2014年4月3日星期四
風能發電機有哪幾類
盡管風力發電機多種多樣,但歸納起來可分為兩風力發電機類:
1、水平軸風力發電充電控制器機,風輪的旋轉軸與風向平行。
2、垂直軸風力發電機,風輪的旋轉軸垂直於地面或者氣流方向。
水平軸風力發電機
水平軸風力發電機科分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發電機旋轉速度快,阻力型旋轉速度慢。對於風力發電,多采用升力型水平軸風力發電機。大多數水平軸 風力發電機具有對風裝置,能隨風向改變而轉動。對於小型風力發電機,這種對風裝置采用尾舵,而對於大型的風力發電機,則利用風向傳感元件以及伺服電機組成 的傳動機構。
風力機的風輪在塔架前面的稱為上風向風力機,風輪在塔架後面的則成為下風向風機。水平軸風力發電機的式樣很多,有的具有反轉葉片的風輪,有的再一個塔架上 安裝多個風輪,以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本,還有的水平軸風力發電機在風輪周圍產生漩渦,集中氣流,增加氣流速度。
垂直軸風力發電機
垂直軸風力發電機在風向改變的時候無需對風,在這點上相對於水平軸風力發電機是一大優勢,它不僅使結構設計簡化,而且也減少了風輪對風時的陀螺力。
利用阻力旋轉的垂直軸風力發電機有幾種類型,其中有利用平板和被子做成的風輪,這是一種純阻力裝置;S型風車,具有部分升力,但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動力矩,但尖速比低,在風輪尺寸、重量和成本一定的情況下,提供的功率輸出低。
達裡厄式風輪
是法國G。J。M達裡厄於19世紀30年代發明的。在20世紀70年代,加拿大國家科學研究院對此進行了大量的研究,現在是水平軸風力發電機的主要競爭 者。達裡厄式風輪是一種升力裝置,彎曲葉片的剖面是翼型,它的啟動力矩低,但尖速比可以很高,對於給定的風輪重量和成本,有較高的功率輸出。現在有多種達 裡厄式風力發電機,如Φ型,Δ型,Y型和H型等。這些風輪可以設計成單葉片,雙葉片,三葉片或者多葉片。
雙饋型感應發電機
隨著電力電子技術的發展,雙饋型感應發電機(Double-Fed Induction Generator)在風能發電中的應用越來越廣。這種技術不過分依賴於蓄電池的容量,而是從勵磁系統入手,對勵磁電流加以適當的控制,從而達到輸出一個 恆頻電能的目的。雙饋感應發電機在結構上類似於異步發電機,但在勵磁上雙饋發電機采用交流勵磁。我們知道一個脈振磁勢可以分解為兩個方向相反的旋轉磁勢, 而三相繞組的適當安排可以使其中一個磁勢的效果消去,這樣一來就得到一個在空間旋轉的磁勢,這就相當於同步發電機中帶有直流勵磁的轉子。雙饋發電機的優勢 就在於,交流勵磁的頻率是可調的,這就是說旋轉勵磁磁動勢的頻率可調。這樣當原動機的轉速不定時,適當調節勵磁電流的頻率,就可以滿足輸出恆頻電能的目 的。由於電力電子元器件的容量越來越大,所以雙饋發電機組的勵磁系統調節能力也越來越強,這使得雙饋機的單機容量得以提高。雖然,部分理論還在完善當中, 但是雙饋反應發電機的廣泛應用這一趨勢將越來越明顯。
風力發電,不合國情國內紛紛上馬的風力發電廠大多是形像工程。工信部副部長苗圩近日語出驚人,他認為中國風沙伴存,風電設備受風沙磨損大,上馬太多風電項 目不合我國國情。苗圩說,國外有風地方沒有沙,比如說是海洋風。苗圩說:中國是有風的地方就有沙,風沙對風力發電設備磨損非常厲害。現在風能發電風機應該 是20年的壽命,但是如果有風沙的侵蝕壽命還到不了20年。再過5年,壽命肯定要出問題,特別是甘肅那個千萬千瓦級的風力發電站典型的形像工程。就此話 題,苗圩表示,能源布局的重點,應該是供給端和使用端要做到平衡。而現狀是高級能源拉著低級能源運轉。苗圩舉例說,湖北本來水電是優勢,三峽的電應該更多 留在湖北用,這是最好的清潔能源。但是現在卻把湖北的電運到東部區,湖北再從周邊買煤運到湖北,引發一連串的效應,河南就不夠用了,就再到山西、山東甚至 到新疆去水力發電機運 煤。進行全國大旅行,全國鐵路貨運一半用來運送煤炭。這是多大的物流成本,多大的浪費 ,甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地於2008年8月全面啟動,標志著中國正式步入了打造風電三峽工程階段。據氣像部門最新風能評估結果表明,酒泉風能資源總儲 量為1。5億千瓦,可開發量4000萬千瓦以上,可利用面積近1萬平方公裡。
馬格努斯效應風輪
馬格努斯效應風輪,由自旋的圓柱體組成,當它在氣流中工作時,產生的移動力是由於馬格努斯效應引起的,其大小與風速成正比。有的垂直軸風輪使用管道或者漩 渦發生器塔,通過套管或者擴壓器使水平氣流變成垂直氣流,以增加速度,偶寫還利用太陽能或者燃燒某種燃料,是水平氣流變成垂直方向的氣流。
徑流雙輪效應風輪
徑流雙輪效應或叫雙輪效應是一種新型風能轉化方式。
首先它是一種雙輪結構,相對於水平軸流式風機,它是徑流式的,同已有的立軸式風機一樣都是沿長軸布設槳葉的,直接利用風的推力旋轉工作的,單輪立軸風輪因 軸兩側槳葉同時接受風力而扭矩相反,相互抵消,輸出力矩不大。設計為雙輪結構並靠近安裝,同步運轉,就將原來的立軸力矩輸出對槳葉流體力學形狀的依賴進而 改變為雙輪間的利用轉動產生渦流力的利用,兩輪相互借力,相互推動;而對吹向兩輪間的逆向風流可以互相遮擋,進而又依次輪流將其分撥於兩輪的外側,使兩輪 外側獲得有疊加的風流,因此使雙輪的外緣線速度可以高於風速,雙輪結構的這種互相助力,主動利用風力的特點產生了“雙輪效應”。
相比有些單輪式結構風機中采用外加的遮擋法、活動式變槳矩等被動式減少葉輪回轉復位阻力的設計,體現了積極利用風力的特點。因此這一發明的不僅具有實用作 用,促進風力利用的研究和發展,而且具有新的流體力學方面的意義。它開辟了風能發展的新空間,是一項帶有基礎性質的發明,這種雙輪風機具有的設計簡捷,易 於制造加工,轉數較低,重心下降,安全性好,運行成本低,維護容易,無噪音污染等明顯特點,可以廣泛普及推廣,適應中國節能減排需求,大有市場前景。
订阅:
博文评论 (Atom)
没有评论:
发表评论