Xinxin Polska
w koszyku nic nie ma
 

o nas
oferta - sklep internetowy
magnesy neodymowe
magnesy płytkowe
magnesy walcowe
magnesy pierścieniowe
zabawki magnetyczne
magnetyzery
elektrownie wiatrowe
BLACK 300
BLACK 600
doświadczenie
ekologia i ekonomia
energia konwencjonalna
energia odnawialna
ekonomia energii
ekologia energii
koszty energii
produkcja energii
wiatr
historia wiatru
energia wiatru
lokalizajcja elektrowni
Polska
walory wiatrowe w Polsce
rozwój elektrowni w Polsce
inwestycje w Polsce
perspektywy rozwoju
technologia
schemat budowy elektrowni
areodynamika wirnika
generatory
łopaty wirnika
konstrukja wieży
skrzynia biegów
nietypowe rozwiązania
sposoby regulacji mocy
współpraca z siecią
kontakt
status zamówienia
 
 Nietypowe rozwiązania konstrukcyjne

Elektrownie wiatrowe o pionowej osi obrotu. Ze względu na oś obrotu wirnika elektrownie wiatrowe możemy podzielić na siłownie o poziomej osi obrotu (Horizontal Axis Wind Turbines, HAWT), i pionowej osi obrotu (Vertical Axis Wind Turbines, VAWT). Oczywiście najczęściej spotykane jest to pierwsze rozwiązanie, które jest uznawane za klasyczne. Konstrukcje typu VAWT nie odniosły nigdy sukcesu komercyjnego. Na szerszą skalę były wytwarzane z wirnikiem Darrieus'a, (od francuskiego inżyniera Georges Darrieus, który opatentował to rozwiązanie w 1931r), ale amerykańska firma FloWind, która produkowała tego typu elektrownie zbankrutowała w 1997r. Wirniki Darrieus'a mają zazwyczaj dwie lub trzy łopaty, wygięte w kształt litery C.


Posiadają one kilka niepodważalnych zalet:

  • generator i skrzynie biegów można umieścić na ziemi, co znacznie upraszcza obsługę,
  • nie potrzeba wieży,
  • odpada mechanizm odchylenia wirnika,

Jednak górę biorą wady:

  • Wiatr tuż nad ziemią jest zdecydowanie słabszy, co obniża efektywność konstrukcji,
  • Wirnik Darrieus'a wymaga wstępnego rozpędzenia, gdyż nie posiada użytecznego momentu rozruchowego,
  • Wymiana głównego łożyska wymaga rozebrania całej elektrowni.

Elektrownie wiatrowe z wirnikiem Darrieus'a. Z lewej elektrownia w Cap Chat w Kanadzie z wirnikiem o średnicy 100 m, która obecnie już nie pracuje ze względu na awarię łożyska głównego.

Elektrownie z wirnikiem typy down-wind. Wirniki można również podzielić pod względem ustawienia względem wiatru w stosunku do położenia masztu. Chodzi o to czy wirnik znajduje się przed, czy za masztem (w stosunku do wiejącego wiatru). W terminologii angielskiej nazywane jest to up-wind i down-wind. Większość elektrowni posiada rozwiązanie typu up-wind. Pozwala ono uniknąć niekorzystnego cienia aerodynamicznego wytwarzanego przez wieże i gondolę. Wymaga jednak ono mechanizmu odchylania wirnika. Poza tym łopaty muszą być wykonane ze sztywnego materiały i odsunięte od wieży, aby uniknąć zderzenia z nią.

Elektrownie down-wind posiadają wirnik za masztem w stosunku do wiejącego wiatru. Przy odpowiednim kształcie gondoli zapewnia to samoczynne kierunkowanie się wirnika. Dzięki temu możemy uniknąć stosowania mechanizmu odchylania wirnika. Umożliwia także zastosowanie do budowy łopat wirnika mniej sztywnego materiału, dzięki czemu przy silniejszych wiatrach przejmują część obciążeń od wieży. Konstrukcja taka niesie jednak poważny problem. Otóż do przesłania mocy z generatora na dół używa się kabla, który może ulec skręceniu. Odkręcenie go bez mechanizmu odchylania wirnika jest niemożliwe. Konieczne jest wówczas zastosowanie rozwiązania w postaci pierścieni ślizgowych. Jednak przy większych mocach (a więc i większych prądach) jest ono bardzo niewygodne. Poza tym wirnik jest narażony na dodatkowe naprężenia w momencie przechodzenia przez obszar "zacieniony" przez wieże, co prowadzi do szybszego zmęczenia materiału.

Turbiny o osi poziomej wyposażone w dyfuzor. Zgodnie z prawem Bernouliego dotyczącym zachowania się ośrodka (np. gazu) w rurze, w której występują zmiany średnicy zmienia się również prędkość przepływu gazu. W związku z tym, jeśli tradycyjny wirnik zabudujemy w tunelu (a dokładnie w jego przewężeniu) będzie on wirował w powietrzu przepływającym szybciej niż wiatr poza tym tunelem. Dzięki temu da więcej energii niż wirnik bez otunelowania.

Projekty turbin wyposażonych w dyfuzor.

Elektrownie jedno i dwułopatowe. Na całym świecie największą popularność zyskała koncepcja trójpłatowego wirnika, ale dosyć często można także spotkać siłownie z dwoma łopatami. Rozwiązanie to daje redukcje kosztów przedsięwzięcia oraz spadek masy wirnika. Wymaga jednak większej prędkości obrotowej, aby uzyskać moc wyjściową porównywalną z maszyną trójpłatową, co w połączeniu z większym hałasem i mniej harmonijnym wyglądem zdecydowało o słabnącej popularności tego rozwiązania. Poza tym piasta takiego wirnika musi mieć możliwość odchylania się, aby wytłumić przeciążenia związane z przechodzeniem łopat przez obszar za wieżą.

Przykłady elektrowni wiatrowych z wirnikami jedno i dwupłatowymi.

Istnieją także wirniki jednopłatowe, jednak są bardzo rzadko spotykane. Odnoszą się do nich te same wątpliwości co do konstrukcji dwupłatowych, z tym, że wymagają jeszcze większych prędkości obrotowych i są głośniejsze. Jedyną zaletą są niższe koszty.

elektrownie wiatrowe

© 2003 - 2017 by Xinxin Polska
2017-12-17 8:44:38