风力涡轮机的类型-水平轴和垂直轴风力涡轮机

风力涡轮机的类型

什么是风力发电机?

1.水平轴风力发电机(HAWT)

(i)上风向涡轮机

• 今天大多数的HAWT都是用这种设计制造的。
• 这种涡轮机必须是不灵活的，并放置在一定的距离塔。
• 这种涡轮机的基本优点是，它能够避免塔后的风棚。
• 它需要偏航机构，使其转子始终面向风。

(ii)下风向涡轮机

• 这台涡轮机没有偏航机构。旋翼和短舱的设计使短舱允许风以可控的方式流动。
• 它接收到一些风力的波动，因为转子在这里通过塔的风罩。换句话说，转子出现在塔的机舱之后，这在风力中产生波动。

hawt的优点和缺点

优势

• 具有自启动能力。它不需要任何外部电源启动。
• 与HAWT相比，它具有较高的效率。
• 能够在高风速条件下工作。
• 在缓风工况下，它的迎角可以改变，以获得最大可能的效率。
• 由于该涡轮机的所有叶片同时工作，因此它能够从风中提取最大的能量。

缺点

• 其初始安装成本较高。
• 安装需要较大的地面面积。
• 由于叶片和塔的巨大尺寸，将其运输到现场变得困难。
• 维护成本高。
• 制造噪音问题。
• 不能安装在有人居住的地方。
• 这对鸟类的数量是不利的。它们被它的叶片旋转杀死。

2.垂直轴风力机(VAWT)

• 它可以在低风量情况下运行。
• 它更容易建造和运输。
• 与HAWT相比，这些类型的风力涡轮机安装在靠近地面的地方，能够以更好的方式处理湍流。
• 由于效率低，它只用于私人目的。

(i) Darrieus Turbine

• 它由安装在垂直转子上的垂直方向叶片组成。它不是一个自启动涡轮，因此需要一个小动力电机来启动它的旋转。
• 首先，达里厄斯涡轮是通过一个小型动力马达旋转的。一旦它达到足够的速度，流经叶片的风就会产生升力，这种升力为旋转提供了必要的扭矩。当转子旋转时，它也旋转发电机，产生电力。

(ii) Giromill涡轮机:

• 这台涡轮机的转子是H型的。在这里，Darrieus设计的打蛋器形状的转子叶片被垂直的直叶片所取代，与水平支撑的中心塔相连。它可能由2-3个转子叶片组成。
• 与Darrieus涡轮机相比，Giromill涡轮机便宜且易于建造。它是效率较低的涡轮，需要强风启动。与达里斯类型的风力涡轮机一样，它也不是自启动，需要小功率电机启动。它能够在湍流风条件下工作。

(iii) Savonius涡轮

• 这是一种拖曳式设备，由两个或三个勺子组成。如果我们从上面看，它的横截面看起来是“S”形。这些涡轮机的铲子有弯曲的形状，正因为如此，当它逆风移动而不是随风移动时，它受到的阻力更小。
• 由于它是一个拖曳式机器，它能够提取非常少的风能量与其他类似大小的升力式涡轮机相比。

垂直轴风力机的优缺点

优势

• 设计简单，便于施工和运输。
• 它可以很容易地安装到所需的位置。
• 它的安装需要较少的地面面积。
• 与HAWT相比，初始安装成本非常低。
• 它可以在湍流风条件下工作。
• 它是全方位的，因此不需要跟踪风。
• 它们的尺寸较小，因此可以很容易地用于家庭或私人用途。
• 与HAWT相比，它们的维护成本较低。

缺点

• 效率更低。该涡轮机的效率约为30-35%。
• 他们不是自动启动的。需要一个小型动力马达来启动它。
• 钢索可能需要支撑这个涡轮机。

水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机的区别

S.no	水平轴风力涡轮机	垂直轴风力涡轮机
1.	在hawt中，转子的旋转轴与地面水平。	在VAWTs转子的旋转轴是垂直于地面。
2.	偏航机构存在。	无偏航机构。
3.	初始安装成本高。	初始安装成本低。
4.	它们的尺寸很大。	它们的尺寸很小。
5.	其效率高。	效率低。
6.	安装需要较大的地面面积。	安装占地面积小。
7.	维护成本高。	与HAWT相比，维护成本低。
8.	他们是自我启动的。	他们不是自动启动的。
9.	它们不能在低风速条件下工作。	它们能够在低风速条件下工作。
10.	运输困难。	运输方便。
11.	它们主要用于商业。	它们大多只用于私人目的。
12.	不能安装在有人居住的地方。	它可以安装在人口密集的地方。
13.	这对鸟类的数量是不利的。	这对鸟类的数量有好处。