Большая Советская Энциклопедия (ВЕ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (книги бесплатно без .TXT) 📗

  Табл. 2. — Годовая выработка энергии на валу ветроколеса

  О применении В. и перспективах их развития см. в ст. Ветроэнергетика .

  Лит.: Фатеев Е. М., Ветродвигатели и ветроустановки, 2 изд., М., 1957; Перли С. Б., Быстроходные ветряные двигатели, М. — Л., 1951; Шефтер Я. И., Рождественский И. В., Ветронасосные и ветроэлектрические агрегаты, М., 1967.

  Я. И. Шефтер.

Рис. 3. Схема векторов аэродинамических сил и скоростей в сечении лопасти.

Рис. 7. Быстроходный ветродвигатель «Беркут-2» с электрическим генератором.

Рис. 1. Внешний вид рабочих органов ветродвигателя: а — карусельного; б — роторного; в — барабанного типа.

Рис. 2. Быстроходное ветроколесо: 1 — ступица; 2 — наконечник (мах); 3 — лопасть; 4 — подшипники; 5 — грузы регулятора.

Рис. 4. Тихоходное ветроколесо: 1 — ступица; 2 — лопасть; 3 — каркас; 4 — болты крепления лопасти.

Рис. 5. Зависимости значений относительных моментов

Рис. 6. Ветродвигатель: а — типа Д-18 (1 — ветроколесо; 2 — верхний редуктор; 3 — виндроза; 4 — вертикальный вал; 5 — нижний редуктор; 6 — рабочая машина); б — с пневматическим приводом (1 — ветроколесо; 2 — компрессор).

Ветроколесо

Ветроколесо', рабочий орган ветродвигателя . Служит для преобразования кинетической энергии поступательно движущегося воздушного потока в механическую энергию вращения вала ветродвигателя.

  Я. И. Шефтер.

Ветроупорная опушка

Ветроупо'рная опу'шка, полоса леса шириной 20—30 м, предназначенная для защиты леса от ветровала . В. о. Закладывают, главным образом, из лиственных древесных пород с глубокой корневой системой, способных развивать мощную крону, и располагают перпендикулярно господствующим ветрам. В. о. формируют путём сильного изреживания молодых деревьев. Это способствует образованию мощной разветвленной кроны, способной отражать порывы ветра. Между деревьями высаживают лиственные кустарники.

Схема ветроупорной опушки: А — направление господствующих ветров; В — ветроупорная опушка; С — защищаемое от ветра еловое насаждение.

Ветроустойчивые породы

Ветроусто'йчивые поро'ды, древесные породы с глубокой и разветвленной корневой системой и крепким стволом, хорошо противостоящие бурям и ураганам и не подверженные ветровалу . К В. п. относят дуб, сибирский кедр, эвкалипты, секвойю и др. Ветроустойчивость деревьев связана с условиями произрастания. На глубоких, относительно рыхлых и хорошо дренированных почвах, при низком уровне грунтовых вод и у редко стоящих молодых деревьев формируется более глубокая и разветвленная корневая система; на мелких каменистых, на тяжёлых заболоченных почвах, на песчаных почвах при высоком уровне грунтовых вод, а также при неглубоком расположении многолетнемёрзлых горных пород — поверхностно-разветвленная. Повышают ветроустойчивость также ветроупорные опушки . Ср. Ветровальные породы .

Ветроэлектрическая станция

Ветроэлектри'ческая ста'нция, ветроэнергетическая установка, преобразующая кинетическую энергию ветрового потока в электрическую. В. с. состоит из ветродвигателя , генератора электрического тока, автоматических устройств управления работой ветродвигателя и генератора, сооружений для их установки и обслуживания. В большинстве случаев В. с. пользуются как источником электроэнергии относительно небольшой мощности в местах, характеризующихся хорошим ветровым режимом (среднегодовая скорость ветра превышает 5 м/сек ) и удалённых от сетей централизованного электроснабжения (Арктика, прибрежные зоны Каспийского и Охотского морей, степи, пустыни и полупустыни). Наиболее перспективно применение В. с. в сельском хозяйстве.

  Первая в мире В. с. мощностью 8 квтс инерционным аккумулятором построена в 1929—30 в СССР (в г. Курске) по проекту советского изобретателя А. Г. Уфимцева и профессора В. П. Ветчинкина. В 1931 была сооружена В. с. мощностью 100 квт для параллельной работы с мощной тепловой электростанцией, питающей электроэнергией г. Севастополь. В 50-х гг. 20 в. было построено несколько В. с. мощностью 30 квтс тепловым резервом, а также многоагрегатная В. с. мощностью 400 квт (в Казахстане), состоящая из 12 установок, работающих параллельно с дизельной электростанцией. Во Франции эксплуатируется В. с. мощностью 640 квт. Наиболее мощная (1,25 Мвт ) В. с. построена в США. Самые малые В. с. имеют мощность 100 вт. Во всём мире насчитывается более 70 тыс. В. с. (по данным ЮНЕСКО на 1967).

  В. с. малой (до 3 квт ) мощности (рис. 1 ) имеют генераторы постоянного или переменного тока и работают с батареями электрохимических аккумуляторов, которые не только запасают энергию на периоды безветрия, но и сглаживают пульсации напряжения. В. с. средней (рис. 2 ) и большой мощности вырабатывают переменный ток. При изолированной работе для улучшения качества энергии и её кратковременного аккумулирования В. с. снабжают инерционными аккумуляторами и электрическими регуляторами напряжения. Наиболее эффективно применение В. с. совместно с тепловым (дублирующим) двигателем или параллельно с не ветровой электростанцией.

  В широко распространённых В. с. быстроходное ветроколесо соединено через повышающий 2—3-ступенчатый редуктор с генератором, все основные механизмы расположены в головке, а энергия от генератора передаётся потребителю по электрическому кабелю; электрическая аппаратура управления обычно располагается в помещении, находящемся рядом с башней. Такие В. с. требуют меньше металла, но они создают некоторые неудобства в эксплуатации. Реже встречаются В. с. с 2 редукторами (верхним и нижним), соединёнными вертикальной механической передачей. В этом случае генератор располагается внизу, в помещении. В таких В. с. проще обслуживание и ремонт оборудования, но кпд их меньше из-за расхода части энергии на трение в дополнительных элементах механической передачи. Применяют также В. с. с пневматической передачей мощности, предложенной французским инженером И. Андро. В этой В. с. быстроходное ветроколесо имеет полые лопасти, через каналы которых при вращении с большой скоростью выбрасывается воздух. В башне создаётся разрежение, и перемещением воздуха, засасываемого из атмосферы, приводится во вращение воздушная турбина, соединённая с генератором. Такая В. с. имеет малые перегрузки, требует меньше металла, чем обычные В. с., надёжна в эксплуатации, но конструктивно более сложна и имеет меньший кпд. Для надёжного ограничения мощности во время больших скоростей ветра (бурь), поддержания постоянства частоты вращения и напряжения генератора применяют сложные автоматические системы аэродинамического и электрического регулирования параметров В. с. (см. Ветродвигатель ), а также автоматически управляемую бесступенчатую (фрикционную) передачу от ветродвигателя к генератору. Такая бесступенчатая передача установлена на В. с. типа Д-12, построенной в СССР в 1957. При параллельной работе применяют устройства, ограничивающие перегрузки (асинхронные муфты скольжения и др.).