1.4 Выбор количества вэу

Выбор ветроустановки:

k- это кол-во установок.

Если берем только ВЭУ-02-250, то

1 024 422 ≤ 1 116 729,817*1 ≤1 126 864,2–удовлетворяет.

Если берем только ВЭУ-10-200, то

1 024 422 ≤ 873 473,0893 *1≤ 1 126 864,2– не удовлетворят, меньше нормы;

1 024 422 ≤ 873 473,0893 *2≤ 1 126 864,2– не удовлетворят, больше нормы.

Если берем ВЭУ-02-250 и ВЭУ-10-200, то

1 024 422 ≤ 873 473,0893 *1+1 116 729,817*1 ≤ 1 126 864,2– не удовлетворяет, больше нормы.

Следовательно, в данной работе мы берем одну установку ВЭУ-02-250.

1.5 Выбор режима работы вэу и компоновки гондолы.

Ветроколесо обтекается практически безграничным потоком воздуха, поэтому здесь нет возможности отвести прошедший через ветроколесо воздух за пределы огибающего потока, и это определенным образом ограничивает эффективность ветроустановок. Наиболее существенное ограничение связано с тем, что «отработанный» воздушный поток должен покинуть окрестности ветроколеса, не создавая помех набегающему потоку.

Практика показывает, что для n-лопастного колеса оптимальная быстроходность равна:

Для трехлопастного колеса:

Одним из наиболее ценных результатов является критерий Глауэрта, связывающий максимальное значение коэффициента мощности Ср (характеризует эффективность использования ветрогенератором энергии воздушного потока, проходящего через ометаемую ветроколесом площадь ) с быстроходностью Z.

По рисунку определяем Ср. Ср=0,35.

Зависимость коэффициента мощности от быстроходности:

1 – критерий Бетца, 59%; 2 – критерий Глауэрта; 3 – трехлопастное ветроколесо; 4 – двухлопастное ветроколесо; 5 –вертикально – осевые ветроколеса типа Дарье; 6 –многолопастные ветронасосы; 7 – ротор Савиниуса.

При Ср=0,35 параметр а принадлежит диапазону , что соответствует нормальному режиму работы ветроколеса.

В данном пункте необходимо выбрать компоновку гондолы и режим работы ВЭУ. Так как генератор ВЭУ-02-250 синхронный с переключателем пар полюсов с 4 до 6, выбираем простейшую конструкцию на базе генератора с постоянными магнитами.

Синхронный генератор явнополюсный, имеет постоянные магниты, 72 полюса и приводится во вращение односкоростым редуктором с передаточным числом приблизительно 9:1. Составляющие затрат простейшей конструкции зависят от выбора передаточного числа редуктора и диаметра генератора. Более высокие передаточные числа редуктора увеличивают скорость генератора, уменьшая размер и стоимость генератора. Тем не менее более высокие передаточные числа редуктора увеличивают размер редуктора и его стоимость. Большие диаметры генератора уменьшают необходимую длину генератора и активную материальную стоимость, но увеличивают затраты, чтобы сделать гондолу большого размера. Генератор, редуктор, главная ось и шестерня главной оси интегрированы в общий корпус. Размер генератора уменьшен благодаря использованию, охлаждающей жидкости. Корпус связки генератор – редуктор поддерживается трубчатой структурой платформы. Сборочная верхушка башни имеет стекловолоконное покрытие. Ветроэнергетическая установка работает в режиме переменной скорости.

Выход генератора связан с сетью через вставку постоянного тока выпрямитель – фильтр – инвертор (ВФИ), которая обеспечивает работу ветроколеса с переменной скоростью.

Функциональная блок-схема простейшей конструкции ВЭУ: 1 – ветроколесо; 2 – одноступенчатый планетарный редуктор; 3 – статор синхронного генератора; 4 – ротор с постоянными магнитами; 5 – синхронный генератор с постоянными магнитами; 6 – система ВФИ.