительно ниже, составляет всего 15 и менее процентов от энергии ветра. Чтобы лучше использовать энергию ветра и получить более быстроходное ветроколесо, последнее должно иметь крылья с тщательно выполненным авиационным профилем, установленным под возможно меньшим углом наклона к плоскости вращения. Быстроходное ветроколесо легче создать с небольшим числом крыльев. Мощность ветроколеса (при одинаковом диаметре Сравниваемых ветроколес) не зависит от числа крыльев. При одном и том же диаметре нескольких ветроколес с разным числом крыльев одинаковой ширины (у всех ветроколес) ветроколесо тем быстроходнее и тем меньше углы крыльев к плоскости вращения ветроколеса. Однако более быстроходным должно быть ветроколесо, тем ос правильно надо выполнить профиль крыла. Существуют таблицы, в которых указаны мощность, наивыгоднейшее число оборотов и полезная отдача за месяц (т. е. месячная производительность) двукрылых ветроколес различного диаметра. Таблица эта построена с таким расчетом, что для самодельного ветроколеса при среднем качестве изготовления КИЭВ в лучшем случае равен 0,33. Если между генератором имеется передача, то отдаваемая мощность будет меньше показанной па 5—10%. на каждую пару зубчатых колес (или шкивов ременной передачи). От аккумуляторов можно получать не более 60% тон энергии, которая в них вложена. Поэтому диаметр (и мощность) ветроколеса нужно выбирать с запасом. В ней учтены коэффициенты полезного действия генератора, передача и т. д. Зная расход энергии за месяц на радиоприемнике (или радиоузле) и среднемесячную скорость ветра (наименьшую в году), путем сопоставления данных можно выбрать подходящий диаметр ветроколеса. Читателю на заметку: в современном интерьере межкомнатная дверь не только функционально разделяет помещение на зоны, но и является стильным декоративным элементом. Двери волховец сочетают в себе надежность, прочность и неповторимый стиль. Сочетание различных материалов, таких, как дерево, стекло и металл, делают индивидуальным каждое изделие. |
||
