مزایا و مضرات توربین های بادی محور عمودی ، تفاوت بین توربین های بادی محور عمودی و توربین های بادی محور افقی

مزایا و مضرات توربین های بادی محور عمودی
مزایای توربین های بادی محور عمودی
1. شاخص های عملکرد کلی زیاد است. از نظر ساخت و ساز ، از یک طراحی دوتایی با تیغه ها و مثلث های مستقیم استفاده می شود و نقطه اصلی نیروی در توپی متمرکز می شود و مشکلات جدا شدن تیغه ، شکستگی و پرواز را حل می کند. تیغه های توربین بادی محور عمودی دایره ای با همان زاویه ای تشکیل می دهند که می تواند فشار بر پشتیبانی مرکزی را کاهش دهد. علاوه بر این ، مجموعه ای از تجهیزات کمکی مانند گیربکس ، جعبه دنده و دستگاه های انتقال می تواند بر روی سیستم عامل های کار نسبتاً نزدیک به زمین قرار گیرد و وزن خود فن را کاهش دهد و تا حدی کاهش هزینه های ساخت و نگهداری فن را کاهش دهد. از طرفداران محور عمودی نیز می توان برای ادغام ساختمان استفاده کرد که برای ساخت و سازهای شهری مفید است.
2. آلودگی صوتی را کاهش دهید. با استفاده از اصول چرخش هواپیمای افقی و کاربرد تیغه در طراحی بال هواپیما ، سر و صدا به سطحی کاهش می یابد که در محیط های طبیعی قابل اندازه گیری نیست.
3. نیازی به نصب سیستم های کمکی نیست. در مقایسه با توربین های بادی محور افقی ، توربین های بادی محور عمودی دارای هواپیماهای چرخش تیغه به موازات زمین هستند ، که اجازه می دهد انرژی باد از جهات مختلف بدون نیاز به اضافه کردن دستگاه های خمیازه به دست آید تا جهت دریافت انرژی باد مانند توربین های بادی محور افقی را تنظیم کند. ساختار کلی ساده تر است ، که لرزش ایجاد شده توسط عملکرد توربین بادی را تا حدی کاهش می دهد و قابلیت اطمینان آن را بهبود می بخشد.
4. مقاومت شدید باد. اصل چرخش افقی و طراحی محوری دوتایی مثلثی به آن اجازه می دهد تا در برابر فشار باد کمتری مقاومت کند و می تواند در برابر حواله ها تا 45 متر در ثانیه مقاومت کند.
5. ساختار تیغه ساده است. با توجه به توانایی پیشرفته تیغه های توربین بادی محور عمودی برای گرفتن انرژی باد ، هنگامی که تیغه ها در زیر نیروی باد می چرخند ، آنها فقط به فشار توربین بادی و تنش نیروی گریز از مرکز چرخشی بر روی تیغه ها قرار می گیرند. بنابراین ، الزامات مربوط به مواد تیغه کاهش می یابد و مواد منتخب جهانی تر هستند و هزینه خرید تیغه ها را کاهش می دهد.
6. دامنه سرعت افزایش یافته است. در مقایسه با توربین های بادی محور افقی ، توربین های بادی محور عمودی می توانند به حداکثر سرعت بسیار بالاتر برسند و با سرعت باد شدید ثبات عملیاتی بهتری داشته باشند. آنها می توانند در برابر سرعت باد با شدت بالا تا 60 متر در ثانیه مقاومت کنند. تا زمانی که استراتژی کنترل و انتخاب مواد توربین بادی مناسب باشد ، استفاده از انرژی باد توسط توربین های بادی محور عمودی بسیار بیشتر از توربین های بادی محور افقی است.
مضرات توربین های بادی محور عمودی:
در مرحله اول ، شاخص های عملکردی از طرفداران محور عمودی از طرف طرفداران محور افقی بدتر است. ثانیا ، در طی یک چرخش تیغه ها ، گشتاور منفی در برخی از موقعیت ها ایجاد می شود و در نتیجه راندمان خروجی کم فن ایجاد می شود. سومین مسئله مشترک برای همه توربین های بادی ، مشکل ضد لرزش ، به ویژه برای توربین های بادی بزرگ است. چهارم ، با توجه به این واقعیت که باد یک متغیر نامشخص در زمان واقعی است ، ثبات قدرت خروجی تولید انرژی باد به اندازه تولید انرژی حرارتی سنتی مناسب نیست و در نتیجه نوسانات و دشواری زیادی در اتصال شبکه ایجاد می شود.
تفاوت بین توربین های بادی محور عمودی و توربین های بادی محور افقی
تفاوت 1: برگها
طراحی تیغه توربین های بادی محور افقی به طور کلی نظریه عنصر تیغه حرکت را اتخاذ می کند ، و تداخل بین تیغه های توربین بادی نیز بسیار قوی است. کل جریان بسیار پیچیده است و به دست آوردن نتایج دقیق فقط بر اساس تئوری عنصر تیغه غیرممکن است.
طراحی تیغه توربین های بادی محور عمودی که بر اساس روش طراحی محور افقی استفاده می شود ، با تکیه بر تئوری عناصر تیغه. با توجه به این واقعیت که جریان یک توربین بادی محور عمودی پیچیده تر از یک محور افقی است ، این یک جدایی بزرگ معمولی است که جریان ناپایدار است و برای تجزیه و تحلیل و طراحی با استفاده از تئوری عنصر تیغه مناسب نیست.
تفاوت 2: ساختار
تیغه های یک توربین بادی محور افقی در طی یک چرخش به اثر ترکیبی از نیروی اینرسی و گرانش قرار می گیرند. جهت نیروی غیرانتابی در هر زمان تغییر می کند ، در حالی که جهت گرانش بدون تغییر باقی می ماند. در نتیجه ، تیغه ها در معرض بار متناوب قرار می گیرند که برای قدرت خستگی آنها بسیار مضر است. علاوه بر این ، ژنراتورهای محور افقی در ارتفاعات ده ها متر قرار می گیرند ، که باعث ایجاد ناراحتی زیادی در نصب ، نگهداری و تعمیر ژنراتورها می شود.
تیغه های یک توربین بادی محور عمودی در طول چرخش نیروی بسیار بهتری نسبت به یک توربین بادی محور افقی تجربه می کنند. با توجه به جهت ثابت بی تحرک و گرانش ، آنها در معرض بار ثابت قرار می گیرند و در نتیجه عمر خستگی طولانی تر از یک توربین بادی محور افقی ایجاد می شود. در همین حال ، می توان ژنراتور محور عمودی را برای نصب و نگهداری آسان در زیر توربین بادی یا روی زمین قرار داد.
تفاوت 3: شروع سرعت باد
این اجماع است که عملکرد شروع توربین های بادی محور افقی خوب است ، اما با توجه به آزمایش های تونل بادی که توسط مرکز تحقیقات و توسعه آیرودینامیک چین انجام شده در توربین های بادی محور افقی کوچک انجام شده است ، سرعت باد شروع به طور کلی بین 4-5m/s است که حداکثر به 5.9m/s رسیده است. چنین عملکرد شروع کاملاً رضایت بخش نیست. همچنین این یک اجماع در صنعت است که عملکرد شروع توربین های بادی محور عمودی ضعیف است ، به خصوص برای نوع Darrieus ø - توربین های بادی شکل ، که به هیچ وجه توانایی شروع خود را ندارند. این همچنین دلیلی است که استفاده از توربین های بادی محور عمودی را محدود می کند. با این حال ، نتیجه گیری متضاد از Youchanghu در مورد توربین بادی H شکل Darrieus به سبک Darrieus وجود دارد. طبق تحقیقات نویسنده ، تا زمانی که زاویه حمل و نقل هوایی و نصب مناسب انتخاب شود ، عملکرد شروع بسیار خوبی حاصل می شود. از طریق آزمایش های تونل باد از توربین های بادی محور عمودی توربین دو توربین ، توربین های بادی محور عمودی و توربین های بادی محور عمودی محور قفس سنجاب ، سرعت باد شروع این توربین بادی H شکل Darrieus فقط به 2m/s نیاز دارد ، که بهتر از توربین های بادی Axis افقی است که در بالا ذکر شد.
کدام نوع توربین بادی محور عمودی خوب است؟
می توان آن را به چهار نوع تقسیم کرد: کانسیلر ، تعادل بار ، یک توربین بادی یکپارچه و ژنراتور و از هم جدا شده است. پس از مقایسه ، مشخص می شود که:
(1) توربین بادی محور عمودی متعادل بار ، یک طرح متقارن در طراحی ساختاری ، به ویژه در اجزای اصلی ، که عملکرد عملیاتی ، عمر خدمات و عملکرد فرآیند مونتاژ را به طور تا حد زیادی بهبود می بخشد ، از نظر ساختاری استفاده می کند. ابعاد ساختاری کلی این محصول کوچک است ، با پردازش مناسب مونتاژ ، حمل و نقل و نصب مناسب و عملکرد خوب نگهداری. در مقایسه با توربین های بادی محور عمودی سنتی ، از مزایای فنی و هزینه قابل توجهی برخوردار است.
(2) توربین بادی جدا شده ، بهره وری عملیاتی توربین بادی محور عمودی بار متعادل جدید را از اصل و ساختار تضمین می کند ، عمر عملیاتی را تا حد زیادی بهبود می بخشد و مزایای عملکرد خوب نگهداری ، نصب آسان و هزینه کلی تولید را دارد. بنابراین ، توربین های بادی جدا شده دارای ارزش عملی بسیار خوبی هستند و همچنین دارای ارزش تبلیغاتی برای توربین های بادی محور عمودی از یک نوع اما قدرت متفاوت هستند.