Ветроустановки

Московский государственный технический университет 
 имени Н.Э. Баумана 
 
 
 
 
 
 
 
 
Р.А. Янсон 
 
 
 
Ветроустановки 
 
 
 
Под редакцией М.И. Осипова 
 
Рекомендовано редсоветом МГТУ им. Н.Э. Баумана  
в качестве учебного пособия по курсам «Ветроэнергетика», 
«Энергетика нетрадиционных и возобновляемых  
источников энергии», «Введение в специальность» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана  
2007 
 

Я65 
УДК 621.311.24; 621.548 (075.8) 
ББК 31.62 
        Я65 
Рецензенты: П.П. Безруких, В.П. Сивков  
Янсон Р.А. 
Ветроустановки: Учеб. пособие по курсам «Ветроэнергетика», 
«Энергетика нетрадиционных и возобновляемых источников энергии», «Введение в специальность» / Под ред. М.И. Осипова. – М.: 
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. – 36 с.: ил. 
ISBN 5-7038-2919-4 
Рассмотрены принципы работы и устройство ветроустановок различного типа, а также особенности их регулирования (управления).  
Для студентов 5-го курса специальности «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии»; направления «Электроэнергетика». 
Ил. 20. Табл. 1. Библиогр. 6 назв. 
 
УДК 621.311.24; 621.548 (075.8) 
ББК 31.62 
 
 
Учебное издание 
 
 
Ричард Александрович Янсон  
 
 
Ветроустановки 
 
 
Редактор О.М. Королева 
Корректор М.А. Василевская 
Компьютерная верстка  Е.В. Зимакова 
 
Подписано в печать 20.03.2007. Формат  60х84/16. Бумага офсетная. 
Печ. л. 2,25. Усл. печ. л. 2,15.  Уч.-изд. л. 2,05. Тираж 100 экз.  
Изд № 53. Заказ  
 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
105005, Москва, 2-я Бауманская, 5. 
 
ISBN 5-7038-2919-4                    
         
© 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007 
                                                  © 
Р.А. Янсон 
 

ВВЕДЕНИЕ 
Современная ветроэнергетика во многих развитых странах мира является частью энергетических систем, а в ряде стран – одной 
из главных составляющих альтернативной энергетики на возобновляемых источниках энергии. К сожалению, в настоящее время 
доля нетрадиционных и возобновляемых источников энергии 
(включая и ветроэнергетику) составляет в энергобалансе нашей 
страны лишь 1,5 %. Однако в России имеются объективные ресурсные, социально-экономические и экологические предпосылки 
для широкомасштабного использования как ветроэнергетики, так 
и других возобновляемых источников энергии. 
Суммарная мощность ветроустановок в различных странах мира достигла в 2005 г. 59 тыс. МВт. По оценкам международных 
ветроэнергетических организаций, прогноз развития ветроэнергетики на 2020 г. – это достижение 10 % доли ветровой энергии в 
мировом производстве электроэнергии. К сожалению, доля ветроэнергетики России сегодня составляет около 15 МВт, что объясняется явным невниманием соответствующих структур к развитию 
этой экологически чистой отрасли энергетики и отсутствием на 
сегодня финансовых возможностей приобретения и эксплуатации 
ветроустановок как организациями, так и населением. Несмотря на 
такое положение, как и ранее в Советском Союзе, так и сейчас в 
России в отечественных научно-исследовательских организациях 
и вузах, на ряде заводов постоянно велись и ведутся работы в области ветроэнергетических установок, разрабатывается их теория, 
создаются отдельные промышленные образцы. На сегодня в России имеется несколько десятков организаций, занимающихся развитием ветроустановок и могущих производить их во всем диапазоне мощностей от малого до мегаваттного уровня. 
Данное учебное пособие представляет собой исходный материал, 
необходимый студенту при изучении отдельных разделов курсов, 
связанных с ветроэнергетикой. В пособии рассмотрены принципы 
работы и устройство ветроустановок различного типа, как современных, так и перспективных, а также особенности их регулирования. 
Учебное пособие написано на основе материалов отечественных монографий и учебников Г.Х. Сабинина, Е.М. Фатеева,  
3 

К.П. Вашкевича, В.А. Андрианова, Я.И. Шефтера, П.П. Безруких 
и др. Наряду с устоявшимися подходами к анализу использованы 
современные отечественные и зарубежные журнальные публикации, материалы различных конференций, патентные и рекламные 
материалы, ГОСТы России.  
Материал учебного пособия является основой для дальнейшего 
изучения студентами расчета и проектирования ветроагрегатов 
различного типа. 
1. ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, 
ВЕТРОАГРЕГАТ И ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ 
Ветроэнергетическая установка (ВЭУ) представляет собой 
комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для преобразования энергии ветра в другие виды энергии (электрическую, механическую, тепловую и т. п.). 
Ветроагрегат, являясь основной частью ВЭУ, состоит из ветродвигателя, системы передачи ветровой мощности на нагрузку (потребителю) и самого потребителя ветровой энергии (какого-либо 
устройства: электромашинного генератора, водяного насоса, нагревателя и т. п.). 
Ветродвигатель является устройством для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию рабочего движения 
ветродвигателя. Рабочие движения, которые совершает ветродвигатель, могут быть разными. На существующих сегодня ветродвигателях в качестве рабочего движения используется круговое вращательное движение. Вместе с тем известны многочисленные 
предложения (иногда даже реализованные) по использованию других видов рабочего движения, например колебательного. 
В пособии рассматриваются ветродвигатели, совершающие 
только круговое вращательное рабочее движение (ветротурбины). 
У таких ветродвигателей устройством, которое непосредственно 
воспринимает аэродинамические нагрузки от ветрового потока и 
преобразует энергию ветра в механическую энергию рабочего кругового вращательного движения, является лопастная система, называемая ветроколесом. 
Лопастная система ветродвигателя (ветроколесо) может иметь 
различное конструктивное исполнение. У современных ветродви4