ЩО таке вітряк

Вітряками або вітродвигуни називаються пристрої, що перетворюють енергію вітру в механічну енергію обертання. Цим вітряк відрізняється від вітрила, що використовує енергію вітру безпосередньо, без перетворення.

Інструкція

У літературі ви часто можете зустріти слово «вітряк» стосовно до вітрових млинів. Дійсно, вітряні млини були найпершими вітродвигуни, що використовують принцип перетворення енергії.

Вітряки також застосовувалися і застосовуються в даний час для підйому води з свердловин і колодязів. Зрошувальні водопідйомники мають невеликі вітряки. Водопідіймальні вітрові установки для артезіанських свердловин можуть мати досить значні розміри - їх багатолопатеву вітрові колеса часто досягають в діаметрі декількох десятків метрів.

Особливо широкого поширення набули вітрові електростанції. Ви напевно чули про гігантських вітрових електростанціях Голландії, що займають цілі поля і навіть заходять в прибережну зону моря. Вони складаються з великої кількості вітряків з електрогенераторами, з`єднаними в загальну мережу.

Принцип вітрової електростанції простий. Вісь вітряка безпосередньо або через систему передач з`єднується з віссю електричного генератора (динамо-машини). Знімається з генератора напруга направляється в мережу споживача або на зарядку акумуляторів.

Вітрові електростанції можуть бути і досить невеликими, призначеними для електропостачання дачної ділянки або приватного будинку. Бувають навіть мобільні варіанти таких пристроїв, що застосовуються в експедиціях чи туристичних походах.

Конструкції вітряків дуже різноманітні. Описаний вище вітряк з горизонтальною віссю, часто вживаний в вітряних млинах, зазвичай має від двох і більше лопатей, але може складатися і з однієї, оснащеної противагою. Лопаті вітряка іноді називають крилами або махами. Вони теж можуть відрізнятися по конструкції. Навіть у старовинних вітряків можна зустріти махи, сконструйовані як щілинне крило. У деяких вітряків лопаті гнучкі, виготовлені за принципом вітрила.

Вітряк з горизонтальною віссю має вітрове колесо, щоглу, на якій він монтується, і оперення. Останнє розгортає вітрове колесо віссю вздовж вітру. Є такі установки без оперення (наприклад, з вертикальною віссю).

Вітряки з вертикальною віссю іноді називають віндроторамі. Їх дія заснована на різниці сил повітряного опору в увігнутих і опуклих поверхонь. Цікаво, що перші такі пристрої застосовувалися на Сході в якості водопідйомників. Їх ротор складався з вітрил. Причому попутний вітер наповнював і штовхав лопаті, а зустрічний складав, зменшуючи їх опір.

Привабливість вітряків полягає в тому, що вони використовують безкоштовну енергію вітру. Такі пристрої не забруднюють воду і повітря продуктами горіння, не споживають кисень. Тому їх розглядають як альтернативний і екологічно чистий спосіб отримання енергії.

Є у вітряків і недоліки. Великі вітрові колеса становлять загрозу для птахів. Для отримання великої кількості електроенергії потрібно задіяти під вітроелектростанцію велику земельну площу. Вітру дмуть зі змінною швидкістю, що робить одержувану від вітряка енергію нестабільною. Остання проблема розв`язана, якщо частина енергії використовувати для зарядки акумуляторів.