В. Г. Лабейш. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Учеб пособие. Спб.: Сзту, 2003. 79 с

 
L: F =
о
расчетная скорость ветра до разрушения ротора
 – 
60 м/с. 
2.2. Конструкции ветродвигателей и ВЭС 
Ветровой поток, проходящий через площадь F, ометаемую лопастями 
ветродвигателя (рис.2.1), имеет энергию 
Е = m w 
2 
/ 2 , Дж, (2.1) 
где w – скорость ветра, м/с, 
m – масса воздуха.
За секунду через площадь F протекает масса m = 
ρ w F  кг/с,
где
ρ = р / RT – плотность воздуха, кг/м 
3
, р – атмосферное давление, Па, R 
= 287 Дж/(кг.К) – газовая постоянная, T – абсолютная температура, К. Для 
лопастного ветрового колеса площадь F определяется через длину лопасти 
2
 
π L . Соответственно электрическая мощность N, развиваемая ВЭУ, 
определяется формулой
N = 
η
в 
η
эг 
ρ π L
2
 w 
3 
/ 2
, Вт, (2.2) 
где 
η
в
– КПД ветродвигателя, 
η
эг 
- электрический КПД ветрогенератора и преобразователя ( в преде-
лах 0,70…0,85).
Опытным путем установлен , что ветряки с вертикальной осью рото-
ра менее эффективны, чем ветровые колеса с горизонтальной осью и двумя 
– тремя лопастями. Современные лопасти изготавливают из стеклопласти-
ка, проектируют их методами гидродинамики с учетом трехмерного обте-
кания. Ширина (хорда) лопасти уменьшается к концу для ослабления шума. 
Уровень шума около ВЭУ, работающей на полную мощность, не превыша-
ет 100 дб. Длина лопасти достигает 50 м, соответственно высота башни-
мачты превышает 50 м. КПД современных ветродвигателей 
η
в 
на уровне 
25…33%. Работа ВЭУ рассчитана на скорости ветра от 3 до 25 м/с, макси-
мальная
При разной силе ветра должна обеспечиваться одинаковая стандарт-
ная частота, т.е. одинаковое число оборотов ротора. Это достигается авто-
24

---

матическим регулированием угла атаки лопасти. Гондола ветроагрегата ав-
томатически разворачивается на башне против ветра.