Чаро самаранокии турбинаҳои бодии меҳвари амудӣ паст аст?

Сабабҳои асосии паст будани самаранокии турбинаҳои бодии меҳвари амудӣ (VAWT) дар муқоиса бо турбинаҳои бодии меҳвари уфуқӣ (HAWT) омилҳои гуногунро дар бар мегиранд, ба монанди хусусиятҳои аэродинамикӣ, тарҳи сохторӣ ва муҳити корӣ. Дар зер таҳлили муфассал оварда шудааст:
1. Самаранокии пасти аэродинамикӣ

Қобилияти сусти худкор оғозёбӣ: Кунҷи ҳамлаи аксари турбинаҳои бодии меҳвари амудӣ (хусусан навъи Дарио) ҳангоми гардиш доимо тағйир меёбад, ки тавлиди моменти кофии оғозёбиро дар суръати пасти шамол душвор мегардонад ва барои оғоз кардани он ба дастгоҳҳои иловагӣ ё қувваҳои беруна ниёз дорад.

Мушкилоти қафомонии динамикӣ: Вақте ки теғҳо ба самти шамол мечарханд, самти ҷараёни ҳаво нисбат ба теғҳо ба таври назаррас тағйир меёбад, ки метавонад ба осонӣ боиси қафомонии динамикӣ ва талафи энергия гардад.

Халал байни парраҳо: Парраҳои вентилятори меҳвари амудӣ ҳангоми гардиш аз минтақаи бедории поёноб мегузаранд ва аз турбулентии бедории парраи пешӣ таъсир мегиранд, ки самаранокии аэродинамикиро коҳиш медиҳад.

2. Тарроҳии сохторӣ ва маҳдудиятҳои мавод

Консентратсияи стресси хастагӣ: Сохтори такягоҳ (масалан, кабелҳо ё сутунҳо) ва решаҳои парҳои вентиляторҳои меҳвари амудӣ ба борҳои даврии тағйирёбанда дучор мешаванд, ки аз сабаби хастагӣ ба осеб дучор мешаванд ва тарҳрезии миқёси калонро маҳдуд мекунанд.

Мураккабии истеҳсоли теғҳо: Раванди истеҳсоли теғҳои каҷ (масалан, намуди Daryl) дар муқоиса бо теғҳои рост бо меҳвари уфуқӣ мураккабтар, гаронтар ва барои тарҳрезии самараноки фольгаи ҳавоӣ душвортар аст.

3. Коэффисиенти пасти истифодаи энергияи бод (Cp)

Ҳадди назариявӣ паст аст: Коэффитсиенти максималии назариявии истифодаи энергияи бод барои вентиляторҳои меҳвари амудӣ тақрибан 0.4 аст, дар ҳоле ки коэффитсиенти вентиляторҳои меҳвари уфуқӣ метавонад ба 0.59 расад (ҳадди Бейтс).

Фосилаи воқеии самаранокӣ: Самаранокии воқеии табдили энергияи бод барои вентиляторҳои меҳвари амудӣ одатан танҳо 10% -30% аст, дар ҳоле ки вентиляторҳои муосири меҳвари уфуқӣ метавонанд ба 40% -50% расанд.

4. Мутобиқшавии нокифоя ба муҳити зист

Ҳассос ба тағйирот дар самти шамол: Гарчанде ки вентиляторҳои меҳвари амудӣ метавонанд аз ҷиҳати назариявӣ ҳар гуна самти шамолро қабул кунанд, нигоҳ доштани кунҷи оптималии ҳамлаи теғ дар муҳитҳои воқеии ноороми бодӣ ё зуд-зуд тағйирёбанда душвор аст.

Муқовимати заифи шамол: Вентиляторҳои калони меҳвари амудӣ аз сабаби ларзиши сохторӣ дар зери шамолҳои сахт ба мушкилоти устуворӣ дучор мешаванд ва тарҳи системаи тормоз мураккабтар аст.

5. Сенарияҳои татбиқ ва камолоти технологӣ

Маҳдудияти миқёс: Турбинаҳои бодии меҳвари амудӣ асосан барои тавлиди нерӯи барқи тақсимшудаи хурду миёна (масалан, муҳити шаҳрӣ) истифода мешаванд, аммо лоиҳаҳои бузурги тиҷоратии нерӯи бодӣ то ҳол аз ҷониби меҳвари уфуқӣ, ки даҳсолаҳо боз оптимизатсия шудааст ва дорои камолоти баланди технологӣ мебошанд, бартарӣ доранд.

Сармоягузории камтар ба R&D: Аз сабаби саҳми ками бозор, пешрафти технологӣ дар беҳсозии аэродинамикӣ, таҳқиқоти мавод ва системаҳои идоракунӣ барои вентиляторҳои меҳвари амудӣ нисбатан суст аст.

Бартариҳо ва сенарияҳои татбиқшавандаи вентиляторҳои меҳвари амудӣ

Сарфи назар аз самаранокии паст, вентиляторҳои меҳвари амудӣ то ҳол баъзе бартариҳои беназир доранд:

Ба системаи каҷравӣ ниёз нест: метавонад шамолро дар ҳама самт нигоҳ дорад.

Садои паст ва бехатарӣ: Суръати паст, садои паст ва масири ҳаракати нисбатан бехатари паррандаҳо.

Нигоҳдории қулай: Генератор ва дигар таҷҳизотро барои нигоҳдории осон дар замин ҷойгир кардан мумкин аст.

Аз ин рӯ, турбинаҳои бодии меҳвари амудӣ барои истифода дар муҳити шаҳрӣ бо турбулентсияи шадид ва самтҳои тағйирёбандаи шамол, ё системаҳои хурди таъминоти барқи берун аз шабака, на нерӯгоҳҳои бодии калонҳаҷм, бештар мувофиқанд.

хулоса

Сабаби асосии паст будани самаранокии турбинаҳои бодии меҳвари амудӣ набудани хусусиятҳои аэродинамикӣ мебошад, ки қобилияти онҳоро барои ба даст овардани энергияи бод маҳдуд мекунад. Илова бар ин, хастагии сохторӣ ва мушкилоти миқёс рақобатро бо турбинаҳои бодии меҳвари уфуқӣ душвор мегардонанд. Дар оянда, бо таҳияи маводҳои нав ва технологияҳои назорати ҷараён, ба монанди клапанҳои фаъол ва генераторҳои гирдбодӣ, интизор меравад, ки самаранокии турбинаҳои бодии меҳвари амудӣ беҳтар шавад, аммо онҳо метавонанд дар бозори асосии энергияи бод нақши иловагӣ бозанд.