Конструктивные особенности ПАРУСНЫХ ветряков

[romzes-net]

Всем привет!
Начну я, наверное, сразу по делу, без лирики… 🙂
Я и несколько моих знакомых живем на границе Московской, Ярославской и Владимирской областей(ну вот так получилось – несколько семей, вроде в соседних населенных пунктах, НО… в разных областях! 🙂 ). Решили стать независимыми от Чубайса. Но вот беда – те ветряки, которые сейчас предлагаются на Российском рынке, рассчитаны на номинальную скорость ветра ОТ 8м/с и выше! В нашем же регионе, средняя скорость ветра 3-5 м/с. В связи с этим, единственным целесообразным вариантом, остается ПАРУСНЫЙ ветряк! У всех нас семерых, условия практически одинаковые – частный дом, среднее потребление электроэнергии около 300-350кВт/мес. Потребители – обычная бытовуха: телевизоры, холодильники, электрочайники, освещение, утюги, компьютеры ну и т.д. Хотим поставить однофазные парусные ВЭУ на 1,5-2 кВт, с аккумуляторным буфером на 24В и инвертором. Но вот именно по парусникам, практически ни какой технической информации найти не можем. Если у Вас есть возможность – просим помочь, в отношении технических вопросов:

1. Из каких соображений стоит исходить, при выборе количества парусов?
Трудно это запихнуть в ОДИН вопрос, но нижеследующие “подвопросики” – помогут понять, что я имею в виду, что именно я хочу узнать!.. Итак:
Я понимаю, что большое количество – для мощных ветряков, но чем это объясняется? От количества зависит скорость вращения колеса, или минимальная скорость ветра, на которой ветряк начнет работать, или же сила, которая требуется для вращения более мощного генератора? Почему, чем больше парусов, тем парусник менее быстроходен(как я читал в и-нете), ведь наоборот – за счет многощелевого эффекта его скорость вращения должна возрасти?!..
Что для нашего случая выгоднее – быстроходный 2х-4х лопастной или же более медленный 16-24х лопастной(парусной)? (ориентируемся на диаметр колеса 3-4м).

2. Из какого материала, все же, лучше делать сами паруса?
Слышал о 2х вариантах – материал обычного автомобильного тента и армированная пленка ПВХ.
По 1му варианту – если это материал, то во-первых он тяжелый, особенно когда намокнет; во-вторых зимой на нем будут собираться кусочки и маленькие пласты льда, что незамедлительно скажется на его долговечности!; в-третьих – пусть это и не настолько важно, тем не менее – вопрос эстетики – представьте себе средневековую мельницу во дворе! 🙂
По второму варианту – если это пленка ПВХ, то во-первых, как мне кажется, о бесшумности ветряка можно будет забыть – как “хлещат” фургоны, наверное знают многие; во-вторых – надежность швов парусов под сомнением(это же все таки пленка…)

3. Можно ли избежать использования АД(асинхронного двигателя), в качестве силового агрегата?
Не хочется поднимать на высоту такой тяжелый и громоздкий узел! Почему бы ни воспользоваться теми же генераторами постоянного тока, которые ставят на обычные “лопастники”? Если уж тихоходные настолько дороги, то можно же взять и обычные – ведь в типовой схеме парусника, как я понимаю, все равно стоИт редуктор?! Так зато удастся избежать таких размеров и тяжести, а так же схем преобразования переменного тока в постоянный, т.е. выпрямителей(уже ЗДЕСЬ пойдут некоторые потери мощности)!…
Какой генератор можете посоветовать, чтобы ПО ВОЗМОЖНОСТИ постараться избежать еще и редуктора(если так получится)?

4. Что из себя представляет узел “АД(ну пусть генератор) – мачта”, в отношении передачи тока?
Если я правильно понял, то в схемах всеми нами “любимого” “Гравия”, предлагается обычное крепление кабеля к АД и далее его прокладка вниз! Т.е. ни какой защиты от закручивания! Ну или, что-то там кажется было упомянуто, про какой то стопор… Не проще ли использовать обычное токосъемное кольцо, такое которое используется у многих, даже Российских(и Украинских) производителей, обычных лопастников? Так зато раз и навсегда отпадет головная боль о проблемах вращения всей ветроголовы в целом!!! Пусть ветряк вращается вокруг своей оси столько СКОЛЬКО ему хочется, зачем ему препятствовать лишний раз?!..
Что специалисты скажут по этому поводу?

5. На чем у парусного ветряка построена защита от штормовых порывов ветра?
На Вашей конструкции, все довольно интересно и красиво, но для самостоятельного изготовления это кажется будет ОЧЕНЬ непросто!..
Я слышал, в конструкции Gravio используются какие то рвущиеся тросики, освобождающие паруса и позволяющие им просто развиваться по ветру. Получается, после каждых сильных и резких порывов ветра надо будет опускать конструкцию вниз и менять тросики? Но это же является довольно трудоемкой задачей! Или существует еще какие нибудь продуманные способы? Поделитесь пожалуйста своими соображениями на данный вопрос…

Думаю, для начала, наверное, хватит вопросов. Буду ОЧЕНЬ благодарен, если смогу получить техническую информацию в данных неясностях. Так же, надеюсь – похожие вопросы волнуют не только меня, но и многих тех людей, которые решили остановить свой выбор именно на парусных установках!
Заранее большое спасибо!

[Slawa Gorobets]

В “ветрякостроении” есть определенная путаница с понятиями и терминологией (как впрочем часто бывает между наукой реальностью). Я сам потратил некоторое время на то чтобы систематизировать для себя то что нашел в литературе и в интернете. Мое понимание может быть спорным, но какое есть.
Попытаюсь ответить на Ваши вопросы в том же порядке в каком Вы их изложили.
1. Количество лопастей для ветряка должно подбираться исходя из района его эксплуатации. Дело в том что диапазон ветров в реальных условиях колеблется от “нуля” до десятков м/с. Таким образом режимы работы изменяются от “статики” до хорошей динамики. А работа лопастей в этих режимах тоже разная.
В статике, чтобы получить хоть сколько-нибудь значимый момент, нужна большая площадь лопастей. Ведь лопасти неподвижны (или почти неподвижны) и “снять” энергию со слабого ветра можно только подставив ему как можно большую поверхность. Тогда, притормаживаясь, ветер отдаст максимальное количество энергии.
При сильном же ветре картина другая. Лопасти имеют достаточно большую собственную скорость и способны “обработать” достаточно большую площадь ветрового потока. Если представить себе ветровой поток в виде палки колбасы, а лопасти ветряка представить как ножи, то проталкивая колбасу через вращающиеся ножи вся колбаса будет нарезана на тонкие ломтики. Точно так же и ветровой поток – при быстро вращающихся лопастях он практически весь вступает во взаимодействие, замедляется и таким образом отдает свою энергию. Таким образом площадь лопастей может быть очень малой, а их количество минимальным. Кстати авиаторы иногда применяют пропеллеры с единственной лопастью, и ничего прекрасно работает.
Почему же “многолопастник” плохо работает на сильном ветру?
Дело в том что есть еще одна большая составляющая в работе лопастей – трение воздуха о их поверхность. На малых скоростях это трение невелико и мало влияет на их работоспособность. При увеличении скорости потери на трение возрастают быстрее чем “снимаемая” с ветра энергия и на относительно быстро наступает равновесие – потери на трение уравниваются с получаемой энергией. Ветроколесо больше не разгоняется. Этим объясняется, что такие ветряки почти никогда не “идут вразнос”.
Из вышеизложенного следует, что промышленные гиганты, которые устанавливаются в районах с постоянными сильными ветрами, совершенно справедливо имеют двух-трех-лопастную конструкцию с совершенным аэродинамическим профилем.
Применение же такой конструкции в районах со слабыми ветрами ничего хорошего не дает. Такие ветряки почти всегда стоят и выработка энергии у них очень мала.
2. Для “парусного” ветряка, мне кажется, лучше применять армированную ПВХ. Эти ткани “заточены” под эксплуатацию на солнце, при морозе, при сильном ветре и т.п. Что же касается “шумности”, то все не так плохо. Ткань шумит (хлопает) когда ветер дует вдоль ее поверхности (как на боковых стенках грузовиков). Когда ветер дует на поверхность (даже под большим углом) – ткань натягивается и не издает ни звука. “Хлопнуть” ткань может если ветер “танцует”, заходит с разных направлений. Тогда колесо может не успевать повернуться и ткань “заполощет”. Но опять же следует понимать, что это условия сильного “рваного” ветра, а в таких условиях все вокруг шумит, гудит и громыхает. И с другой стороны это лишний аргумент в пользу некоторого удаления ветряка от жилища.
3. АД по моему не совсем то что нужно. Для работы на малых скоростях без редуктора есть вполне понятное решение – многополюсный генератор. Желательно с достаточно большим диаметром. Обмоточный или на постоянных магнитах – не принципиально. Важно что за один оборот “срабатывает” много полюсов и за счет диаметра с приличной скоростью. Конструкция на постоянных магнитах существенно проще, а значит надежнее. Эффективные редкоземельные магниты стали вполне доступными, а значит весь генератор получается не слишком дорогим. Вполне объяснимо, что практически все небольшие ветряки сейчас снабжены генераторами на постоянных магнитах.
4. Токосъемное кольцо не очень надежный узел. И при этом довольно дорогой. Посмотрите на токосъемники троллейбусов и трамваев при гололеде. Почти постоянная дуга! И это при том что провод медный а токосьемник с графитовым вкладышем. Можно конечно сделать токосъемное кольцо и потом его хорошо защищать, но опыт реальной эксплуатации показывает, что за несколько месяцев эксплуатации кабель проворачивается на считанные обороты. Может быть проще пару раз в год подойти к ветряку отсоединить разъем и раскрутить кабель? Мы в своей конструкции предусмотрели подпружиненный упор. Он позволяет проворачиваться головке на 1,5 оборота.
5. Как будет работать наша “складушка” скоро увидим. Реальная эксплуатация – главный судья.
У меня есть подозрение, что “парусник” вообще не нуждается в какой-то защите от шторма. На сильном ветру он не идет вразнос, а значит достаточно иметь прочную конструкцию, чтобы выдерживала сильный ветер. В конце концов мы ведь никак не защищаем от ветра здания и сооружения! Высотные здания, дымовые трубы, башни и мачты связи – все выдерживают штормовые ветра. А если с домов срывает крыши, валяет деревья и переворачивает корабли, то упавший ветряк вряд ли сильно кого-то огорчит. Тут пожалуй важнее чтобы никого не придавило и чтобы не сложно было его восстановить.
Нужно искать разумный компромисс между стоимостью и надежностью. Совсем ненадежный агрегат никого не порадует, но и очень дорогой тоже не нужен, энергию можно получать и другими способами.

[romzes-net]

Для начала, большое спасибо за то, что уделили время на такой объемный ответ! Честно говоря, неожиданно – не часто сейчас встретишь людей, которые могут грамотно изложить свою мысль для того, чтобы другие могли просто почитать и МАКСИМАЛЬНО понять решение возникающих проблем! Ну, а теперь, если позволите, как говориться, “в продолжение темы”…

1. По количеству лопастей.
Сильно сбила с толку статья К.Тимошенко http://dom.delaysam.ru/ekoelektro/ekoelektro7.html . Вот несколько выдержек:
– “Например, если ветер дует со скоростью 5 м/с, а ветряк у вас 5 метров в диаметре, то мощность ветрового потока будет ~1500 Ватт. Вы же реально можете снять с ветряка только 300 Ватт (в лучшем случае). И это с пятиметровой конструкции!”
– “Даже 2-х метровый парусный ветряк на ветре в 5 метров/сек даст верных 25-40 Ватт энергии…”
– “2-3 метровый ветряк будет выдавать вам до 1 КВт энергии в сутки…”
Неужели парусники НАСТОЛЬКО слабы??? Хотя даже в этих 3х фразах, мне кажется, есть нестыковки!.. Или это все же зависит от количества лопастей? Ведь скорости вращения с разным количеством парусов будут разными?!
Что Вы посоветуете в конкретно нашем случае – количество и диаметр колеса? Напомню наши желания и условия…
– среднемесячная (да и среднегодовая) скорость ветра от нуля до 3-5м/с, ну иногда(!) до 7 м/с;
– в основном, у нас равнинные местности, без высоких строений;
– устанавливать собираемся на трубчатые мачты, высотой 9-12м, где ветер уже относительно(!) ровный;
– в качестве генератора будем выбирать не АД, как советует наш любимый “Гравий”, а поищем низкооборотные генераторы постоянного тока, как Вы и подтвердили наши мысли в 3м вопросе!
– желаемый диаметр колеса хотелось бы иметь около 3-4м, по КОЛИЧЕСТВУ лопастей, ПОКА думаем 6-8;
– получать нам надо по 1й фазе с 1,5-2 кВт, на каждую ВЭУ(т.е. НЕ 3х фазные)…

2. По материалу лопастей.
В принципе, все понятно, спасибо за развернутый ответ и совет! Ну разве, что только, если еще посоветуете – какую плотность лучше использовать?.. Понятно, что, чем плотнее – тем крепче! Но тем и тяжелее! А чем меньше плотность, тем паруса легче получатся! Но пострадает прочность!..
Что посоветуете именно для наших размеров, от чего “плясать”? 90г/м2, 150г/м2, 200г/м2, 250г/м2…..

3. Все четко и понятно! Вопросов нет!

4. Токосъемные кольца.
Пообщались мы между собой и пришли к выводу, что в данном вопросе Вы нас, все-таки, не переубедили!.. 🙂 По поводу защиты от атмосферных воздействий – это в принципе, не проблема. На счет надежности – ну ведь используются же они на других установках, и по отзывам владельцев, те особых проблем ни где по и-нету не высказывают… Хотя, в ТЕОРИИ, мы конечно с Вами согласны. А вот в отношении удобства эксплуатации – нам кажется, что все же проще один раз напрячься на его установку, но потом уже не волноваться о том, что там идет закрутка кабеля и следить постоянно, чтобы он при закрутке не стопорил дальнейшее свободное вращение всей “головы” ветряка!
И вот если бы Вы смогли дать кое-какие советы по выбору токосъемного кольца, мы бы были Вам ОЧЕНЬ признательны!!! (может, сможете даже подсказать – куда обратиться по их поиску)…

5. “Штормовая защита”.
По ВАШЕЙ конструкции дело обстоит ясно – система продуманна грамотно и я не думаю, что возникнут серьезные проблемы по вводу ее в эксплуатацию. Но вот для обычных парусников, вопрос все же не совсем ясен! Защита нужна обязательно! Только вот как это осуществить?…
Вы говорите – “На сильном ветру он не идет вразнос, а значит достаточно иметь прочную конструкцию, чтобы выдерживала сильный ветер”. Ну Вы же наверное представляете – какое давление будет испытывать вся конструкция, которая на почти полностью заполненный диаметр в 5 метров, будет принимать поток воздуха скоростью 15-20 м/с?! Насколько прочными должны будут быть уже не то, чтобы сами паруса, а лучи колеса с самой ступицей, а тем более еще место крепления самой “головы” к мачте!!! Их такими порывами может просто вывернуть из своих посадочных мест! Или же тогда сама конструкция самого ветряка в целом, должна быть с таким запасом прочности, который на порядок будет превосходить обычные лопастники и по массе и уж тем более по стоимости! А ТАКОЙ ветрячок, мне кажется, ни кому не захочется строить – золотым получится!
Нет, здесь обязательно надо придумать какое-то решение (конечно попроще того, которое на Вашей конструкции), чтобы ветроколесо “пропускало” слишком большие “ненужные” объемы воздуха!
Как я уже говорил, Gravio предлагает какое-то решение со рвущимися тросиками, но выяснить поподробнее эту методику, мне так и не удалось. Наверняка же там надо как то рассчитать толщину, при определенной длине этих тросиков, или же их крепление к лучам, чтобы при усиленной нагрузке они просто “срывались” со своих мест и паруса могли свободно развиваться по ветру? Хотя это тоже не есть оптимальное решение – после таких “циклонов” нужно будет каждый раз или демонтировать ветряк для новой натяжки или замены тросиков, или же самому лезть на верх(хотя это еще более опасно!).
Слышал где-то, что можно попробовать продумать возможность крепления тросиков к соседним лучам не жестко, а на небольших перпендикулярных направляющих, по которым концы тросиков могут перемещаться, в зависимости от напора ветра. Хотя, здесь, наверное, тросики уже не подойдут, т.к. им нужно натяжение между лучами, для жесткости верхней части парусов, и надо будет использовать уже например трубки или уголки вместо них?
Еще, в статье вышеупомянутого К.Тимошенко http://dom.delaysam.ru/ekoelektro/ekoelektro7.html , упоминается возможность “ сделать «ломающиеся» мачты, на основе конструкции антенны Куликова, … или складывать мачты при помощи тросов –растяжек”. Но вот, как только мы не пробовали представить себе – как это сообразить на практике, так и не смогли понять! Не получится из нас инженеров – конструкторов! :)))
Может, если Вы знакомы с каким либо из перечисленных способов, сможете дать совет – на чем лучше остановить свой выбор и как это ВИЗУАЛЬНО себе представить для воплощения в реальность? Или хотя бы, подскажите – к кому можно обратиться за таким советом…

ОЧЕНЬ надеемся, что и на этот раз, такое объемное обращение не останется без ответа!
Заранее БОЛЬШОЕ СПАСИБО!!!

[Slawa Gorobets]

Вы знаете, эти теоретические рассуждения с опорой на КИЭВ очень мутная вещь. Сам по себе коэффициент использования ветра величина “сильно переменная”. Он “притянут за уши”, чтобы упростить расчеты, но оказывается только запутывает всех.
Если сравнить работу “парусника” и “лопастника” а одних и тех же условиях, будет видно, что “парусник” сдвинется с места на слабом ветру гораздо раньше и даст энергии больше. Если ветер усилится, то при некоторых скоростях, выработка энергии уравняется – “лопастник” даст столько же энергии сколько “парусник”, а при дальнейшем усилении ветра “лопастник” обгонит “парусник” по выработке энергии. Если попытаться теперь “притянуть” сюда КИЭВ, то окажется что на слабом ветру у “парусника” он больше чем у “лопасника”, а на сильном – наоборот.
И вообще какой смысл высчитывать коэффициент использования бесплатной величины? Ветер нам достается “на шару” и если быть строго научным, то любой коэффициент от нуля это ноль.
Потребителю же нужно относительно небольшое количество энергии (несколько киловатт) но очень регулярно. И при этом главный вопрос – стоимость этой энергии. Тут есть с чем сравнивать, государственная сеть, бензо- и дизель генераторы. То есть сказать что некоторые потребители готовы платить любые деньги – ошибка. Стоимость энергии от ветряка можно вычислить как его первоначальная цена плюс расходные (например аккумуляторы) и все это деленное на энергию использованную за срок его эксплуатации. При этом обращаю внимание – делить не на выработанную энергию, а на использованную, т.е. на ту из которой потребитель смог получить нужные ему вещи (свет, вода, тепло, работа и т.д.) Если ветряк дает 20 кВт, а Вы смогли “оприходовать” только 2 кВт, то 18 кВт будет “сброшено” в окружающую среду в виде тепла, а платить за все киловатты (при покупке ветряка) все равно Вам.
Из той “формулы”, что я привел выше, можно понять, что на стоимость энергии от ветряка влияют три основные вещи: цена ветряка, цена “убитых” аккумуляторов, и количество энергии использованной Вами за срок его службы.
По цене ветряка все более менее понятно – чем меньше тем лучше. И при этом мощность исходя из “разумной достаточности”.
С аккумуляторами несколько сложнее. Много аккумуляторов дадут нужное количество энергии тогда когда Вам хочется. Но срок их службы в любом случае 3-5 лет, очень хорошие до 8. Но срок их службы четко связан с ценой: больше цена – больше срок. Т.е. экономить можно только на их количестве. А это значит, что можно не иметь энергии в любой момент. Но с другой стороны можно ведь планировать свои затраты! Процессы с большими затратами энергии можно откладывать “на попозже”, когда будет ветер. Это вопрос “экологического воспитания”, нам нужно научиться подстраиваться под окружающую среду, хотя последние пару веков мы старались “подстроить природу” по себя.
И последняя составляющая при расчете цены – количество энергии потребленной за срок службы установки. Поскольку эта величина в знаменателе, то чем больше тем лучше. То есть Вам нужно уметь использовать всю энергию, которую дает ветряк. А это значит нужно научиться ее “запасать”. Накачать воду впрок, нагреть теплоаккумулятор и т.п. Это опять навыки “планирования затрат” и “экологического воспитания”.
Я тут много понаписывал не по теме, но на самом деле все это очень важно для ясного понимания проблем и задач “ветрякостроения”.
Теперь по Вашим вопросам:
1. Для Ваших условий важно иметь столько лопастей, чтобы полностью перекрыть ветровой поток. 6-8 это правильно, с соответствующей площадью парусов.
Не зацикливайтесь на фазности. Любое количество фаз легко выпрямить и потом сложить.
Это даже проще чем бороться с одной мощной фазой.
2. Ткань мы используем плотностью 600 г/м.кв. Дороговато конечно, но надеемся что срок службы оправдает эти затраты.
4. Про токосъемные кольца спорить не стану. Это в конце концов вопрос цены и веры. Если цена Вас не пугает, а вера укрепляет, то для Вас это оптимальный вариант.
5. По СНиП 2.01.07-85 у Вас I ветровой район и максимальное давление у Вас 23кгс/м.кв.
Если Вы сделаете конструкцию способную выдержать такое давление, то 50 лет можно не волноваться. А по поводу защиты, я закрепил бы “шкотовый угол” на достаточно мощной пружине. Тогда угол атаки при усилении ветра будет увеличиваться и когда скорость ветра уравняется с относительной скоростью лопасти (вращение на некоторый угол атаки) практически наступит флюгирование. Паруса даже могут заполаскивать, только колесо будет вращаться. Т.е. он будет работать даже при штормовом ветре!
Мне кажется это проще и надежнее чем “ломающиеся мачты”.

[romzes-net]

На сколько же приятно общаться со специалистами! Когда на конкретные вопросы получаешь НОРМАЛЬНЫЕ человеческие ответы!….. По данным проблемам, многое уже представляется более понятным. Наверное не ошибусь, если скажу, что любой, кто интересуется изготовлением парусного ветряка, если почитает данную тему, равнодушным остаться не должен – все грамотно и дословно разжевывается! Еще раз – БОЛЬШОЕ спасибо!
Хотелось бы узнать Ваше мнение по поводу еще нескольких моментов…
1. Почему некоторые ветроколеса парусников делаются с ровными лучами, а некоторые с наклоном лучей к оси вращения? Эту разницу можно разглядеть на фото Ветроколесо1(Ветроколесо1-1) и Ветроколесо2.
2. Для чего и в каких случаях ставятся “удлинители оси” с обратной стороны ветроколеса с растяжками к лучам? Прошу прощения, если я “коряво” выразился, фото “Ветроколесо-моделька” и “Ветроколесо4” помогут понять – что я имею в виду… Это как-то сказывается на прочность конструкции?
3. В основном, на фотографиях парусников в и-нете, вижу, что по окружности просто натянуты тросики между лучами. Но кое-где встречал сообщения, что полезнее использовать цельный обод(хотя ТАКИХ фото не видел). Хотелось бы узнать Ваше мнение по данному нюансу – чем выгоднее использовать цельную окружность вместо многогранника, полученного с помощью концов лучей и натянутых между ними троссиков и из чего ее лучше делать(если уж делать)?

И еще 2 вопроса, немного перекликающиеся меж собой, и частично возвращающиеся к предыдущим сообщениям, в частности, к 1му вопросу… Хоть Vadim и объяснил эту тему, но просто хочется все же полностью “въехать” в тему, поэтому может другими формулировками, с несколькими фото, но смысл все же дойдет до подсознания!.. 🙂
4. Из каких соображений паруса делаются по всей длине луча(до самого основания колеса) или же укороченными – эта разница хорошо заметна на фото Ветроколесо1 и Ветроколесо2? На что опираться, при выборе данного параметра для своих конструкций? (понятно, что у длинных площадь больше – но почему “там так”, а “тут вот так”?)
5. Почему по Вашему мнению, на мощных парусниках используются МНОГОлопастные колеса с большими дли-и-инными парусами, перекрывающими практически всю ометаемую площадь(!), а на маленьких конструкциях само ветроколесо такое “жидкое” и прозрачное с 4-6 маленькими парусиками? Эта разница хорошо видна между фото “Ветроколесо2” – “Ветроколесо3 самопал” – “Ветроколесо4″… Скорость вращения?.. Тогда почему для больших и мощных – скорость делается настолько меньшей?

[attachment=28,2] [attachment=28,3] [attachment=28,4] [attachment=28,5] [attachment=28,6] [attachment=28,7]

[romzes-net]

Ой! Вот только плохо, что прикрепленные фото не подписываются своими названиями!..
И последняя 6-я фотка не “прогружается” ни как! 🙁

[Slawa Gorobets]

Я не очень силен в классических “парусниках”. Есть много моментов которые для них являются врожденными недостатками. Но несомненное преимущество – их простота, конечно привлекательны.
Очень интересный анализ есть на этом сайте http://sites.google.com/site/sailhawt/home/principles-of-construction.
Мне кажется что основные различия (конструкции лучей, размеры парусов и т.п.) являются скорее результатом эстетических и финансовых взглядов, чем плодом научно-технических размышлений. Тот же самый наклон лучей к оси вращения можно предположить как деформация под нагрузкой.
При проработке своей конструкции каждый руководствуется своими соображениями и техническими возможностями. И это правильно! В конечном итоге это стоимость всей затеи!
Но для того чтобы не делать глупостей желательно изучить чей-то опыт. Мне кажется что самый хороший опыт в этом деле имеют яхтсмены. Они работают с парусами уже много сотен лет и сейчас применяют самые передовые технологии.
Так вот у яхтсменов есть одна важная для нас аксиома – такелаж (мачты, ванты, паруса и т.д.) должен быть жестким. Чем жестче тем лучше! Управлять парусами приходится в разных условиях и в штиль и в шторм, под очень разной нагрузкой. А управлять чем-то податливым, мягким, аморфным практически невозможно! Выставить парус под некий выгодный угол к ветру возможно если и сам парус и то на чем он закреплен позволяют их закрепить. Поэтому для парусов применяют жесткие ткани (очень дорогие) мачты делают жесткими и закрепляют большим количеством стальных растяжек.
Если такелаж не жесткий начинаются всякие проблемы (многие кстати видны на Ваших фото). Парус по длине луча имеет разный угол атаки. Верхняя кромка почти 90 градусов, потом угол уменьшается до почти 45-ти, а возле оси опять нарастает. Можно предположить что верх практически не работает (90 градусов), середина “заполаскивает” и соответственно тоже “не тянет” и низ тоже не работает (90 градусов). Остаются некие промежуточные участки, которые по воле случая оказались под выгодным углом атаки. Получается что мы применили длинные лучи, закрепили на них много ткани, а половина этого хозяйства не работает. Обидно…
Профилировка паруса это целое искусство. Хороший парусный мастер – редкость. Но самый распрекрасный парус от самого лучшего мастера закрепленный на “мягкой” мачте – кусок тряпки.
Поэтому оглядываясь на яхтенный опыт нам нужно стремиться делать лучи по жестче и не допускать бестолковой “закрутки” паруса – по яхтенному “твист”. Все крыло должно максимально равномерно “атаковать” ветер. Чтобы мачта была жесткой и легкой желательно “подпереть” ее. Подкос или растяжка сильно облегчают мачте жизнь. Обычный зонт имеет прочную и легкую конструкцию – вот его можно и копировать.
Потом имеет смысл использовать “щелевой эффект”. Паруса образуют его когда несколько перекрывают друг друга. Этот эффект хорошо описан на приведенном выше сайте.
А ставить 8 лучей и на них 4 маленькие “тряпочки” мне кажется совсем глупость. Ни площади, ни качества… Может денег не хватило?

[dzen1]

Ветряк диаметром 3м на скорости 4м/с будет иметь мощность 100-120Вт- лопастной и 70-90 Вт-парусный. А коэффициент использования энергии ветра существует и вполне конкретен, и хоршо показывает насколько хорошо используется ометаемвя поверхность. А парусники многих подкупают своей простотой и дешевизной ,но настораживает ,что при всем этом их ,мягко говоря,мало. Ведь любой умеющий держать в руках инструмент ,может его сделать, но что-то….

[Slawa Gorobets]

>Ветряк диаметром 3м на скорости 4м/с будет иметь мощность 100-120Вт- лопастной и 70-90 Вт-парусный.
Откуда такая обобщенная информация? И лопастных и парусных ветряков такого диаметра есть масса модификаций.

[dzen1]

Все модификации подчиняются основным физическим законам. И с этого диаметра при этом ветре просто больше не выйдет. Лопастной КИЭВ примерно 0.5 (быстроходный, концевая скорость примерно 30 м/с) парусный -тихоходный (больше 0.35 не удавалось получить даже на множестве жестких профилированных лопастей)

[O2]

Думаю что парусный ветряк унесет первым же штормовым порывом, кои бывают летом везде.
Если не унесет, то паруса пообрывает. У яхт мачты ломает. А тут какие-то трубки…
Пользую два ветряка. Один отечественный, килошник, другой получше, китайский, двушка.
Зимой в основном оба стоят. Используются в Подмосковье. Даю фото.

[attachment=43,10]

[dzen1]

О2
И какая средняя выработка энергии в месяц?

[Slawa Gorobets]

Штормовой порыв ветра – это сколько м/c ?
Мы планируем один из ветряков поставить в ближайшее время в крыму, там ветра – мало не покажется. Посмотрим, будет ли его “уносить”.

Для прибрежных районов, где ветер сильный и постоянный, разумеется лучше использовать лопастные ветрогенераторы. Об этом Вадим выше написал. Но не с позиции что парусник “унесет”…

[dzen1]

В Крыму самый сильный ветер фиксировали на Ай-Петри 45м/с , внизу больше 30 не было ,так ,что не столь уж и сильные ветра там.

[O2]

Про среднюю выработку сказать сложно, не считал. Потребление такое – холодильник! телик и комп. Еще насос водяной. Летом хватает энергии. Правда, четыре солнечных батареи стоят по 110 Вт, они на картинке видны, под мачтой. Без них тухло. Если ветра нет обычно светит
солнце. Идет мощная зарядка ( 4 по 190 ампер-часов аккумуляторы.)
Ветра в Подмосковье слабые, но раз в год бывает ураган. Это я про паруса. Унесет сто пудов. А на море даже думать не надо, лопасти ставить и все. Энергии будет завались!

[Автор]

Сообщения