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              水平軸小型風力發電機區別于垂直軸小型風力發電機

              水平軸小型風力發電機區別于垂直軸小型風力發電機

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              風力發電系統作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。特別是水平軸小型風力發電機,技術發展迅速,在世界各地人們已經很早便認識了,小型水平軸風力發電機的額定轉速一般在500-800r/min,轉速高,啟動風速一般在1.5-2.5m/s,適合應用在風光互補路燈、風光互補監控、風光互補發電等系統上。而垂直軸風力發電機技術發展的較慢一些,因為垂直軸風力發電機對研發生產的技術要求比較高,尤其是對葉片和發電機的要求。

              一、在設計方法上,水平軸小型風力發電機的葉片設計目前普遍采用的是動量—葉素理論,由于葉素理論忽略了各葉素之間的流動干擾,同時在應用葉素理論設計葉片時都忽略了翼型的阻力,這種簡化對葉片外形設計的影響較小,但是對風輪的風能利用率影響較大。同時,風輪各葉片之間的干擾也十分強烈,整個流動非常復雜,如果僅僅依靠葉素理論是完全沒有辦法得出準確結果的。

              二、在風能利用率方面,水平軸小型風力發電機的風能利用率絕大部分由葉片設計所影響,風電廠家的小型風力發電機都會根據測得的風速和輸出功率繪制風功率曲線,但是此時的風速是風輪后部測風儀測得的風速。由于以前一直用葉素理論計算垂直軸風輪的風能利用率,得出了利用率不如水平軸的結論,垂直軸風輪的起動性能差也是目前業內的共識,但只要翼型和安裝角選擇合適,完全能得到相當不錯的起動性能。

              三、從結構特點上看,水平軸小型風力發電機的葉片在旋轉一周的過程中,受慣性力和重力的綜合作用,慣性力的方向是隨時變化的,而重力的方向始終不變,這樣葉片所受的便是一個交變載荷。另外,水平軸的發電機都置于幾十米的高空,這給發電機的安裝和維護檢修帶來了很多的不便。垂直軸風輪的葉片在旋轉的過程中的受力情況要比水平軸的好的多,由于慣性力與重力的方向始終不變,所受的是一恒定載荷,因此疲勞壽命要比水平軸的長。同時,垂直軸的發電機可以放在風輪的下部或是地面,便于安裝維護。


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