ГОСТ Р 51237-98
УДК 001.4 : 620.9 : 006.354
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Нетрадиционная энергетика
ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА
Термины и определения
Nontraditional power engineering.
Wind power engineering.
Terms and definitions
ОКС 27.180
ОКСТУ 3111, 3401
Дата введения 1999-07-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН АО НПО «Нетрадиционная электроэнергетика», ГосНИИ ЦАГИ
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 25 декабря 1998 г. № 460
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Введение
Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области ветроэнергетики.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
В алфавитном указателе данные термины приведены отдельно с указанием номера статьи.
Приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значение используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.
Термины и определения общетехнических понятий, необходимые для пояснения текста стандарта, приведены в приложении А.
В стандарте приведены алфавитные указатели терминов на русском (приложение Б) и английском (приложение В) языках.
Стандартизованные термины выделены полужирным шрифтом, их краткие формы — светлым.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области ветроэнергетики.
Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы по ветроэнергетике, входящих в сферу работ по стандартизации или использующих результаты этих работ.
[adsense_id=»1″]
Стандарт входит в комплекс нормативных документов по нетрадиционной энергетике, установленных ГОСТ Р «Нетрадиционная энергетика. Направления стандартизации. Основные положения».
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 27.002—89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 24291—90 Электрическая часть электростанций и электрической сети. Термины и определения
3 Стандартизованные термины
| 3.1 Общие понятия | |
| 3.1.1 ветроэнергетика: | Wind power |
| Отрасль энергетики, связанная с разработкой методов и средств преобразования энергии ветра в механическую, тепловую или электрическую энергию | |
| 3.1.2 ветровой кадастр: | Wind cadaster |
| Систематизированный свод сведений, характеризующий ветровые условия местности, составляемый периодически или путем непрерывных наблюдений и дающий возможность количественной оценки энергии ветра и расчета ожидаемой выработки ветроэнергетическими установками | |
| 3.1.3 ветровой потенциал: | Wind potency |
| Полная энергия ветрового потока какой-либо местности на определенной высоте над поверхностью земли. | |
| 3.1.3.1 валовой потенциал: | Wind potency total |
| Энергетический эквивалент ветрового потока какой-либо местности на определенной высоте над поверхностью земли | |
| 3.1.3.2 технический потенциал: | Wind potency technical |
| Часть валового потенциала, которая может быть полезно использована с помощью современного ветроэнергетического оборудования с учетом требований социально-экологического характера | |
| 3.1.3.3 экономический потенциал: | Wind potency economic |
| Часть технического потенциала, использование которого экономически эффективно в современных условиях с учетом требований социально-экономического характера | |
| 3.1.4 ветроэнергетическая установка (ВЭУ): | Wind power plant |
| Комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений, предназначенный для преобразования энергии ветра в другие виды энергии (механическую, тепловую, электрическую и др.) | |
| 3.1.4.1 ветромеханическая установка: | Wind mechanical plant |
| ВЭУ, предназначенная для преобразования ветровой энергии в механическую для привода различных машин (насос, компрессор и т. д.) | |
| 3.1.4.2 ветротепловая установка: | Wind thermal plant |
| ВЭУ, предназначенная для непосредственного преобразования ветровой энергии в тепловую | |
| 3.1.4.3 ветроэлектрическая установка: | Wind electrical plant |
| ВЭУ, предназначенная для преобразования ветровой энергии в электрическую с помощью системы генерирования электроэнергии | |
| 3.1.4.4 гибридные ВЭУ: | Combine wind systems |
| Системы, состоящие из ВЭУ и какого-либо другого источника энергии (дизельного, бензинового, газотурбинного двигателей, фотоэлектрических, солнечных коллекторов, установок емкостного, водородного аккумулирования сжатого воздуха и т. п.), используемых в качестве резервного или дополнительного источника электроснабжения потребителей | |
| 3.1.5 ветроэлектрическая станция (ВЭС): | Wind electrical power station |
| Электростанция, состоящая из двух и более ветроэлектрических установок, предназначенная для преобразования энергии ветра в электрическую энергию и передачу ее потребителю | |
| 3.1.6 ветроагрегат (ВА): | Wind unit |
| Система, состоящая из ветродвигателя, системы передачи мощности и приводимой ими в движение машины (электромашинного генератора, насоса, компрессора и т. п.) | |
| 3.1.6.1 сетевой ветроэлектрический агрегат: | Wind unit for grid electric |
| ВА с электромашинным генератором, предназначенный для работы параллельно с электрическими сетями, мощность которых является бесконечно большой или большей, но соизмеримой по сравнению с мощностью ВА | |
| 3.1.6.2 автономный ветроэлектрический агрегат: | Wind unit autonomic |
| ВА с электромашинным генератором, предназначенный для электроснабжения потребителей, не имеющих связи с электрической сетью | |
| 3.2 Составные части ВА и его характеристики | |
| 3.2.1 ветродвигатель (ВД): | Wind motor |
| Устройство для преобразования ветровой энергии в механическую энергию вращения ветроколеса | |
| 3.2.2 система передачи мощности (СПМ): | Transmission power system |
| Комплекс устройств для передачи мощности от вала ветроколеса к валу соответствующей машины ветроагрегата с повышением или без повышения частоты вращения вала этой машины | |
| 3.2.3 система генерирования электроэнергии (СГЭЭ): | Generator system |
| Электромашинный генератор и комплекс устройств (преобразователь, аккумулятор и т. д.) для подключения к потребителю со стандартными параметрами электроэнергии | |
| 3.2.4 энергетическая характеристика ВА: | Wind power curve |
| Размерная зависимость выходной мощности ВА от скорости ветра незаторможенного потока | |
| 3.2.5 рабочие характеристики ВА: | Performance curve |
| Размерные характеристики зависимости момента вращения и мощности от частоты вращения для ряда постоянных скоростей ветра | |
| 3.2.6 производительность ВА: | Capacity |
| Зависимость объема продукции, производимого ВА за единицу времени, от средней скорости ветра | |
| 3.2.7 установленная мощность ВА: | Maximum electrical output |
| Паспортная мощность машины на выходном валу ВА | |
| 3.2.8 номинальная мощность ВА: | Rated electrical output |
| Максимальное значение выходной мощности, на которую рассчитан ВА в длительном режиме работы | |
| 3.2.9 общий коэффициент полезного действия ВА: | Efficiency total |
| Отношение производимой ВА полезной энергии к полной энергии ветра, проходящей через ометаемую площадь ветроколеса | |
| 3.2.10 скорость страгивания с места: | Start-up speed |
| Минимальная скорость ветра, при которой ветроколесо начинает вращение без нагрузки | |
| 3.2.11 минимальная рабочая скорость ветра: | Cut-in-wind speed |
| Минимальная скорость ветра, при которой обеспечивается вращение ВА с номинальной частотой вращения с нулевой производительностью (холостой ход) | |
| 3.2.12 расчетная скорость ветра: | Rated wind speed |
| Минимальная скорость ветра, при которой ВА развивает номинальную мощность; скорость, соответствующая началу регулирования | |
| 3.2.13 максимальная рабочая скорость ветра: | Cut-out-wind speed |
| Скорость ветра, при которой расчетная прочность ВА позволяет производить электроэнергию без повреждений | |
| 3.2.14 буревая расчетная скорость ветра: | Maximum design wind speed |
| Максимальная скорость ветра, которую может выдержать остановленный ВА без разрушений |
3.2.15 число часов (коэффициент) использования номинальной мощности:Efficiency rated outputОтношение производительности ВА за расчетный период времени к номинальной мощности ВА 3.3 Ветродвигатель, его составные части и характеристики 3.3.1 горизонтально-осевой ВД:Horizontal axial wind motorВД, у которого ось вращения ветроколеса расположена параллельно или почти параллельно вектору скорости ветра 3.3.2 вертикально-осевой ВД:Vertical axial wind motorВД, у которого ось вращения расположена перпендикулярно вектору скорости ветра 3.3.3 ветроколесо (ВК):Wind rotorЛопастная система ветродвигателя, воспринимающая аэродинамические нагрузки от ветрового потока и преобразующая энергию ветра в механическую энергию вращения ветроколеса 3.3.3.1 диаметр ВК:Rotor diameterДиаметр окружности, описываемый наиболее удаленными от оси вращения ВК частями лопастей 3.3.3.2 ометаемая площадь ВК:Swept areaГеометрическая проекция площади ВК на плоскость, перпендикулярную вектору скорости ветра 3.3.3.3 лопасть ВК:BladeСоставная часть ВК, создающая вращающий момент 3.3.3.4 крутка лопасти:Blade twistИзменение утла установки хорды лопасти по ее длине от корневого до периферийного сечения 3.3.3.5 угол установки лопасти:Pitch angle of the bladeУгол между хордой профиля лопасти и плоскостью или поверхностью вращения ВК 3.3.3.6 втулка ВК:HubЭлемент ВК, предназначенный для крепления лопастей и передачи момента вращения к СПМ ветроагрегата 3.3.3.7 угол конуса ВК:Cone angleУгол, на который отклонены лопасти ВК от плоскости, перпендикулярной его оси вращения 3.3.3.8 угол установки оси ВК:Tilt angleОтклонение угла установки оси ВК от горизонтали 3.3.3.9 частота вращения ВК:Rotation speedУгол, проходимый лопастью ВК за единицу времени, измеренный в оборотах в единицу времени или в радианах 3.3.4 аэродинамический тормоз ВД:Air brakeТормоз, действие которого основано на использовании аэродинамических сил, воздействующих на поворотные лопасти или ее поворотные части 3.3.5 механический тормоз ВД:Mechanical brakeМеханическая тормозная система, использующая силы трения для снижения частоты вращения или остановки ротора ВД 3.3.6 главный тормоз ВД:Head brakeТормоз, который обеспечивает остановку агрегата при отсутствии аварии или поддержание номинальной частоты вращения ВК при отключении ВА от потребителя (противоразгонный режим) 3.3.7 аварийный тормоз ВД:Emergency brakeТормоз, который обеспечивает полную безаварийную остановку ВА при его отключении от потребителя и отказе главного тормоза 3.3.8 головка (гондола) ВД:NacelleСоставная часть ВА с горизонтально-осевым ВД, в котором размещены элементы опор ВК, СПМ, СГЭЭ, система ориентации ВК на направление ветра и другие элементы ВД 3.3.9 система ориентации ВД:Yaw systemКомплекс устройств горизонтально-осевого ВД, предназначенный для установки оси вращения ВК в соответствии с направлением ветра в определенных пределах в каждый момент времени 3.3.10 система регулирования ВД:Power regulation systemКомплекс устройств, обеспечивающий регулирование в требуемых пределах частоты вращения и нагрузки ВД при изменении скорости ветра в рабочем диапазоне 3.3.11 Характеристики ВД 3.3.11.1 аэродинамические характеристики ВД:Air dynamic characteristicsБезразмерные зависимости момента вращения, развиваемой мощности (коэффициента использования энергии ветра) и силы лобового давления на ВК от частоты его вращения и скорости ветра (быстроходности ВК) 3.3.11.2 регулировочные характеристики ВД:Characteristics regulationРазмерная зависимость частоты вращения ВК от средней скорости ветра при холостом ходе и номинальной нагрузке ВА 3.3.11.3 коэффициент использования энергии ветра:Output coefficientОтношение величины механической энергии, развиваемой ВК, и полной энергии ветра, проходящей через ометаемую площадь ветроколеса 3.3.11.4 полная энергия ветрового потока:Wind energy totalЭнергия ветрового потока, проходящего через ометаемую площадь ВК, отнесенная к незаторможенному потоку перед ВК 3.3.11.5 быстроходность (число модулей) ВК:High-speed running factorОтношение окружной скорости конца лопасти к скорости ветра 3.3.11.5.1 номинальное число модулей:Nominal high-speed running factorЧисло модулей, соответствующее максимальному значению коэффициента использования энергии ветра 3.3.11.5.2 синхронное число модулей:Synchronous high-speed running factorЧисло модулей, при котором относительный момент (коэффициент использования энергии ветра) равен нулю 3.3.11.6 аэродинамическая нагрузка ВК:Aerodynamical loadСоставляющая аэродинамических сил, действующих на ВК в направлении ветра 3.3.11.6.1 момент вращения ВК:Moment of the wind wheelМомент вращения, образующийся в результате возникновения подъемной силы на профилях лопастей ВК при их взаимодействии с ветровым потоком 3.3.11.6.2 момент трогания с места:Starting moment of the wind wheelМинимальный момент вращения на ВК, достаточный для преодоления инерции покоя ВД 3.3.11.6.3 номинальный момент ВК:Nominal moment of the wind wheelМомент вращения ВК, соответствующий максимальному значению коэффициента использования энергии ветра 3.3.11.6.4 сила лобового давления на ВК: Суммарная аэродинамическая нагрузка на поверхность лопастей ВК, образующаяся в результате лобового сопротивления профиля лопасти ветровому потоку
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕТРА,
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ВЕТРОЭНЕРГЕТИКЕ
| А.1 ветер: | Wind |
| Движение воздуха относительно земной поверхности, вызванное неравномерным распределением атмосферного давления и характеризующееся скоростью и направлением | |
| А.2 средняя скорость ветра: | Average wind speed |
| Значение горизонтальной составляющей скорости ветра за выбранный промежуток времени, определяемый отношением суммы измеренных значений мгновенной скорости ветра к числу измерений | |
| Примечание — Средняя скорость ветра может определяться за минуту, час, сутки, месяц, год и др. | |
| А.3 среднегодовая скорость ветра: | Average annual wind speed |
| Средняя скорость ветра за год в конкретной местности, определяемая для заданной высоты над уровнем земной поверхности | |
| А.4 вертикальный профиль ветра: | Wind speed profile |
| Зависимость скорости ветра по высоте в приземном слое, определяемая для конкретной местности на основе измерений скорости ветра на различной высоте относительно земной поверхности | |
| А.5 повторяемость скоростей ветра: | Probility function of the wind speed |
| Продолжительность действия различных градаций скоростей ветра в часах или процентах за год или другой период времени в конкретной местности, на определенной высоте относительно земной поверхности | |
| А.6 распределение скоростей ветра | Wind distribution |
| Функция статистической закономерности частот вариаций скоростей ветра за определенный период времени, аппроксимирующая статистические данные наблюдений | |
| А.7 распределение скоростей ветра по Вейбуллу: | Weibull density function |
| Наиболее часто используемая в ветроэнергетике аналитическая двухпараметрическая зависимость, выражающая вероятную продолжительность действия скоростей ветра различных значений, параметры которой варьируют в зависимости от характера местности | |
| А.8 роза скоростей ветра: | Wind rose |
| Векторная диаграмма, характеризующая режим ветра в данном пункте, с длинами лучей, расходящихся от центра в разных направлениях относительно стран света, пропорциональными повторяемости скоростей ветра для этих направлений | |
| А.9 удельная мощность ветра: | Specific power of the air stream |
| Мощность ветра, отнесенная к площади 1 м2, пропорциональная сумме кубов мгновенных скоростей ветра и определенная для заданной высоты над уровнем земной поверхности | |
| А.10 роза энергии ветра: | Wind energy rose |
| Векторная диаграмма, характеризующая распределение удельной мощности ветра по направлениям за определенный период времени, с длинами лучей, расходящихся от центра в разных направлениях относительно стран света, пропорциональными удельной мощности ветра для этих направлений |
[adsense_id=»1″]