Украинская Альтернативная Энергетика

Официальный блог компании по возобновляемой энергетике


Было как-то много в последнее время ежедневной рутины и всё не получалось написать этот пост, хотя идея о нём была у меня уже давно. Что-то закрутился я совсем, а идея словно витала в воздухе: моя заметка о разнице между ветрогенераторами с вертикальной осью вращения и ветрогенераторами с горизонтальной осью вращения.

Вертикальные ветрогенераторы против горизонтальных ветрогенераторов


Как-то я заметил на некоторых сайтах в Интернете статьи о том, какие чудесные-расчудесные ветрогенераторы с вертикальной осью вращения, какие у них великолепные характеристики и то, на сколько они лучше, чем классические «горизонталки».  Мне стало интересно и я провёл небольшое расследование. По тексту статей я понял, что это одна и та же статья, которая была бездумно перепечатана всеми из одного и того же источника. А вот и сами статьи — источник #1, источник #2, источник #3, источник #4, источник #5, источник #6, источник #7 и десятки других сайтов.

Выходит так, что один сайт опубликовал эту информацию, а другие перепечатали её, даже не вникая в подробности и не изучив её основательно. Что за дела?

А тут ещё за последние 6-8 месяцев количество писем и телефонных звонков от наших клиентов с подобными вопросами увеличилось в несколько раз. За это же время мне удалось побывать на нескольких объектах с установленными вертикальными ветрогенераторами разных производителей и увидеть их работу вживую, сравнить показатели и характеристики. Кстати, наша компания ООО «Украинская Альтернативная Энергетика» также устанавливает вертикальные ветрогенераторы, как и горизонтальные. Ну и сейчас я спешу поделиться с вами моими наблюдениями, результатами исследований и другой полезной информацией. Итак...


КПД ветрогенераторов

Общий коэффициент полезного действия вертикальных (20-30%) и горизонтальных (25-35%) ветрогенераторов приблизительно одинаков. Не смотря на то, что у ветряков с горизонтальной осью вращения КПД выше и скорость страгивания ниже, они практически компенсируются коэффициентом использования энергии ветра (КИЭВ), который немногим выше у вертикальных ветряков.

Как достигается больший КИЭВ у вертикалок? Вертикальные ветряки всегда находятся «по ветру» и им не нужно поворачиваться при изменении направления ветра. А вот горизонталки должны развернуться. В момент разворота горизонталок производительность падает, так как сила потока ветра затухает.

Некоторые компании используют для производства вертикальных ветряков постоянные (неодиимовые) магниты вместо подшипников. Это позволяет увеличить производительность системы до 15%. То есть общая производительность таких ветровых генераторов вырастает всего на 3-5% от общего суммарного КПД. Но в отличие от ветровых генераторов с подшипниками цена вертикальных ветрогенераторов с постоянными магнитами (т.н. левитационные ветрогенераторы) возрастает.


Срок службы

Срок службы у обоих типов ветряков практически одинаков. При правильном уходе и обслуживании он составляет 15-25 лет бесперебойной работы. Различаются только основные узлы, требующие большего внимания и периодической замены, на которые приходятся самые большие нагрузки.

В горизонтально-осевых ветрогенераторах основные нагрузки идут на опорно-подшипниковый узел и ступицу. А в вертикально-осевых ветрогенераторах ими также являются опорные подшипники, но в гораздо большей степени, чем у горизонталок, и лопасти.


Цена ветрогенераторов

Что касается цены, то стоимость вертикальных ветряков на сегодняшний день гораздо превышает стоимость горизонтальных. Зачастую это превышение может быть 1:2 или даже 1:3. Почему производители вертикалок устанавливают такую неоправданно высокую цену на свою продукцию достоверно не известно.

Возможно, это связанно с высокой стоимостью опорно-подшипникового узла, возможно из-за конструкции лопастей. Для меня это загадка, но факт остаётся фактом.


Вывод

Какого-то большого различия в особенности работы или производительности обоих видов ветрогенераторов вы не найдёте. И вертикальные, и горизонтальные ветрогенераторы работают практически одинаково.

Могу порекомендовать использовать вертикальные ветрогенераторы в местах с высокой турбулентностью и постоянно меняющейся скоростью ветра (в таких местах я вообще не рекомендую ставить ветряки, но если вам очень нужно, то ставьте), хотя их высокая цена сводит к минимуму рациональность их применения в подобных местах. А горизонтальные ветряки используйте во всех остальных случаях.


Какие ещё есть недостатки, преимущества или особенности того или иного типа ветровых генераторов?

  1. Henesy добавляет:

    Уважаемый Аркадий Семенович,

    Прочитал вашу статью о вертикальных ветряках . Удивила цена — например за 1киловатный ветряк они просят 9000 долларов «с хвостиком». У китайцев за такую цену можно купить 5 киловатный вертикальный ветряк с мачтой, контролером и инвертором (правда не сетевым). Вряд ли получится хороший бизнес при таких ценах.

    Аркадий Семёнович отвечает:

    В том-то и дело! Кроме того, что цена высокая, так я за последние два года до сих пор не видел ни одного объекта с вертикальными ветрогенераторами в нашей стране, который бы работал.

    Им всем мало ветра для страгивания.

  2. SHukhrat добавляет:

    Здравствуйте Аркадий Семенович!!! Вы молодец что занимаетесь этим делом, я живу в Казахстане! наверника слышали об этой РЕСПУБЛИКЕ. Я зашел и зарегистрировался на вашем сайте, и пишу научную работу про ветрянные мельницы, помогите чем сможете заранее спасибо!

  3. Аркадий Семёнович добавляет:

    Конечно, чем смогу, тем помогу.

    Пишите мне и я отвечу.

  4. sergony добавляет:

    Всем привет. Раньше темой ветряков я не загружался, но зимуя на даче по пять дней в неделю решил перед третьей зимой попробовать ))) Так что попробую изложить свою мысль пока как проходящий мимо дилетант. Понятное дело, что вертикальный ветряк меня изначально заинтересовал отсутствием поворотной составляющей (подшипники и все такое), но углубляясь в тему я начал понимать, почему эти конструкции не нашли такого повально широкого применения, как скажем горизонтальные ветряки. Классика есть классика ))) Горизонталки были во все века. Оставим пока разницу в цене, некоторый пиар на новизну вертикалок, и все такое. С технарской точки зрения можно рассмотреть параметр скорости страгивания. Думаю, что разница здесь гораздо более весомая, чем заявляют производители, и что вертикалки здесь проигрывают гораздо сильнее, со всеми вытекающими последствиями. Думаю, что здесь все кроется в моменте инерции тела вокруг произвольной оси вращения. Если вдуматься, то получается модель маховика. Особо загружать не буду. Но у горизонтальных ветряков момент инерции рапределен по всему радиусу от оси до внешней кромки лопасти, тогда как у вертикалок масса лопасти (а стало быть и момент) локализована на окружности. Дальше думайте сами. Кстати, ситуация вряд ли исправима для вертикалок, поскольку если перераспределить массу, то увеличится холостое сопротивление ветру. А в горизонтальных системах наоборот, можно уменьшить момент инерции, расширив лопасть ближе к оси, что собственно и видно на классических моделях (кромка всегда уже, чем основание лопасти). Могу заблуждаться, поскольку настрогал эту идею на скорую руку.

Добавить комментарий

Вы должны войти для того, чтобы добавить комментарий.

Подписаться, не комментируя