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垂直轴风力发电机技术发展趋势和应用
编辑:诸暨和创电机科技有限公司   发布时间:2021-08-06

  垂直轴风力发电机技术发展趋势:

  发电机的功率是扭矩和转速的乘积。由于水平轴风机的结构因素,水平轴风机的风能利用率不会太高。

  随着计算机技术的飞速发展,计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)发展迅速,从起初的小扰动速度势方程发展到欧拉方程和更复杂的N-S方程,特别是进入21世纪后,已经能够模拟复杂形状的动态气流,这为垂直轴风扇的研究提供了基础。传统的水平轴风力机叶片受限于其特殊的不等截面结构,目前无法用CFD方法进行设计计算,只能通过大量的经验进行设计。

  对于H型垂直轴风力机叶片,由于是等截面结构,可以采用CFD方法进行设计,计算精度高于叶片单元理论方法。因此,寰球研究垂直轴风力机的机构越来越多。

  现有的中小型H型立轴风机不仅在系统效率上达到了中小型水平轴风机的水平,而且解决了低风速启动和高风速自动限速的问题。寰球第1次,中小型垂直轴风机具有商业应用价值。同时,H型风机因其无噪声特性,比中小型水平轴风机的应用范围更广,为中小型垂直轴风机的大规模商业化发展奠定了基础。

  林峰风力发电设备有限公司在大型垂直轴风力发电机上采用的可变“攻角”技术有电动和机械两种模式。该技术使垂直轴风力机风轮在叶片处于不同位置时,根据风速和风向的变化保持受控变化,使其始终处于较佳“攻角”位置,从而达到风能的大利用率。

  该技术在寰球初次实现了大规模提升垂直轴风力机在风速为2 m/s时带负荷启动,同时在额定风速下可获得比水平轴风力机更高的风能利用率,在高风速环境下无噪声运行,在风速超过额定风速后仍能保持稳定的输出功率,这将使大型垂直轴风力机比大型水平轴风力机具有更高的商业开发价值。

  H型立轴风机由于效率高、无噪音,未来将广泛应用于风电场和中小型独立用户。

  垂直轴风力发电机的应用:

  由于H型垂直轴风机的特点,风力发电机的应用方式和领域发生了变化。

  由于噪音和风向的原因,水平轴风机要么在风电场使用,要么在偏远地区使用,以解决没电的问题。这些应用远离城市中心区域,但H型风机将拓展新的应用领域。

  比如除了风电场的应用,利用大型建筑的集风功能和大型建筑顶层的空间和高度,可以建造风电建筑和零能耗建筑。在这方面,上海有H型立轴风机技术的独特优势,应该有条件、有能力走在前列。

  其次,通过风/光互补,风力发电机可以广泛应用于城市公共照明和高速公路。

  此外,具备风资源条件的企事业单位也可大量应用H型立式风机,如近海海水淡化装置、油田采油机、海上钻井平台等。