垂直轴和水平轴风力涡轮机：类型和操作
垂直轴和水平轴风力涡轮机：类型和操作
风力发电机是将风的动能转化为电能的重要设备，主要分为垂直轴风力发电机（VAWT）和水平轴风力发电机（HAWT）两大类。本文将详细介绍这两种风力涡轮机的工作原理、特点和应用场景，以及最新的风能技术创新。
风力涡轮机的类型
风力发电机主要有两大类：
垂直轴风力发电机 (VAWT)：它能够捕获来自各个方向的风，并且能量产生水平较低，这使其成为风力强度较低的地方或法规禁止安装大型结构的城市地区的理想选择。
水平轴风力发电机 (HAWT)：大型风电场应用最多。其效率更高，更适合在风力较大且较恒定的地区使用。
垂直轴风力发电机
垂直轴风力发电机，又称垂直轴风力机，是转子轴线相对于地面垂直的那些。它们的主要优点之一是不需要定向机制来捕获风，因为它们可以独立于风向运行。此外，发电机可以放置在地面上，使维护更加容易。
这些风力涡轮机具有能源效率较低与水平轴相比，但在风速较低或风速变化的地区仍然有效。此外，它们需要机动启动，因为在大多数情况下它们无法自行启动。
垂直轴风力发电机的类型
VAWT 有几种子类型：
- 萨沃纽斯风力发电机
萨沃纽斯是最简单、最强大的模型之一。它的特点是有两个水平放置的半圆，风穿过半圆，产生旋转运动。尽管其效率较低，但在需要低维护系统的情况下，它是一个不错的选择。
- Giromill风力发电机
这种类型的风力发电机具有垂直刀片组连接到构成垂直轴的两个条。其能量容量在 10 至 20 kW 之间，对于小型住宅或商业设施而言，它是比 Savonius 更高效的选择。
- 达里厄斯风力发电机
达里厄斯是一种更高级的类型，由两个或三个双凸刀片。其设计使风力涡轮机能够在较宽的速度范围内更好地利用风。然而，它的缺点是需要 Savonius 转子或其他系统来启动它。
垂直轴风力发电机的运行
的操作垂直轴风力机比较简单。叶片由不同方向的风的力量驱动旋转。这些风力涡轮机是始终与风向一致，使它们即使在风速较低时也能继续运行。
由于垂直轴风力涡轮机更加紧凑，因此与水平轴风力涡轮机相比，其产生的功率更少。然而，它们对于诸如以下的应用程序来说足够高效：给家里供暖,保持灯亮着Øincluso给电动汽车充电.
水平轴风力发电机
水平轴风力发电机最常见，尤其是在大型风电场。这些风力涡轮机具有更好的能源性能，因为它们能够通过高风速更有效地发电。
这些风力涡轮机的组件放置在塔顶的吊舱中。转子由三个叶片组成，捕获风并产生旋转运动，该旋转运动通过齿轮箱倍增以产生电力。这种由风产生的运动被传送到发电机，发电机产生的能量被输送到电网。
哪种风力发电机效率更高？
MGI水平轴风力发电机他们通常更有效率。这是因为他们可以达到更高的转速并更好地利用海拔较高的风，那里的风速更恒定、更强。此外，它们需要更少的齿轮来提高转速，这使得可以更好地利用风的动能。
风力涡轮机的创新
近年来，我们看到了风能技术的巨大创新。最有希望的之一是涡流无刀铣刀，由一家西班牙公司开发。这种没有移动部件的风力涡轮机旨在降低维护成本并消除大型传统风力涡轮机对景观产生的视觉影响。
另一个雄心勃勃的项目是风树。该设计使用 72 个叶片形涡轮机，排列在机械树上，通过微风产生能量。这种类型的结构非常适合位于城市，提供可再生且美观的能源。
风力涡轮机的历史和现代使用
风能的利用并不是什么新鲜事。第一批风车用于在农村地区抽水或磨碎谷物。然而，那是在70世纪XNUMX年代的时候丹麦对大规模风能做出了真正的承诺，这使得该国成为风能技术的主要制造商。
如今，最初在农村地区安装的小型风力涡轮机已被大型风电场所取代，这些风电场可产生数百兆瓦的清洁能源供世界各地消费。大公司喜欢Siemensy维斯塔斯他们领导这些技术的生产。
风力涡轮机的未来涉及效率和成本方面的重大发展。预计，随着安装浮动涡轮机海上、海上风电将在向可再生能源的过渡中发挥更加重要的作用。
由于此类创新的发展，风能不再是一种实验性解决方案，而是成为全球可再生能源的主要来源之一。