Введение. 
Ветроэнергетическая установка

В настоящее время перспективным направлением дальнейшего развития энергетикой является получение энергии из возобновляемый источников в частности из энергии ветра.

Однако в настоящее время существует ряд причин, препятствующих широкому использованию энергоустановок, работающих на основе возобновляемых источниках энергии, и в частности ВЭУ. К этим причинам можно отнести: низкую удельную плотность воздушного потока; существенную зависимость величины энергии ветрового потока от природных условий, что обусловлено периодами ветровых затиший различной продолжительности; недостаточную разработанность методов по обоснованию эффективности энергоустановок подобного рода, оптимизации и выбора их основных параметров.

Во многом эффективность работы ветровых энергоустановок зависит от их конструкции и параметров основных элементов. Общей характерной особенностью энергоустановок работающих на основе возобновляемых источниках энергии является то, что для организованного подвода и отвода водного (воздушного) потока к рабочему колесу и от него используются различного типа потоконаправляющие устройства или концентраторы потока. Концентраторы потока представляют собой конфузорные или диффузорные устройства, устанавливаемые в непосредственной близости от рабочего колеса энергоустановки.

Все ныне существующие концентраторы ветровой энергии основаны на следующих принципах.

Эффект Вентури заключается в падении давления, когда поток жидкости или газа протекает через суженную часть трубы. Этот эффект назван в честь итальянского физика Джованни Вентури (1746—1822).

В соответствии с законом Бернулли сумма статического и кинетического давления или потенциальной и кинетической энергий в идеальной несжимаемой жидкости будет постоянной:

где, р-давление.

— плотность жидкости.

Vскорость Падение давления в сужении описывается следующими уравнениями:

Закон Бернулли позволяет объяснить эффект Вентури: в узкой части трубы скорость течения жидкости выше, а давление меньше, чем на участке трубы большего диаметра, в результате чего наблюдается разница давлений. В результате повышается скорость потока в зоне колеса и, следовательно, коэффициент использования энергии потока. Повышение скорости потока обеспечивает также увеличение мощности агрегата и выработки электроэнергии.

Таким образом, актуальным являются исследования возможностей применения концентраторов потока для повышения эффективности ветровых энергоустановок применительно к районам со средним и малым ветропотенциалом. При этом наиболее целесообразно использовать концентраторы потока с оптимальными параметрами.

Типы существующих концентраторов ветровой энергии Среди представленных устройств можно выделить: