Avantages et inconvénients des éoliennes de l'axe vertical, des différences entre les éoliennes de l'axe vertical et les éoliennes à axe horizontal

Avantages et inconvénients des éoliennes de l'axe vertical
Avantages des éoliennes de l'axe vertical
1. Les indicateurs de performance globaux sont élevés. En termes de construction, un design à double pivot avec des lames et des triangles droits est utilisé, et le point de force principal est concentré sur le concentrateur, résolvant les problèmes de détachement, de fracture et de vol. Les lames de l'éolienne de l'axe vertical forment un cercle avec la même différence d'angle, ce qui peut réduire la pression sur le support central; De plus, une série d'équipements auxiliaires tels que des boîtes de vitesses, des boîtes de vitesses et des dispositifs de transmission peut être placé sur des plates-formes de travail relativement proches du sol, réduisant le poids du ventilateur lui-même et dans une certaine mesure, réduisant les coûts de construction et d'entretien du ventilateur. Les ventilateurs de l'axe vertical peuvent également être utilisés pour l'intégration de la construction, ce qui est bénéfique pour la construction urbaine.
2. Réduire la pollution sonore. Adoptant les principes de la rotation du plan horizontal et de l'application de lame dans la conception des ailes d'aéronef, le bruit est réduit à un niveau qui ne peut pas être mesuré dans des environnements naturels.
3. Pas besoin d'installer des systèmes auxiliaires. Par rapport aux éoliennes à axe horizontal, les éoliennes de l'axe vertical ont des plans de rotation des lames parallèles au sol, ce qui permet d'obtenir l'énergie éolienne à partir de différentes directions sans avoir besoin d'ajouter des dispositifs de lacet pour ajuster la direction de la réception de l'énergie éolienne comme les éoliennes à axe horizontal. La structure globale est plus simple, ce qui réduit les vibrations générées par le fonctionnement des éoliennes dans une certaine mesure et améliore sa fiabilité.
4. Forte résistance au vent. Le principe de la rotation horizontale et de la conception triangulaire à double pivot lui permet de résister à moins de pression du vent et peut résister aux typhons jusqu'à 45 mètres par seconde.
5. La structure de la lame est simple. En raison de la capacité améliorée des lames d'éoliennes de l'axe vertical à capturer l'énergie éolienne, lorsque les lames tournent sous la force du vent, elles ne sont soumises qu'à la pression de l'éolienne et à la tension de la force centrifuge rotative sur les lames. Par conséquent, les exigences pour les matériaux de lame sont réduites et les matériaux sélectionnés sont plus universels, ce qui réduit le coût de l'achat des lames.
6. La plage de vitesse a augmenté. Par rapport aux éoliennes à axe horizontal, les éoliennes de l'axe vertical peuvent atteindre une vitesse maximale beaucoup plus élevée et avoir une meilleure stabilité opérationnelle sous de fortes vitesses de vent. Ils peuvent résister à des vitesses de vent à haute intensité allant jusqu'à 60 m / s. Tant que la stratégie de contrôle et la sélection des matériaux de l'éolienne sont appropriés, l'utilisation de l'énergie éolienne par les éoliennes de l'axe vertical est beaucoup plus grande que celle des éoliennes à axe horizontal.
Inconvénients des éoliennes de l'axe vertical:
Premièrement, les indicateurs de performance de départ des ventilateurs de l'axe vertical sont pires que ceux des ventilateurs de l'axe horizontal. Deuxièmement, lors d'une rotation des lames, un couple négatif est généré à certaines positions, entraînant une faible efficacité de sortie du ventilateur; Le troisième problème commun pour toutes les éoliennes est le problème de l'anti-vibration, en particulier pour les grandes éoliennes; Quatrièmement, en raison du fait que le vent est une variable incertaine en temps réel, la stabilité de la puissance de sortie de la production d'énergie éolienne n'est pas aussi bonne que celle de la production de puissance thermique traditionnelle, entraînant de grandes fluctuations et des difficultés de connexion réseau.
La différence entre les éoliennes de l'axe vertical et les éoliennes à axe horizontal
Différence 1: Feuilles
La conception de la lame des éoliennes à axe horizontal adopte généralement la théorie de l'élément de lame de momentum, et l'interférence entre les lames de l'éolienne est également très forte. L'écoulement entier est très complexe et il est impossible d'obtenir des résultats précis uniquement basés sur la théorie des éléments de lame.
La conception de la lame des éoliennes de l'axe vertical était basée sur la méthode de conception de l'axe horizontal, en s'appuyant sur la théorie des éléments de lame. En raison du fait que l'écoulement d'une éolienne de l'axe vertical est plus complexe que celui d'un axe horizontal, il s'agit d'un flux instable typique de séparation instable et ne convient pas à l'analyse et à la conception en utilisant la théorie des éléments de lame.
Différence 2: Structure
Les lames d'une éolienne à axe horizontal sont soumises à un effet combiné de la force et de la gravité inertielle pendant une rotation. La direction de la force inertielle change à tout moment, tandis que la direction de la gravité reste inchangée. En conséquence, les lames sont soumises à une charge alternée, ce qui est très préjudiciable à leur force de fatigue. De plus, les générateurs d'axe horizontal sont placés à des hauteurs de dizaines de mètres, ce qui apporte beaucoup de gênements à l'installation, à l'entretien et à la réparation des générateurs.
Les lames d'une éolienne d'axe vertical éprouvent une bonne force pendant la rotation que celles d'une éolienne à axe horizontal. En raison de la direction constante de l'inertie et de la gravité, ils sont soumis à une charge constante, entraînant une durée de vie de fatigue plus longue qu'une éolienne à axe horizontal. Pendant ce temps, le générateur d'axe vertical peut être placé sous l'éolienne ou au sol pour une installation et une maintenance faciles.
Différence 3: Démarrage de la vitesse du vent
Il s'agit d'un consensus selon lequel les performances de départ des éoliennes à axe horizontal sont bonnes, mais selon des expériences en soufflerie menées par le centre de recherche et de développement aérodynamique de China sur de petites éoliennes à axe horizontal, la vitesse du vent de départ est généralement entre 4 à 5 m / s, avec le maximum atteignant 5,9 m / s. Une telle performance de départ est clairement insatisfaisante. C'est également un consensus dans l'industrie que les performances de départ des éoliennes de l'axe vertical sont médiocres, en particulier pour le type Darrieus ø - Éoliennes en forme, qui n'ont aucune capacité d'auto-démarrage. C'est également une raison qui limite l'application des éoliennes de l'axe vertical. Cependant, il y a une conclusion opposée de Youchanghu concernant l'éolienne en forme de D Darrieus. Selon les recherches de l'auteur, tant que le profil aérodynamique et l'angle d'installation sont sélectionnés de manière appropriée, de très bonnes performances de départ peuvent être réalisées. Grâce à des expériences en soufflerie de turbines à double turbine, des éoliennes à axe vertical, des éoliennes à axe vertical et des éoliennes à axe vertical à cage d'écureuil, la vitesse du vent de départ de cette éolienne en forme de H de type Darrieus n'a besoin que de 2 m / s, ce qui est meilleur que les éoliennes à axe horizontal mentionnées ci-dessus.
Quel type d'éolienne de l'axe vertical est bon?
Il peut être divisé en quatre types: cantilever, équilibrage de charge, éolienne intégrée et générateur, et séparés. Après la comparaison, on constate que:
(1) L'éoline d'éoliennes de l'axe vertical équilibré adopte une disposition symétrique dans la conception structurelle, en particulier dans les composants principaux, ce qui améliore considérablement les performances opérationnelles, la durée de vie et les performances du processus d'assemblage de l'éolienne de l'axe vertical structurellement. Les dimensions structurelles globales de ce produit sont petites, avec une bonne transformation d'assemblage, un transport et une installation commode et de bonnes performances de maintenance. Par rapport aux éoliennes traditionnelles de l'axe vertical, il présente des avantages techniques et de coûts importants.
(2) L'éolienne séparée garantit l'efficacité de fonctionnement de la nouvelle éolienne de l'axe vertical équilibré du principe du principe et de la structure, améliore considérablement la durée de vie et présente les avantages de bonnes performances d'entretien, d'installation facile et de faible coût de fabrication globale. Par conséquent, les éoliennes séparées ont une grande valeur pratique et ont également une valeur promotionnelle pour les éoliennes de l'axe vertical du même type mais une puissance différente.