ГОСТ Р 51237-98
Группа Е00
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. N 460
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
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.
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.
Стандарт входит в комплекс нормативных документов по нетрадиционной энергетике, установленных ГОСТ Р “Нетрадиционная энергетика. Направления стандартизации. Основные положения”.
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
3.1 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: | Gut-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 output | ||||
Отношение 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 motor | ||||
ВД, у которого ось вращения ветроколеса расположена параллельно или почти параллельно вектору скорости ветра | |||||
3.3.2 вертикально-осевой ВД: | Vertical axial wind motor | ||||
ВД, у которого ось вращения расположена перпендикулярно вектору скорости ветра | |||||
3.3.3 ветроколесо (ВК): | Wind rotor | ||||
Лопастная система ветродвигателя, воспринимающая аэродинамические нагрузки от ветрового потока и преобразующая энергию ветра в механическую энергию вращения ветроколеса | |||||
3.3.3.1 диаметр ВК: | Rotor diameter | ||||
Диаметр окружности, описываемый наиболее удаленными от оси вращения ВК частями лопастей | |||||
3.3.3.2 ометаемая площадь ВК: | Swept area | ||||
Геометрическая проекция площади ВК на плоскость, перпендикулярную вектору скорости ветра | |||||
3.3.3.3 лопасть ВК: | Blade | ||||
Составная часть ВК, создающая вращающий момент | |||||
3.3.3.4 крутка лопасти: | Blade twist | ||||
Изменение угла установки хорды лопасти по ее длине от корневого до периферийного сечения | |||||
3.3.3.5 угол установки лопасти: | Pitch angle of the blade | ||||
Угол между хордой профиля лопасти и плоскостью или поверхностью вращения ВК | |||||
3.3.3.6 втулка ВК: | Hub | ||||
Элемент ВК, предназначенный для крепления лопастей и передачи момента вращения к СПМ ветроагрегата | |||||
3.3.3.7 угол конуса ВК: | Cone angle | ||||
Угол, на который отклонены лопасти ВК от плоскости, перпендикулярной его оси вращения | |||||
3.3.3.8 угол установки оси ВК: | Tilt angle | ||||
Отклонение угла установки оси ВК от горизонтали | |||||
3.3.3.9 частота вращения ВК: | Rotation speed | ||||
Угол, проходимый лопастью ВК за единицу времени, измеренный в оборотах в единицу времени или в радианах | |||||
3.3.4 аэродинамический тормоз ВД: | Air brake | ||||
Тормоз, действие которого основано на использовании аэродинамических сил, воздействующих на поворотные лопасти или ее поворотные части | |||||
3.3.5 механический тормоз ВД: | Mechanical brake | ||||
Механическая тормозная система, использующая силы трения для снижения частоты вращения или остановки ротора ВД | |||||
3.3.6 главный тормоз ВД: | Head brake | ||||
Тормоз, 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 brake | ||||
Тормоз, который обеспечивает полную безаварийную остановку ВА при его отключении от потребителя и отказе главного тормоза | |||||
3.3.8 головка (гондола) ВД: | Nacelle | ||||
Составная 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 system | ||||
Комплекс 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 system | ||||
Комплекс 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 characteristics | ||||
Безразмерные 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 regulation | ||||
Размерная зависимость частоты вращения ВК от средней скорости ветра при холостом ходе и номинальной нагрузке ВА | |||||
3.3.11.3 коэффициент использования энергии ветра: | Output coefficient | ||||
Отношение величины механической энергии, развиваемой ВК, и полной энергии ветра, проходящей через ометаемую площадь ветроколеса | |||||
3.3.11.4 полная энергия ветрового потока: | Wind energy total | ||||
Энергия ветрового потока, проходящего через ометаемую площадь ВК, отнесенная к незаторможенному потоку перед ВК | |||||
3.3.11.5 быстроходность (число модулей) ВК: | High-speed running factor | ||||
Отношение окружной скорости конца лопасти к скорости ветра | |||||
3.3.11.5.1 номинальное число модулей: | Nominal high-speed running | ||||
Число модулей, соответствующее максимальному значению коэффициента использования энергии ветра | factor | ||||
3.3.11.5.2 синхронное число модулей: | Synchronous high-speed | ||||
Число модулей, при котором относительный момент (коэффициент использования энергии ветра) равен нулю | running factor | ||||
3.3.11.6 аэродинамическая нагрузка ВК: | Aerodynamical load | ||||
Составляющая аэродинамических сил, действующих на ВК в направлении ветра | |||||
3.3.11.6.1 момент вращения ВК: | Moment of the wind wheel | ||||
Момент 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 | ||||
Минимальный момент вращения на ВК, достаточный для преодоления инерции покоя ВД | the wind wheel | ||||
3.3.11.6.3 номинальный момент ВК: | Nominal, moment of | ||||
Момент вращения ВК, соответствующий максимальному значению коэффициента использования энергии ветра | the wind wheel | ||||
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 |