垂直軸風タービンの利点と短所、垂直軸風タービンと水平軸風タービンの違い

垂直軸風力タービンの利点と短所
垂直軸風力タービンの利点
1. 全体的なパフォーマンスインジケーターは高いです。 構造に関しては、ストレートブレードと三角形を備えた二重ピボットデザインが使用され、主力ポイントはハブに集中し、刃の剥離、骨折、飛び出の問題を解決します。 垂直軸風力タービンの刃は、同じ角度の違いを持つ円を形成し、中央のサポートへの圧力を軽減できます。さらに、ギアボックス、ギアボックス、トランスミッションデバイスなどの一連の補助機器を地面の比較的近くに作業プラットフォームに配置し、ファン自体の重量を減らし、ファンの建設およびメンテナンスコストをある程度削減できます。 垂直軸ファンは、都市の建設に有益な統合の構築にも使用できます。
2. 騒音公害を減らします。 航空機の翼の設計における水平面の回転と刃の用途の原理を採用すると、騒音は自然環境では測定できないレベルに減少します。
3. 補助システムをインストールする必要はありません。 水平軸風力タービンと比較して、垂直軸風力タービンは地面に平行な刃回転面を持っているため、水平軸風タービンのような風エネルギーを調整する方向を調整するためのヨーデバイスを追加する必要なく、風力エネルギーをさまざまな方向から得ることができます。 全体の構造はより単純で、風力タービンの動作によって生成される振動がある程度まで生成され、その信頼性が向上します。
4. 強風抵抗。 水平方向の回転と三角形の二重ピボット設計の原理により、風の圧力に耐えることができ、1秒あたり45メートルまでの台風に耐えることができます。
5. ブレード構造はシンプルです。 風力エネルギーを捕獲する垂直軸風力タービンブレードの能力が向上しているため、刃が風力の下で回転すると、風力タービンの圧力と刃の回転遠心力の張力のみにさらされます。 したがって、ブレード材料の要件は削減され、選択された材料はより普遍的であり、刃の購入コストを削減します。
6. 速度範囲が増加しました。 水平軸風力タービンと比較して、垂直軸風力タービンは、はるかに高い最大速度を達成し、強風の下でより良い動作安定性を持つことができます。 彼らは、最大60m/sの高強度の風速に耐えることができます。 風力タービンの制御戦略と材料の選択が適切である限り、垂直軸風タービンによる風力エネルギーの利用は、水平軸風タービンのそれよりもはるかに大きい。
垂直軸風力タービンの欠点：
第一に、垂直軸ファンの開始パフォーマンスインジケーターは、水平軸ファンのパフォーマンスインジケーターよりも悪いです。 第二に、ブレードの1回の回転中に、一部の位置で負のトルクが生成され、ファンの出力効率が低くなります。すべての風力タービンの3番目の一般的な問題は、特に大きな風力タービンの反振動の問題です。第4に、風が不確実なリアルタイム変数であるという事実のため、風力発電の出力の安定性は、従来の熱発電の安定性ほど良くなく、大きな変動とグリッド接続の困難をもたらします。
垂直軸風力タービンと水平軸風力タービンの違い
違い1：葉
水平軸風力タービンのブレード設計は、一般に運動量刃要素理論を採用しており、風力タービンの刃間の干渉も非常に強いです。 フロー全体は非常に複雑であり、ブレード要素理論のみに基づいて正確な結果を得ることは不可能です。
垂直軸風力タービンのブレード設計は、ブレード要素理論に依存して、水平軸設計法に基づいていました。 垂直軸風タービンの流れは水平軸の流れよりも複雑であるという事実により、典型的な大きな分離不安定な流れであり、ブレード要素理論を使用した分析と設計には適していません。
違い2：構造
水平軸風力タービンの刃は、1回の回転中に慣性力と重力の組み合わせ効果にさらされます。 慣性力の方向はいつでも変化しますが、重力の方向は変化しません。 その結果、ブレードは交互の荷重を受けます。これは疲労強度に非常に有害です。 さらに、水平軸発電機は数十メートルの高さに配置されているため、発電機の設置、メンテナンス、修理に多くの不便がもたらされます。
垂直軸風力タービンの刃は、水平軸風タービンの刃よりもはるかに優れた力を経験します。 慣性と重力の一定の方向により、それらは一定の負荷にさらされ、水平軸風タービンよりも疲労寿命が長くなります。 一方、垂直軸発電機は、風力タービンの下または地面に配置して、簡単に設置してメンテナンスすることができます。
差異3：風速の開始
水平軸風力タービンの開始性能が良好であることはコンセンサスですが、小さな水平軸風タービンで中国の空力研究開発センターが実施した風洞実験によると、風速は一般に4〜5m/sで、最大は5.9m/sに達します。 このような開始パフォーマンスは明らかに不十分です。 また、業界では、垂直軸風力タービンの開始性能が低いこともコンセンサスです。 ø - 自己開始能力がまったくない形状の風力タービン。 これは、垂直軸風タービンの適用を制限する理由でもあります。 ただし、DarrieusスタイルのH字型風力タービンに関して、Youchanghuとは逆の結論があります。 著者の調査によると、翼と設置の角度が適切に選択されている限り、非常に優れた開始パフォーマンスを達成できます。 ダブルタービン垂直軸風力タービン、垂直軸風タービン、およびリス垂直軸風タービンの風洞実験を通じて、このダリエウス型H字型風力タービンの開始風速は2m/sのみです。
どのタイプの垂直軸風力タービンが良いですか？
カンチレバー、負荷分散、統合された風力タービンと発電機の4つのタイプに分けることができます。 比較の後、それが見つかります：
（1）荷重バランスの垂直軸風力タービンは、特に主要なコンポーネントで構造設計に対称的なレイアウトを採用しており、垂直軸風タービンの運用性能、サービス寿命、および組み立てプロセスパフォーマンスを大幅に改善します。 この製品の全体的な構造的寸法は小さく、アセンブリの処理可能性、便利な輸送と設置、および優れたメンテナンスパフォーマンスがあります。 従来の垂直軸風力タービンと比較して、技術的およびコスト上の大きな利点があります。
（2）分離された風力タービンは、原理と構造から新しい荷重バランスの垂直軸風タービンの動作効率を保証し、動作寿命を大幅に改善し、優れたメンテナンスパフォーマンス、簡単な設置、および全体的な製造コストの低いことを持っています。 したがって、分離された風力タービンは非常に実用的な価値があり、同じタイプの垂直軸風力タービンのプロモーション値もありますが、異なるパワーもあります。