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垂直轴风力发电机(垂直轴风力发电机效率)
作者:管理员    发布于:2020-08-07 15:24   文字:【】【】【
  当风向改变时,垂直轴风力涡轮机不需要面对风。与水平轴风力发电机相比,这是一个很大的优势。它不仅简化了结构设计,而且减小了风轮面对风时的陀螺力。
风力发电机
  分类
  尽管风力涡轮机的类型很多,但它们可以归纳为两类:①水平轴风力涡轮机,其中,风轮的旋转轴与风向平行。②垂直轴风力发电机,其风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向。
  有几种类型的垂直轴风力涡轮机使用阻力来旋转。其中,由平板和杯制成的风轮是纯电阻装置。S型风车有部分举升,但主要是阻力装置。这些装置具有大的起动转矩,但是叶尖速比低,并且在一定尺寸,重量和风轮成本的条件下提供低功率输出。
  Darrieu风格的风轮是1830年代法国人G.J.MDarrie发明的。1970年代,加拿大国家科学院对此进行了大量研究,它是水平轴风力涡轮机的主要竞争对手。达里尔风轮是一种提升装置。弯曲叶片的轮廓为翼型。它的启动扭矩很低,但叶尖速比可能很高。对于给定的风轮重量和成本,它具有更高的功率输出。。世界上有多种类型的Darrieux风力发电机,例如Φ型,Δ型,Y型和H型。这些风轮可以设计成单叶片,双叶片,三叶片或多叶片。
  垂直轴风力涡轮机的其他形式还有Magnus效应风轮,该风轮由旋转圆柱体组成。当它在气流中工作时,产生的运动力是由马格努斯效应引起的。它与风速成正比。一些垂直轴风轮使用管道或涡流发生器塔,通过套管或扩散器将水平气流转换为垂直气流,以提高速度。在某些情况下,它还使用太阳能或燃烧某种燃料以将水平气流转化为垂直气流,气流方向。
  1.整体表现指标高。在结构上采用了直叶片和三角形双支点的设计,主应力点集中在轮毂上,解决了叶片掉落,断裂和叶片飞出的问题。垂直轴风力涡轮机的叶片根据相同的角度差形成一个圆。这种设计的目的是减少中央支撑上的压力。此外,一系列辅助设备,例如变速箱,减速箱和变速箱可以放置在相对靠近地面的工作平台上,从而在一定程度上减轻了风机本身的重量。这降低了风力发电机的建造和维护成本垂直轴风力发电机可用于建筑一体化,有利于城市建设。
  2.减少噪音污染。水平面旋转的使用以及采用飞机机翼原理的叶片设计可将噪声降低到自然环境中无法测量的水平。
  3.无需安装辅助系统。与水平轴风扇相比,垂直轴风扇的叶片旋转平面平行于地面,因此可以从各个方向获得风能。不需要像横轴风扇那样增加偏航装置来调节接收风能的方向。,整体结构变得更简单,在一定程度上减少了风扇运行产生的振动,并提高了其可靠性。
垂直轴风力发电机效率
  4.抗风能力强。水平旋转和三角形双支点的设计原理使其较少受到风压,并且可以抵抗每秒45米的台风。
  5.刀片结构简单。由于增强了垂直轴风扇叶片捕获风能的能力,因此,当叶片随风旋转时,它们仅受到风扇的压力和叶片上旋转离心力的张力的影响,因此对减少了刀片材料,选择的材料更加通用,并且减少了采购。刀片的成本。
  6.速度范围变大。与水平轴风力涡轮机相比,垂直轴风力涡轮机可达到的最大速度远高于水平轴风力涡轮机。强风速下的运行稳定性优于水平轴风力发电机,最大可承受60m/s。强度风速。只要风扇本身的控制策略和材料选择合适,垂直轴风扇对风能的利用就比水平轴风扇要大得多。
  同时,垂直轴风力发电机具有以下缺点:一个是垂直轴风力发电机的启动性能指标比水平轴风力发电机的性能指标差,另一个是叶片在运行过程中的某些位置产生负扭矩。一转,导致风力涡轮机的输出效率低;第三,所有风力涡轮机的常见问题:抗振动问题,尤其是大型风力涡轮机;第四,由于风力是不确定的实时变化因子,因此,风力发电的输出功率的稳定性不如传统意义上的火力发电稳定。较大的波动不容易连接到电网。