小型風力發電機依照風力發電機風輪軸的方位分，可分為水平軸風力發電機和垂直軸風力發電機。
水平軸與垂直軸風力發電機的不同在以下幾個方面：
規劃辦法
水平軸風力發電機的葉片規劃,遍及選用的是動量—葉素理論,首要的辦法有Glauert法、Wilson法等。可是,因為葉素理論疏忽了各葉素之間的活動攪擾,一起在使用葉素理論規劃葉片時都疏忽了翼型的阻力,這種簡化處理不可避免地造成了成果的不準確性,這種簡化對葉片外形規劃的影響較小,但對風輪的風能利用率影響較大。一起,風輪各葉片之間的攪擾也十分激烈,整個活動十分雜亂,假如只是依托葉素理論是徹底沒有辦法得出準確成果的。
垂直軸風力發電機的葉片規劃,曾經也是依照水平軸的規劃辦法,依托葉素理論來規劃。因為垂直軸風輪的活動比水平軸愈加雜亂,是典型的大別離非定常活動,不適合用葉素理論進行剖析、規劃,這也是垂直軸風力發電機長時間得不到開展的一個重要原因。
風能利用率
大型水平軸風力發電機的風能利用率,絕大部分是由葉片規劃方核算所得,一般在40%以上。如前所述,因為規劃辦法自身的缺點,這樣核算所得的風能利用率的準確性很值得置疑。當然,風電廠的風力發電機都會依據測得的風速和輸出功率制作風功率曲線,可是,此刻的風速是風輪后部測風儀測得的風速拜見,要小于來流風速,風功率曲線偏高,有必要進行批改。使用批改辦法批改后,水平軸的風能利用率要下降30%～50%。關于小型水平軸風力發電機的風能利用率,我國空氣動力研討與開展中心曾做過相關的風洞試驗,實測的利用率在23%～29%。
結構特色
水平軸風力發電機的葉片在旋轉一周的過程中,受慣性力和重力的歸納效果,慣性力的方向是隨時改變的,而重力的方向始終不變,這樣葉片所受的是一個交變載荷,這關于葉片的疲憊強度是十分晦氣的。別的,水平軸的發電機都置于幾十米的高空,這給發電機的裝置、保護和檢修帶來了許多的不方便。
垂直軸風輪的葉片在旋轉的過程中的受力狀況要比水平軸的好的多,因為慣性力與重力的方向始終不變,所受的是穩定載荷,因而疲憊壽數要比水平軸風輪長。一起,垂直軸的發電機能夠放在風輪的下部或是地上,便于裝置和保護。
起動風速
水平軸風輪的起動功能好已經是個一致,可是依據我國空氣動力研討與開展中心對小型水平軸風力發電機所做的風洞試驗來看,起動風速一般在4～5m/s之間,大的竟然到達5.9m/s,這樣的起動功能顯然是不能令人滿意的。垂直軸風輪的起動功能差也是業界的一致,特別是關于Darrieus式Ф型風輪,徹底沒有自啟動才能,這也是約束垂直軸風力發電機使用的一個原因。可是,關于Darrieus式H型風輪,卻有相反的定論。依據筆者的研討發現,只需翼型和裝置角挑選適宜,徹底能得到適當不錯的起動功能,經過雙渦輪式垂直軸風力發電機、垂直軸風力發電機、鼠籠式垂直軸風力發電機的風洞試驗來看,這種Darrieus式H型風輪的起動風速只需要2m/s,優于上述的水平軸風力發電機。
