Ưu điểm và nhược điểm của tuabin gió dọc
Ưu điểm của tuabin gió trục dọc
1. Các chỉ số hiệu suất tổng thể là cao. Về mặt xây dựng, một thiết kế trục kép với lưỡi thẳng và hình tam giác được sử dụng, và điểm lực chính được tập trung vào trung tâm, giải quyết các vấn đề về tách rời, gãy xương và bay ra. Các lưỡi của tuabin gió trục thẳng đứng tạo thành một vòng tròn có cùng chênh lệch góc, có thể làm giảm áp lực lên hỗ trợ trung tâm; Ngoài ra, một loạt các thiết bị phụ trợ như hộp số, hộp số và thiết bị truyền tải có thể được đặt trên các nền tảng làm việc tương đối gần với mặt đất, giảm trọng lượng của chính quạt và ở một mức độ nào đó làm giảm chi phí xây dựng và bảo trì của quạt. Quạt trục dọc cũng có thể được sử dụng để tích hợp xây dựng, có lợi cho việc xây dựng đô thị.
2. Giảm ô nhiễm tiếng ồn. Áp dụng các nguyên tắc quay mặt phẳng ngang và ứng dụng lưỡi trong thiết kế cánh máy bay, nhiễu được giảm xuống mức không thể đo được trong môi trường tự nhiên.
3. Không cần phải cài đặt các hệ thống phụ trợ. So với các tuabin gió trục ngang, tuabin gió trục dọc có các mặt phẳng xoay lưỡi song song với mặt đất, cho phép năng lượng gió thu được từ các hướng khác nhau mà không cần thêm các thiết bị ngáp để điều chỉnh hướng nhận năng lượng gió như tuabin trục ngang. Cấu trúc tổng thể đơn giản hơn, làm giảm độ rung được tạo ra bởi hoạt động của tuabin gió ở một mức độ nhất định và cải thiện độ tin cậy của nó.
4. Sức đề kháng gió mạnh. Nguyên tắc quay ngang và thiết kế trục kép hình tam giác cho phép nó chịu được áp suất gió ít hơn và có thể chịu được các cơn bão lên tới 45 mét mỗi giây.
5. Cấu trúc lưỡi rất đơn giản. Do khả năng tăng cường của các lưỡi tuabin gió dọc để thu được năng lượng gió, khi các lưỡi dao quay dưới lực gió, chúng chỉ chịu áp lực của tuabin gió và lực căng của lực ly tâm quay trên lưỡi dao. Do đó, các yêu cầu đối với vật liệu lưỡi bị giảm và các vật liệu được chọn là phổ biến hơn, làm giảm chi phí mua lưỡi.
6. Phạm vi tốc độ đã tăng lên. So với các tuabin gió trục ngang, tuabin gió trục dọc có thể đạt được tốc độ tối đa cao hơn nhiều và có độ ổn định hoạt động tốt hơn dưới tốc độ gió mạnh. Họ có thể chịu được tốc độ gió cường độ cao lên tới 60m/s. Miễn là chiến lược kiểm soát và lựa chọn vật liệu của tuabin gió là phù hợp, việc sử dụng năng lượng gió bằng tuabin gió trục thẳng đứng lớn hơn nhiều so với tuabin gió trục ngang.
Nhược điểm của tuabin gió trục dọc:
Đầu tiên, các chỉ số hiệu suất bắt đầu của quạt trục dọc còn tệ hơn so với các quạt trục ngang. Thứ hai, trong một vòng quay của lưỡi, mô -men xoắn âm được tạo ra ở một số vị trí, dẫn đến hiệu suất đầu ra thấp của quạt; Vấn đề phổ biến thứ ba cho tất cả các tuabin gió là vấn đề chống rung, đặc biệt là đối với các tuabin gió lớn; Thứ tư, do thực tế là gió là một biến thời gian thực không chắc chắn, tính ổn định của công suất đầu ra của việc phát điện gió không tốt bằng cách phát điện nhiệt truyền thống, dẫn đến biến động lớn và khó khăn trong kết nối lưới.
Sự khác biệt giữa tuabin gió trục dọc và tuabin gió trục ngang
Sự khác biệt 1: Lá
Thiết kế lưỡi của tuabin gió trục ngang thường áp dụng lý thuyết yếu tố lưỡi động lượng và sự can thiệp giữa các lưỡi của tuabin gió cũng rất mạnh. Toàn bộ dòng chảy rất phức tạp và không thể có được kết quả chính xác chỉ dựa trên lý thuyết yếu tố lưỡi.
Thiết kế lưỡi của các tuabin gió trục dọc được sử dụng dựa trên phương pháp thiết kế trục ngang, dựa vào lý thuyết phần tử lưỡi. Do thực tế là dòng chảy của tuabin gió trục thẳng đứng phức tạp hơn so với trục ngang, nó là một dòng chảy không ổn định lớn điển hình và không phù hợp để phân tích và thiết kế sử dụng lý thuyết phần tử lưỡi.
Sự khác biệt 2: Cấu trúc
Các lưỡi của một tuabin gió trục ngang phải chịu tác dụng kết hợp của lực quán tính và trọng lực trong một vòng quay. Hướng của lực quán tính thay đổi bất cứ lúc nào, trong khi hướng trọng lực vẫn không thay đổi. Kết quả là, các lưỡi dao phải chịu một tải trọng xen kẽ, rất bất lợi cho sức mạnh mệt mỏi của chúng. Ngoài ra, các máy phát trục ngang được đặt ở độ cao hàng chục mét, điều này mang lại nhiều bất tiện cho việc cài đặt, bảo trì và sửa chữa các máy phát điện.
Các lưỡi của một tuabin gió trục thẳng đứng trải nghiệm lực tốt hơn nhiều trong quá trình xoay so với các tuabin gió trục ngang. Do hướng quán tính và trọng lực không đổi, chúng phải chịu tải trọng không đổi, dẫn đến tuổi thọ mỏi dài hơn so với tuabin gió trục ngang. Trong khi đó, máy phát trục dọc có thể được đặt dưới tuabin gió hoặc trên mặt đất để dễ dàng lắp đặt và bảo trì.
Sự khác biệt 3: Khởi động tốc độ gió
Một sự đồng thuận rằng hiệu suất khởi đầu của các tuabin gió trục ngang là tốt, nhưng theo các thí nghiệm của đường hầm gió được thực hiện bởi Trung tâm nghiên cứu và phát triển khí động học Trung Quốc trên các tuabin gió trục ngang nhỏ, tốc độ gió bắt đầu thường nằm trong khoảng 4-5M/s, với mức tối đa đạt 5,9m/s. Hiệu suất khởi đầu như vậy rõ ràng là không đạt yêu cầu. Đó cũng là một sự đồng thuận trong ngành rằng hiệu suất khởi đầu của tuabin gió trục thẳng đứng rất kém, đặc biệt là đối với loại Darrieus ø - Tua bin gió hình, không có khả năng tự bắt đầu. Đây cũng là một lý do giới hạn việc áp dụng các tuabin gió trục dọc. Tuy nhiên, có một kết luận ngược lại từ Youchanghu liên quan đến tuabin gió hình H theo phong cách Darrieus. Theo nghiên cứu của tác giả, miễn là Airfoil và góc cài đặt được chọn một cách thích hợp, hiệu suất khởi động khá tốt có thể đạt được. Thông qua các thí nghiệm của đường hầm gió của tuabin hướng dọc tuabin, tuabin gió trục dọc và tuabin gió trục dọc, tốc độ gió bắt đầu của tuabin gió hình H kiểu H này chỉ cần 2m/s, tốt hơn so với tua-bin hướng trục ngang.
Loại tuabin gió trục thẳng đứng nào là tốt?
Nó có thể được chia thành bốn loại: đúc hẫng, cân bằng tải, tuabin gió tích hợp và máy phát điện, và tách biệt. Sau khi so sánh, người ta thấy rằng:
. Kích thước cấu trúc tổng thể của sản phẩm này là nhỏ, với khả năng xử lý lắp ráp tốt, vận chuyển và lắp đặt thuận tiện, và hiệu suất bảo trì tốt. So với các tuabin gió trục thẳng đứng truyền thống, nó có lợi thế kỹ thuật và chi phí đáng kể.
. Do đó, các tuabin gió tách biệt có giá trị thực tế tuyệt vời và cũng có giá trị quảng cáo cho các tuabin gió trục dọc cùng loại nhưng sức mạnh khác nhau.