Защита ветряной электростанции от ураганного ветра

Максимальная скорость ветра, при которой может эксплуатироваться данная ветряная электростанция, составляет 8-9 м / с. Если скорость ветра больше, работа ветряной электростанции должна ограничиваться.

Конечно, предложенный тип ветряка для изготовления своими руками тихоходный. Вряд ли лопасти раскрутятся к чрезвычайно высоких оборотов, при которых они разрушатся. Но при слишком сильном ветре давление на хвост оперения становится очень значительным, и при резкой смене направления ветра ветрогенератор будет резко возвращаться.

Учитывая же, что лопасти при сильном ветре быстро вращаются, то ветроколесо превращается в большой тяжелый гироскоп, который противится любым поворотам. Именно поэтому между рамой и ветроколесом возникают значительные нагрузки, которые сосредотачиваются на валу генератора. Известно много случаев, когда любители строили ветрогенераторы своими руками без всякой защиты от ураганного ветра, и у них через значительные гироскопических сил ломались прочные оси автомобильных генераторов.

Кроме того, шестилопастными ветроколесо диаметром 2 м обладает значительным аэродинамическим сопротивлением, и при сильном ветре будет значительно нагружать мачту.

Поэтому, чтобы самодельный ветрогенератор служил долго и надежно, а ветроколесо НЕ свалилось на голову прохожим, необходимо защищать его от ураганных ветров. Проще защитить ветряк с помощью боковой лопасти. Это достаточно простое устройство, хорошо зарекомендовал себя на практике.

Защита ветрогенератора от ураганного ветра боковой лопастью

Работа боковой лопасти заключается в следующем: при рабочем ветре (до 8 м / с) давление ветра на боковую лопасть (1) меньше жесткости пружины (3), и ветряк устанавливается примерно за ветром с помощью оперения. Для того чтобы пружина не составляло ветряк при рабочем ветре более это нужно, между хвостом (2) и боковой лопастью натянута растяжка (4).

Когда скорость ветра достигает 8 м / с, давление на боковую лопасть становится сильнее, чем усилие пружины, и ветрогенератор начинает складываться. При этом ветреный поток начинает набегать на лопасти под углом, ограничивающий мощность ветроколеса.

При очень сильном ветре ветряк состоит полностью, и лопасти устанавливаются параллельно направлению ветра, работа ветряка практически прекращается. Обратите внимание, что хвост оперения не связан с рамой жестко, а вращается на шарнире (5), который должен быть изготовлен из конструкционной стали и иметь диаметр не менее 12 мм.

Размеры боковой лопасти приведены на рис. 1 Саму боковую лопасть и ее оперение лучше изготовить из профильной трубы 20х40х2,5 мм и стального листа толщиной 1-2 мм.

Как рабочую пружину можно использовать любые пружины из углеродистой стали с защитным цинковым покрытием. Главное, чтобы в крайнем положении усилие пружины равнялось 12 кг, а в исходном положении (когда ветряк еще не складывается) — 6 кг.

Для изготовления растяжки следует использовать стальной велосипедный трос, концы троса загибаются в петлю, а свободные концы закрепляются восемью витками медной проволоки диаметром 1,5-2 мм и спаиваются оловом.