Page 86 - 6862

Лекція № 8. Вітрова енергетика

Основні терміни і визначення
Вітродвигун – пристрій для перетворення кінетичної енергії потоку
повітря у механічну роботу.
Вітроколесо – складова частина вітродвигуна, призначена для
перетворення кінетичної енергії вітру в механічну енергію обертання валу
вітродвигуна.
Вітроенергетичний агрегат (вітроагрегат) - вітродвигун і одна або
декілька енергетичних установок для генерування електричної енергії, підйому
води, стиснення повітря і т.д.
Вітроелектрична установка (ВЕУ) – енергетичний комплекс у складі:
вітроагрегат, акумулювальна система (за необхідності) і система регулювання
режимів роботи і керування.
Вітроелектрична станція (ВЕС) об’єднує в єдиний енергетичний
комплекс від декількох одиниць до декількох тисяч ВЕУ.

Фізичні основи використання енергії вітру

Рух повітряних мас у атмосфері – вітер – виникає під дією різниці тиску
повітря в різних точках атмосфери. Різниця тиску зазвичай виникає через
різницю температур повітряних мас. Однією з причин виникнення вітру є
також обертання Землі навколо своєї осі. Глобальну циркуляцію повітря в
атмосфері показано на рис. 8.1.
У зоні екватора повітря
нагрівається і піднімається вгору.
Верхні шари атмосфери рухаються у
напрямку полюсів, де охолоджуються
і опускаються до поверхні. Холодні
шари повітря переміщуються над
поверхнею Землі у напрямку
екватора. Енергетичний потенціал
15
вітру становить 16.8·10 кВт·год
(близько 1 % від енергії Сонця).
Проте, зважаючи на рельєфні
особливості місцевості, віддаленість
від морів і океанів, пори року, сила і
напрям – основні характеристики
вітру – змінюються за різними
Рис. 8.1. Циркуляція повітря в атмосфері законами, тому енергія вітру в
кожній точці поверхні змінюється в
широких межах. Потенціал енергії вітру за регіонами України на висоті h 1 = 10 м
від поверхні Землі показано на рис. 8.2. Зі збільшенням висоти швидкість вітру
збільшується за таким законом:

83